高中物理 第4章 怎樣求合力與分力 4.3 共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用教案 滬科版必修1

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1、 4.3 共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 （1）知道物體的平衡狀態(tài)。理解二力平衡條件。 （2）知道滑動(dòng)摩擦、靜摩擦和滾動(dòng)摩擦及其利弊。 （3）知道影響滑動(dòng)摩擦力大小的有關(guān)因素。 （4）會(huì)用懸掛法找薄板的重心位置。 （5）會(huì)用二力平衡條件測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小。 2、過(guò)程與方法 （1）經(jīng)歷探究二力平衡條件的過(guò)程，感受實(shí)驗(yàn)、歸納的科學(xué)方法。 （2）通過(guò)研究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)的過(guò)程，體會(huì)“控制變量”的研究方法。 3、態(tài)度、情感與價(jià)值觀 （1）在小組實(shí)驗(yàn)中互相配合，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的精神。 （2）通過(guò)利用二力平衡條件解釋實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，感悟生活中處處有物

2、理，激發(fā)用所學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的興趣。 （3）通過(guò)對(duì)摩擦利弊的分析討論，懂得任何事物都存在兩面性。 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：二力平衡條件。 難點(diǎn)：探究做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體的二力平衡條件；判斷摩擦力是否存在。 平衡狀態(tài) 活動(dòng)Ⅰ 學(xué)生實(shí)驗(yàn)1 二力平衡條件 活動(dòng)Ⅱ 應(yīng)用 情景Ⅱ 實(shí)驗(yàn) 情景Ⅰ 視頻 活動(dòng)Ⅳ 學(xué)生實(shí)驗(yàn)3 活動(dòng)Ⅲ 學(xué)生實(shí)驗(yàn)2 情景Ⅲ 視頻 滑動(dòng)摩擦 靜摩擦 滾動(dòng)摩擦 活動(dòng)Ⅴ 學(xué)生實(shí)驗(yàn)4 活動(dòng)Ⅵ 學(xué)生實(shí)驗(yàn)5 影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素 活動(dòng)Ⅶ 應(yīng)用 教案示例 第一課時(shí) （一）引入

3、復(fù)習(xí)力的作用效果。 提問(wèn)：有力的作用，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變嗎？ 分析物體的受力： （二）新課 一、平衡狀態(tài) 1、平衡狀態(tài)：物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生改變。（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)） 2、力的平衡：物體在受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力互相平衡． 物體受兩個(gè)力作用保持平衡的情況最簡(jiǎn)單，我們先來(lái)研究這種情況． 問(wèn)：物體受兩個(gè)力作用一定就能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎？舉例說(shuō)明． 答：不一定．如放在光滑斜面上的書(shū)，要沿斜面向下滑．汽車(chē)或電梯起動(dòng)時(shí)，速度越來(lái)越快． 物體受到的兩個(gè)力，要滿足什么條件才能平衡呢？我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究． 二、二

4、力平衡條件的探究 學(xué)習(xí)活動(dòng)卡P55學(xué)生實(shí)驗(yàn)（物體靜止） 建議：①在實(shí)驗(yàn)前先讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模闱逖芯繉?duì)象，閱讀實(shí)驗(yàn)步驟。 ②可增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把兩塊用細(xì)線相連的木板作為研究對(duì)象，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)使研究對(duì)象靜止后，剪斷相連的細(xì)線，觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [實(shí)驗(yàn)1]研究二力平衡的條件 將光滑木板放在水平桌面上，木塊放在木板上．（木板為45厘米60厘米，板上安裝2個(gè)定滑輪，3個(gè)羊眼圈．木塊上安4個(gè)掛鉤．如圖1所示）在木塊掛鉤1、2上拴好細(xì)繩并跨過(guò)滑輪，繩下端各掛若干鉤碼如圖2所示． 　研究對(duì)象：木塊． 受力分析：水平方向受到繩施加的兩個(gè)拉力．

5、觀察木塊在什么條件下靜止，什么條件下發(fā)生運(yùn)動(dòng)． 提示：力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)． (1)二力大小不相等，左端掛1個(gè)鉤碼，右端掛2個(gè)鉤碼．放手后木塊由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)． (2)二力大小相等．左、右兩端各掛1個(gè)鉤碼．放手后，木塊保持靜止． 問(wèn)：是否只要兩個(gè)力大小相等，就可以互相平衡呢？ [實(shí)驗(yàn)2]如圖3所示，把兩根細(xì)繩的一端分別拴在木塊的掛鉤1、4上，另一端各穿過(guò)羊眼圈2、3后分別掛1個(gè)鉤碼．放手后，木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)． 看來(lái)兩個(gè)力只是大小相等，方向不相反，是不能互相平衡的．如果兩個(gè)力大小相等，方向也相反，是否就可以平衡呢？ [實(shí)驗(yàn)3]裝置與圖3相同，將兩根細(xì)繩的一端分別拴在木

6、塊掛鉤3、4上，另一端各穿過(guò)羊眼圈1、2后分別掛1個(gè)鉤碼．放手后，木塊由靜止發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)． 小結(jié)：作用在木塊上的兩個(gè)力要想互相平衡必須滿足三個(gè)條件：(1)大小相等，(2)方向相反，(3)在同一直線上． 請(qǐng)同學(xué)們自己做一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究二力平衡的條件． [實(shí)驗(yàn)4]每個(gè)同學(xué)桌上有2個(gè)彈簧秤，一塊塑料板，板上有幾個(gè)洞．用兩個(gè)彈簧秤拉這塊塑料板，想一想怎樣拉才能使塑料板保持靜止不動(dòng)？ 歸納、總結(jié)一下要使塑料板保持靜止（處于平衡狀態(tài)），作用在塑料板上的兩個(gè)力必須滿足的條件是什么？ 答：大小相等，方向相反，并且在同一直線上． 勻速直線運(yùn)動(dòng)物體 實(shí)驗(yàn)：活動(dòng)卡p55-56 用彈簧秤拉著鉤碼在豎直方向緩緩

7、運(yùn)動(dòng) 1、結(jié)論：作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡． 問(wèn)：根據(jù)同一直線上二力合成的知識(shí)，彼此平衡的兩個(gè)力的合力是多少？ 答：彼此平衡的兩個(gè)力的合力為零． 2、平衡力的合力為零． 力的平衡在日常生活中有許多實(shí)際應(yīng)用，應(yīng)會(huì)根據(jù)平衡狀態(tài)，找出平衡力；根據(jù)物體受力情況，判斷它是否處于平衡狀態(tài)． 第二課時(shí) 三、應(yīng)用 （一）引入 問(wèn)題：①形狀不規(guī)則的薄板靜止在水平桌面上，它受到幾個(gè)力的作用？ ②這兩個(gè)力有什么關(guān)系？ ③你能找到薄板的重心位置嗎？ （二）新課 1、找薄板的重心位置 （1）學(xué)生分組討論、交流實(shí)驗(yàn)方案。 方案1：支

8、撐法 教師點(diǎn)撥：（如圖）薄板能靜止在水平桌面上，是由于薄板受到的重力與桌面的支持力平衡，如果桌子面積變小，薄板能否保持靜止？桌面變成一點(diǎn)時(shí)，薄板能否保持靜止？ F G F G F G 方案2：懸掛法 教師點(diǎn)撥：將薄板懸掛起來(lái)，當(dāng)薄板靜止時(shí)，它受到幾個(gè)力？你能畫(huà)出重力的作用線位置嗎？如果改變懸掛點(diǎn)的位置，薄板還能保持靜止嗎？你還能畫(huà)出重力的作用線位置嗎？?jī)纱沃亓Φ淖饔镁€相交于一點(diǎn)，想一想，這一點(diǎn)的位置代表了什么？ 2、(1)吊在空中重5牛的電燈，靜止不動(dòng)時(shí)，電線對(duì)它的拉力是多大？ 拉力是5牛，方向豎直向上．請(qǐng)同學(xué)們分析下面的事例． (2)放在桌上的書(shū)．（重力、支持力）

9、(3)勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員．（重力、阻力） (4)平直馬路上勻速行駛的汽車(chē)．（牽引力、阻力） 3、汽車(chē)行駛時(shí)受到的牽引力為F，受到的阻力為F． (1)當(dāng)F＞f時(shí)，汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)？ (2)當(dāng)F=f時(shí)，汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)？ (3)當(dāng)F＜f時(shí)，汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)？ 研究對(duì)象：汽車(chē)． 受力分析：水平方向受牽引力F，阻力F． 兩個(gè)力的關(guān)系：F＞f，兩個(gè)力不互相平衡，F(xiàn)合＝F－F． 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：不能處于平衡狀態(tài)． 結(jié)論：汽車(chē)在F合作用下將做加速運(yùn)動(dòng)． 當(dāng)F=f，F(xiàn)＜f時(shí)汽車(chē)將做什么樣的運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)同學(xué)們分析． 4、如圖5所示，物重6牛，彈簧秤向上拉示數(shù)為牛，水平地面給物體的支持力是多

10、大？　　答：支持力是2牛． 列舉平衡力的生活事例：舉重，放在桌子上的書(shū)包，吊燈，停在水平地面上的汽車(chē)…… 進(jìn)一步提出問(wèn)題：物體在平衡力的作用下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)怎樣？ ①解釋生活中的平衡現(xiàn)象 ②課本P79思考與練習(xí)1—3 第三課時(shí) （一）引入 演示：把小車(chē)放在桌面上，此時(shí)小車(chē)處于什么狀態(tài)？當(dāng)用手推小車(chē)時(shí)，小車(chē)怎樣呢？ 問(wèn)題：①小車(chē)在水平桌面上滑行一段距離后為什么會(huì)停下來(lái)？ ②用力推桌子，為什么桌子仍保持靜止？ ③在水平地面上行駛的自行車(chē)，停止用力后，為什么會(huì)慢慢停下來(lái)？ 畫(huà)出它們的受力示意圖嗎？ （二）新課 一、摩擦力 1、定義：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或運(yùn)

11、動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力。 符號(hào)：f 日常生活中哪些現(xiàn)象說(shuō)明物體也受到了摩擦力？ 討論舉例（搜集事例）運(yùn)動(dòng)的小車(chē)、汽車(chē)、足球等這些物體它們都受到了摩擦力。 演示實(shí)驗(yàn)1：木板不動(dòng)，水平推動(dòng)海綿 推動(dòng)過(guò)程中，海綿在水平方向上，除了受推力，還受什么力？摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)起什么作用？摩擦力發(fā)生在什么部位？ 演示實(shí)驗(yàn)2：海綿不動(dòng)，水平抽動(dòng)木板。 海綿還受到摩擦力嗎？何以見(jiàn)得？它對(duì)運(yùn)動(dòng)起什么作用？發(fā)生在什么部位？ 2、摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，作用點(diǎn)在物體表面上。 3、摩擦力分類(lèi)：靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力 演示：用手推桌子，沒(méi)推動(dòng)。 二、靜摩擦力 1、定

12、義：兩個(gè)接觸的物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。 2、大?。豪枚ζ胶? 舉例分析是否受到靜摩擦力及力的大小 （1）放在桌面上的物體（無(wú)靜摩擦力） （2）向右推桌子，沒(méi)推動(dòng) （3）把書(shū)壓在墻面上 三、滑動(dòng)摩擦力 1、定義：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。 2、探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān) （1）猜想 ①小實(shí)驗(yàn) a將手分別輕壓和重壓在水平桌面上，勻速拖動(dòng)，比較兩次手的感覺(jué)有什么不同。 b將薄砂紙的兩面分別輕壓在水平木板上，勻速拖動(dòng)，比較兩次的感覺(jué)有什么不同。 ②問(wèn)題 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，你覺(jué)得滑動(dòng)摩擦力大小可能與哪些因素有關(guān)？ （2）實(shí)驗(yàn)探究

13、 ①在探究時(shí)應(yīng)采取什么方法處理？ 控制變量法。控制接觸面粗糙程度不變，改變壓力，觀察摩擦力大??；控制壓力不變，改變接觸面粗糙程度，觀察摩擦力大小 ②如何測(cè)滑動(dòng)摩擦力的大小 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力大小等于拉力的大小。 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)。壓力越大，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。 四、滾動(dòng)摩擦力 1、定義：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。 實(shí)驗(yàn)：推動(dòng)鉛筆盒緩緩運(yùn)動(dòng)，再將兩支鉛筆墊在鉛筆盒下，推動(dòng)鉛筆盒緩緩滾動(dòng)，比較前后兩次摩擦力的大小。 2、相同條件下，滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小得多。 問(wèn)題討論：小明說(shuō)摩擦真討厭，因

14、為要推動(dòng)地板上笨重的箱子得費(fèi)很大的力氣！小華不同意了，說(shuō)浴室的地板一不小心就會(huì)滑倒，多虧有摩擦，放上一塊浴墊就不會(huì)摔跤了！摩擦力越大越好？還是越小越好？ 五、應(yīng)用 討論摩擦的利與弊，以及在生活中增大有益摩擦、減小有害摩擦的方法。 增大、減小摩擦力的方法 增大摩擦力：增大壓力、使接觸面更粗糙 減小摩擦力：減小壓力、改善接觸面（平整光滑、涂潤(rùn)滑油）、滾動(dòng)代替滑動(dòng) 思考題 （1）自行車(chē)在設(shè)計(jì)、制造、使用的過(guò)程中，哪些地方用到了摩擦力的知識(shí)。 （2）下雪天，路很滑，易發(fā)生交通事故，請(qǐng)同學(xué)們利用所學(xué)的物理知識(shí)想辦法幫助解決，并說(shuō)明這樣做的理由。 課后反思 探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)要注意引導(dǎo)，讓學(xué)生明確每步操作的目的。二力平衡條件的運(yùn)用要結(jié)合實(shí)例。而滑動(dòng)摩擦力與哪些因素因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，提醒學(xué)生利用二力平衡條件探究。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375