7.3力的平衡教學設計【教學目標】1、 知識與技能1. 知道平衡力的概念，以及物體在平衡力作用下的運動狀態；2. 能通過實驗探究總結出二力平衡的條件；3. 會運用二力平衡的知識分析解決簡單的問題。2、 過程與方法1. 通過課堂小魔術，培養學生的觀察能力；2. 通過分組探究二力平衡條件的實驗，培養學生科學探究能力和實驗能力；3. 通過課堂練習，培養學生的知識應用和遷移能力。3、 情感、態度價值觀1. 通過學生的相互交流設計教學方案，培養學生與他人的交流合作能力以及團隊精神；2. 先實驗探究，再總結二力平衡條件，最后應用二力平衡條件，這一循序漸進的過程培養學生科學探究精神和理論聯系實際的科學態度。【教學重點】二力平衡條件的實驗探究以及二力平衡條件的總結和應用【教學難點】二力平衡條件的應用以及物體做勻速直線運動時二力平衡的條件【教學準備】多媒體課件、學生二力平衡條件實驗探究器材、自制二力平衡演示器教具【教學過程】1、 新課引入通過劉謙的圖片調動學生的情緒，并且利用魔術“硬幣穿瓶”引入新課力的平衡，并且告知孩子等會每個同學都能成功的完成魔術，再一次調動學生學習的積極性。2、 新課教學師：請同學們看，這張桌子此時處于靜止狀態，受到哪些力呢？生：受到重力和支持力師：非常好，桌子受到重力和支持力處于靜止狀態，現在請兩位同學上來推這張桌子，在一定的條件下能否使桌子仍然保持靜止不動呢？生：兩位同學推桌子，其余同學認真觀察師：我們看到，同學推動桌子的過程中，桌子受力仍然保持靜止，這一現象和我們前面學習的牛頓第一定律：一切物體沒有受到外力的時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態是否矛盾呢？今天我們就帶著這個疑問繼續學習生活中還有很多這樣受到力但是運動狀態保持不變的例子：比如導學案上的兩個例子：靜止在桌上的茶杯，和勻速下降的跳傘運動員，請同學們分析它們的受力情況。并且根據平時的觀察，是否能夠列舉出其他類似的例子。生：完成導學案師：現在請同學幫我們解決第一個問題生：杯受到重力和支持力，處于靜止，運動狀態不改變；勻速下降的跳傘運動員和傘整體受到重力和空氣阻力，運動狀態不改變師：非常好請坐。同學們還有什么實例進行補充呢？請舉手生：教室里頭懸掛的風扇，公路上勻速行駛的汽車；講臺上靜止的桌子師：非常好，老師也給同學們列舉了幾個例子：教室里頭懸掛的燈，書本上說的僵持的人像大戰等以及勻速運行的電梯（圖片展示）。以上所列舉的例子都是物體受到力但是運動狀態不改變的例子，在物理學中我們說物體在兩個力（或多個力）的作用下，能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，我們就說該物體處于平衡狀態所以物體的平衡狀態包括靜止狀態或勻速直線運動狀態。使物體處于平衡狀態的兩個力（或多個力）稱為平衡力。我們知道力可以改變物體的運動狀態，那要滿足什么條件，作用在物體上的力的效果才能相互抵消，稱之為平衡力呢？也就是力的平衡條件是什么？今天我們重點探究二力的平衡的條件是什么？請同學們根據影響力的作用效果的三個要素：力的大小、方向、作用點進行猜測二力平衡的條件。生：學生整體回答師：哪位同學班我們總結一下我們的猜想生：力的大小相等，方向相反，作用點在同一個物體上師：非常 好，其他同學有沒有補充的呢？生：這兩個力在同一條直線上，只有這樣作用效果才能相互抵消。師：非常好請坐，同學們可以在桌上的物理書本上施加不在同一直線上的兩個力，發現書本無法靜止，會旋轉。所以經我們的猜測平衡力的條件是：大小相等，方向相反，作用在同一物體上，作用在同一直線上，那么我們的猜測是否正確呢？接下來我們利用桌上的器材進行實驗探究。在實驗之前，請同學們看我們實驗的器才的組裝是這樣的，細繩繞在滑輪上，鉤碼直接掛在繩子的兩端，現在請同學們根據書本和桌上的實驗器材設計出實驗方案。比如說我們為了探究兩個大小的關系時，我們應該進行什么操作，觀察什么實驗現象？請將討論出的方案填在導學案上：猜想1：力的大小相等，操作： ，觀察現象： 猜想2：二力方向相反，操作： ，觀察現象： 猜想3：作用在同一物體上，操作： ，觀察現象： 猜想4：同一直線上，操作： ，觀察現象： 生：學生設計實驗方案師：對于實驗設計方案有需要的同學可以進行相互交流和討論師：哪位同學愿意和我們分享一下他們組的實驗設計方案呢？生：我們組的方案是：1.當我們當研究大小時，我們需要進行的操作是兩端掛相同的鉤碼觀察紙片是否平衡，然后保持其他條件都不變，改變鉤碼的個數，觀察紙片的運動情況；2.要研究方向時，我們保持其他條件相同，讓兩個力，同向和方向觀察紙板的運動情況；3.研究是否同一直線上，保持其他條件不變，將紙片扭轉一個角度，放手后觀察紙板的運動情況；4.要研究平衡力是否要再同一個物體上，我們的操作是將紙片剪開，觀察紙片的運動情況。師：非常好，該同學的設計方案已經非常完整，對于實驗老師有兩點強調的1.我們實驗的紙片很容易就撕開，所以就沒有準備剪刀。2.由于我們研究的平衡力是否作用在同一物體需要把紙片撕開，所以我們先探究大小、方向、和同一直線的這3個猜測，最后探究平衡力是否作用在同一物體上的這個猜想。同學們還有沒有疑問，沒有就可以開始試驗，把實驗數據記錄在下方表格中，并且總結出實驗的結論紙板所受兩個力的大小（相等、不相等）紙板所受兩個力的方向（相同、相反）紙板所受兩個力是否在同一直線上（是、否）兩個力是否在同一物體上（是、否）紙板是否平衡（是、否）實驗結論： 學生試驗，老師巡視指導，完成好的同學在黑板上完成數據分享到黑板的表格中師：以上是林同學的實驗數據，現在請他和我們分享一下他們的實驗結果。生：當兩個力大小不等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一物體上時，紙板不能處于平衡狀態（學生現場演示）；當兩個力大小相等，方向相同，作用在同一直線上，作用在同一物體上時，紙板不能出于對平衡狀態（學生現場演示）；當兩個力大小相等，方向相反，不作用在同一直線上，作用在同一物體上時，紙板不能處于平衡狀態（學生現場演示）;當兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在不同一物體上時，紙板不能處于平衡狀態（學生現場演示）;所以我們得到紙板要處于平衡狀態，那么他受到的力必須大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一物體上。師：通過林同學的數據我們知道平衡力的條件是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在同一個物體上，只要有一個條件沒有滿足，那么這兩個力就不能稱之為平衡力。對于平衡力的研究，我們剛剛研究的是紙片處于靜止狀態時候的二力平衡條件，如果物體做勻速直線運動時，二力平衡條件是否也是如此呢？老師在這個位置裝了電機，它的勻速轉動帶動紙片做勻速運動，此時它作用在物體上的力是反向，同一直線，同一物體的，（ppt）現在我們需要重點觀察的是物體運動過程中力的大小是否相等，在老師按下開關的時候兩端的力是會逐漸增大直到等于鉤碼的重力為止，所以同學們注意觀察任意瞬間二力大小是否相等，現在我按下開關請同學們認真觀察（現場演示）考慮到后面同學沒有看清楚，老師特意錄制了一個視頻（ppt播放）。所以我們看到當物體勻速直線運動時，這兩個力的平衡條件和物體處于靜止狀態時的平衡條件是一致的，都是等大，反向，同一直線，同一物體。我們得到二力平衡的條件是大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一物體上，可以總結成等大、反向、同一物直線、同一物體。知道了二力平衡的條件，請同學思考一個問題：根據學過的同一直線上二力合成的知識，平衡力的兩個合力是多少？生：合力等于零。師：所以當物體受到平衡力時，物體處于平衡狀態，此時合力等于0，所以合力為零，力的作用效果相互抵消，物體處于靜止狀態或者勻速直線運動狀態。也就是物體受到平衡力時，物體處于平衡狀態。所以我們今天學的例子與牛頓第一定律不矛盾，這個箭頭是可以往回打的。我們生活中的應該非常廣泛，比如剛剛老師的魔術就利用了二力平衡的條件。首先我在礦泉水瓶中放一枚硬幣，通過磁戒增大硬幣和瓶子之間的摩擦力，從而使重力和摩擦力成為一對平衡力，使戒指靜止在礦泉水瓶上。有沒有同學要來試一試的？（學生現場演示魔術）非常好，學完今天的課，大家都會變魔術了。那試試能不能解決導學案上的問題現1.書本問題解決：（1）科學探究摩擦力時，為何要保持滑塊做勻速直線運動？（2）探究物重和質量的關系時，為什么可以用彈簧測力計測量物體的重力？2.請畫出下圖中物體受力的示意圖，并分析物體是否受到平衡力，哪一對力是二力平衡。（1）靜止懸掛的電燈。（2）勻速直線運動的汽車。 生：完成導學案內容，并且兩位同學在黑板上完成師：同學們都已經完成了導學案上的內容，現在請同學來幫我們解決第一問題：（1）科學探究摩擦力時，為何要保持滑塊做勻速直線運動？生：滑塊做勻速直線運動時，受到平衡力，所以摩擦力等于拉力；師：非常好，請坐。第二個問題：（2）探究物重和質量的關系時，為什么可以用彈簧測力計測量物體的重力？生：物體處于靜止狀態，受到平衡力，所以重力等于彈簧測力計的拉了。師：非常好，請坐。請同學們看黑板上兩位同學畫的受力分析，首先第一幅圖：電燈受到重力和拉力處于靜止態。 很好我們接著看第二幅圖：師：大部分的同學都能夠利用二力平衡的條件解決問題。今天這堂課我們學習了哪些內容呢？哪位同學幫我們總結一下：生：物體的平衡狀態：靜止狀態或勻速直線運動狀態以及二力平衡的條件：等大，反向，同一直線，同一物體，且合力為零以及二力平衡條件的應用。師：以上就是我們這節課所學內容，請同學們回去思考一個問題：一對相互作用力與一對平衡力的異同。今天這堂課上到這里，同學們下課。板書設計：第三節 力的平衡一、平衡狀態：靜止狀態或勻速直線運動狀態二、平衡力1. 二力平衡條件：作用在一個物體上的兩個力大小相等，方向相反，作用在一條直線上。（等大，反向，同一直線，同一物體）三、二力平衡條件的應用9