第一篇:高三物理三輪基礎知識精品教案1:力與物體平衡
高三物理三輪基礎知識精品教案1:力與物體平衡 力學中的三類常見的力:重力、彈力、摩擦力,特別是靜摩擦力,這是高考中常考的內容。由于靜摩擦力隨物體的相對運動趨勢發生變化,在分析中非常容易失誤,同學們一定要下功夫把靜摩擦力弄清楚。共點力作用下物體的平衡,是高中物理中重要的問題,幾乎是年年必考。單純考查本章內容多以選擇、填空為主,難度適中,與其它章節結合的則以綜合題出現,也是今后高考的方向.
(一).力的概念:力是物體對物體的作用。
1.力的基本特征(1)力的物質性:力不能脫離物體而獨立存在。(2)力的相互性:力的作用是相互的。(3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向。(4)力的獨立性:力具有獨立作用性,用牛頓第二定律表示時,則有合力產生的加速度等于幾個分力產生的加速度的矢量和。
2.力的分類:
(1)按力的性質分類:如重力、電場力、磁場力、彈力、摩擦力、分子力、核力等(2)按力的效果分類:如拉力、推力、支持力、壓力、動力、阻力等.
(二)、常見的三類力。
1.重力:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。
(1)重力的大小:重力大小等于mg,g是常數,通常等于9.8N/kg.(2)重力的方向:豎直向下的.
(3)重力的作用點—重心:重力總是作用在物體的各個點上,但為了研究問題簡單,我們認為一個物體的重力集中作用在物體的一點上,這一點稱為物體的重心.
①質量分布均勻的規則物體的重心在物體的幾何中心. ②不規則物體的重心可用懸線法求出重心位置.
2.彈力:發生彈性形變的物體,由于要恢復原狀,對跟它接觸的物體會產生力的作用,這種力叫做彈力.
(1)彈力產生的條件:①物體直接相互接觸; ②物體發生彈性形變.(2)彈力的方向:跟物體恢復形狀的方向相同.
1一般情況:凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發生形變而對物體產生的彈○力;支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體.
2一般情況:
○凡是一根線(或繩)對物體的拉力,都是這根線(或繩)因為發生形變而對物體產生的彈力;拉力的方向總是沿線(或繩)的方向.
3彈力方向的特點:由于彈力的方向跟接觸面垂直,面面結觸、點面結觸時彈力的方
○向都是垂直于接觸面的.
(3)彈力的大小:①與形變大小有關,彈簧的彈力F=kx②可由力的平衡條件求得.
3.滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上存在相對滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它們相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力.
(1)產生條件:①接觸面是粗糙;②兩物體接觸面上有壓力;③兩物體間有相對滑動.(2)方向:總是沿著接觸面的切線方向與相對運動方向相反.(3)大小:與正壓力成正比,即Fμ=μFN
4.靜摩擦力:當一個物體在另一個物體表面上有相對運動趨勢時,所受到的另一個物體對它的力,叫做靜摩擦力.
(1)產生條件:①接觸面是粗糙的;②兩物體有相對運動的趨勢;③兩物體接觸面上有壓力.
(2)方向:沿著接觸面的切線方向與相對運動趨勢方向相反.(3)大小:由受力物體所處的運動狀態根據平衡條件或牛頓第二定律來計算.
(三)、力的合成與分解
1.合力和力的合成:一個力產生的效果如果能跟原來幾個力共同作用產生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,求幾個力的合力叫力的合成.
2.力的平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力的合力,可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,合力的大小和方向就可以用這個平行四邊形的對角線表示出來。
3.分力與力的分解:如果幾個力的作用效果跟原來一個力的作用效果相同,這幾個力叫原來那個力的分力.求一個力的分力叫做力的分解.
4.分解原則:平行四邊形定則.
力的分解是力的合成的逆運算,同一個力F可以分解為無數對大小,方向不同的分力,一個已知力究竟怎樣分解,要根據實際情況來確定,根據力的作用效果進行分解.
(四)共點力的平衡
1.共點力:物體受到的各力的作用線或作用線的延長線能相交于一點的力.2.平衡狀態:在共點力的作用下,物體處于靜止或勻速直線運動的狀態.3.共點力作用下物體的平衡條件:合力為零,即F合=0.4.力的平衡:作用在物體上幾個力的合力為零,這種情形叫做力的平衡.(1)若處于平衡狀態的物體僅受兩個力作用,這兩個力一定大小相等、方向相反、作用在一條直線上,即二力平衡.(2)若處于平衡狀態的物體受三個力作用,則這三個力中的任意兩個力的合力一定與另一個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上.(3)若處于平衡狀態的物體受到三個或三個以上的力的作用,則宜用正交分解法處理,??Fx?0此時的平衡方程可寫成:?
?F?0?y
第二篇:高三物理三輪基礎知識精品教案5:機械能
高三物理三輪基礎知識精品教案5:機械能
能的概念、功和能的關系以及各種不同形式的能的相互轉化和守恒的規律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客觀規律,它貫穿于整個物理學中。本章的功和功率、動能和動能定理、重力的功和重力勢能、彈性勢能、機械能守恒定律是歷年高考的必考內容,考查的知識點覆蓋面全,頻率高,題型全。動能定理、機械能守恒定律是力學中的重點和難點,用能量觀點解題是解決動力學問題的三大途徑之一。考題的內容經常與牛頓運動定律、曲線運動、動量守恒定律、電磁學等方面知識綜合,物理過程復雜,綜合分析的能力要求較高,這部分知識能密切聯系實際、生活實際、聯系現代科學技術,因此,每年高考的壓軸題,高難度的綜合題經常涉及本章知識。例如:2001年的全國卷第22題、2001年上海卷第23題、2002年全國理綜第30題、2003年全國理綜第34題、2004年上海卷第21題、2004年物理廣西卷第17題、2004年理綜福建卷第25題等。同學平時要加強綜合題的練習,學會將復雜的物理過程分解成若干個子過程,分析每一個過程的始末運動狀態量及物理過程中力、加速度、速度、能量和動量的變化,對于生活、生產中的實際問題要建立相關物理模型,靈活運用牛頓定律、動能定理、動量定理及能量轉化的方法提高解決實際問題的能力。
1.深刻理解功的概念
功是力的空間積累效應。它和位移相對應(也和時間相對應)。計算功的方法有兩種:
⑴按照定義求功。即:W=Fscosθ。在高中階段,這種方法只適用于恒力做功。當0????2時F做正功,當???2時F不做功,當
?2????時F做負功。
這種方法也可以說成是:功等于恒力和沿該恒力方向上的位移的乘積。
⑵用動能定理W=ΔEk或功能關系求功。當F為變力時,高中階段往往考慮用這種方法求功。
這種方法的依據是:做功的過程就是能量轉化的過程,功是能的轉化的量度。如果知道某一過程中能量轉化的數值,那么也就知道了該過程中對應的功的數值。
1用力和位移的夾角α判斷;○2用力(3).會判斷正功、負功或不做功。判斷方法有:○
3用動能變化判斷.和速度的夾角θ判斷定;○(4)了解常見力做功的特點:
重力做功和路徑無關,只與物體始末位置的高度差h有關:W=mgh,當末位置低于初位置時,W>0,即重力做正功;反之則重力做負功。
滑動摩擦力做功與路徑有關。當某物體在一固定平面上運動時,滑動摩擦力做功的絕對值等于摩擦力與路程的乘積。
在彈性范圍內,彈簧做功與始末狀態彈簧的形變量有關系。
1一對作用力和反作用力在同一段時間內做的(5)一對作用力和反作用力做功的特點:○
2一對互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為零總功可能為正、可能為負、也可能為零;○(靜摩擦力)、可能為負(滑動摩擦力),但不可能為正。
2.深刻理解功率的概念
(1)功率的物理意義:功率是描述做功快慢的物理量。
(2)功率的定義式:P?Wt,所求出的功率是時間t內的平均功率。
(3)功率的計算式:P=Fvcosθ,其中θ是力與速度間的夾角。該公式有兩種用法:①求某一時刻的瞬時功率。這時F是該時刻的作用力大小,v取瞬時值,對應的P為F在該時刻的瞬時功率;②當v為某段位移(時間)內的平均速度時,則要求這段位移(時間)內F必須為恒力,對應的P為F在該段時間內的平均功率。(4)重力的功率可表示為PG=mgVy,即重力的瞬時功率等于重力和物體在該時刻的豎直分速度之積。
3.深刻理解動能的概念,掌握動能定理。
(1)動能Ek?12mV2是物體運動的狀態量,而動能的變化ΔEK是與物理過程有關的過程量。
(2)動能定理的表述
合外力做的功等于物體動能的變化。(這里的合外力指物體受到的所有外力的合力,包括重力)。表達式為W=ΔEK.動能定理也可以表述為:外力對物體做的總功等于物體動能的變化。實際應用時,后一種表述比較好操作。不必求合力,特別是在全過程的各個階段受力有變化的情況下,只要把各個力在各個階段所做的功都按照代數和加起來,就可以得到總功。
動能定理建立起過程量(功)和狀態量(動能)間的聯系。這樣,無論求合外力做的功還是求物體動能的變化,就都有了兩個可供選擇的途徑。功和動能都是標量,動能定理表達式是一個標量式,不能在某一個方向上應用動能定理。
4.深刻理解勢能的概念,掌握機械能守恒定律。
1.機械能守恒定律的兩種表述
⑴在只有重力做功的情形下,物體的動能和重力勢能發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。
⑵如果沒有摩擦和介質阻力,物體只發生動能和重力勢能的相互轉化時,機械能的總量保持不變。
對機械能守恒定律的理解:
①機械能守恒定律的研究對象一定是系統,至少包括地球在內。通常我們說“小球的機械能守恒”其實一定也就包括地球在內,因為重力勢能就是小球和地球所共有的。另外小球的動能中所用的v,也是相對于地面的速度。
②當研究對象(除地球以外)只有一個物體時,往往根據是否“只有重力做功”來判定機械能是否守恒;當研究對象(除地球以外)由多個物體組成時,往往根據是否“沒有摩擦和介質阻力”來判定機械能是否守恒。
③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在該過程中,物體可以受其它力的作用,只要這些力不做功。
2.機械能守恒定律的各種表達形式 ⑴mgh?12mv2?mgh??12?; ?Ekmv?,即Ep?Ek?E?p2⑵?EP??Ek?0;?E1??E2?0;?E增??E減
用⑴時,需要規定重力勢能的參考平面。用⑵時則不必規定重力勢能的參考平面,因為重力勢能的改變量與參考平面的選取沒有關系。尤其是用ΔE增=ΔE減,只要把增加的機械能和減少的機械能都寫出來,方程自然就列出來了。
5.深刻理解功能關系,掌握能量守恒定律。
(1)做功的過程是能量轉化的過程,功是能的轉化的量度。
能量守恒和轉化定律是自然界最基本的規律之一。而在不同形式的能量發生相互轉化的過程中,功扮演著重要的角色。本章的主要定理、定律都可由這個基本原理出發而得到。
需要強調的是:功是一個過程量,它和一段位移(一段時間)相對應;而能是一個狀態量,它與一個時刻相對應。兩者的單位是相同的(都是J),但不能說功就是能,也不能說“功變成了能”。
(2)復習本章時的一個重要課題是要研究功和能的關系,尤其是功和機械能的關系。突出:“功是能量轉化的量度”這一基本概念。
1物體動能的增量由外力做的總功來量度:W外=ΔEk,這就是動能定理。○2物體重力勢能的增量由重力做的功來量度:WG=-ΔEP,這就是勢能定理。○3物體機械能的增量由重力以外的其他力做的功來量度:○W其=ΔE機,(W其表示除重力以外的其它力做的功),這就是機械能定理。
4當W其=0時,說明只有重力做功,所以系統的機械能守恒。○5一對互為作用力反作用力的摩擦力做的總功,用來量度該過程系統由于摩擦而減小○的機械能,也就是系統增加的內能。Q=fd(d為這兩個物體間相對移動的路程)。
第三篇:高三物理三輪基礎知識精品教案3:牛頓運動定律
高三物理三輪基礎知識精品教案3:牛頓運動定律
牛頓三個運動定律是力學的基礎,對整個物理學也有重大意義。本章考查的重點是牛頓第二定律,而牛頓第一定律和第三定律在牛頓第二定律的應用中得到了完美的體現。從近幾年高考看,要求準確理解牛頓第一定律;加深理解牛頓第二定律,熟練掌握其應用,尤其是物體受力分析的方法;理解牛頓第三定律;理解和掌握運動和力的關系;理解超重和失重。本章內容的高考試題每年都有,對本章內容單獨命題大多以選擇、填空形式出現,趨向于用牛頓運動定律解決生活、科技、生產實際問題。經常與電場、磁場聯系,構成難度較大的綜合性試題,運動學的知識往往和牛頓運動定律連為一體,考查推理能力和綜合分析能力。
1、牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
對牛頓第一定律的理解要點:(1)運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持;(2)它定性地揭示了運動與力的關系,即力是改變物體運動狀態的原因,是使物體產生加速度的原因;(3)定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性——慣性;(4)不受力的物體是不存在的,牛頓第一定律不能用實驗直接驗證,但是建立在大量實驗現象的基礎之上,通過思維的邏輯推理而發現的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法,即通過大量的實驗現象,利用人的邏輯思維,從大量現象中尋找事物的規律;(5)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎,不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關系,牛頓第二定律定量地給出力與運動的關系。
2、牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma.對牛頓第二定律的理解要點:(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關系,即知道了力,可根據牛頓第二定律研究其效果,分析出物體的運動規律;反過來,知道了運動,可根據牛頓第二定律研究其受力情況,為設計運動,控制運動提供了理論基礎;(2)牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果,即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,注意力的瞬時效果是加速度而不是速度;(3)牛頓第二定律是矢量關系,加速度的方向總是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,Fx=max, Fy=may,Fz=maz;(4)牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位——牛頓(定義使質量為1kg的物體產生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.3、牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。
對牛頓第三定律的理解要點:(1)作用力和反作用力相互依賴性,它們是相互依存,互以對方作為自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同時性,它們是同時產生、同時消失,同時變化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性質的力;(4)作用力和反作用力是不可疊加的,作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產生其效果,不可求它們的合力,兩個力的作用效果不能相互抵消,這應注意同二力平衡加以區別。
4.物體受力分析的基本程序:(1)確定研究對象;(2)采用隔離法分析其他物體對研究對象的作用力;(3)按照先重力,然后環繞物體一周找出跟研究對象接觸的物體,并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力,最后分析其他場力;(4)畫物體受力圖,沒有特別要求,則畫示意圖即可。
5.超重和失重:(1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重。處于失重的物體的物體對支持面的壓力F(或對懸掛物的拉力)大于物體的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重。處于失重的物體對支持面的壓力FN(或對懸掛物的拉力)小于物體的重力mg,即FN=mg-ma,當a=g時,FN=0,即物體處于完全失重。
6、牛頓定律的適用范圍:(1)只適用于研究慣性系中運動與力的關系,不能用于非慣性系;(2)只適用于解決宏觀物體的低速運動問題,不能用來處理高速運動問題;(3)只適用于宏觀物體,一般不適用微觀粒子。
第四篇:九年級物理 二力平衡教案示例1
二力平衡教案示例之一
(一)教學目的
1.掌握二力平衡的條件.
2.會應用二力平衡的條件解決簡單的問題.
(二)教具
滑輪、硬紙片、鉤碼、細繩、剪子.
(三)教學過程
一、復習提問
1.牛頓第一定律的內容是什么?
2.什么叫慣性?物體在什么情況下有慣性?
二、引入新課
教師:牛頓第一定律告訴我們,物體在不受外力的時候總要保持靜止狀態或勻速直線運動狀態.但是一切物體都受到力的作用,物體保持靜止或保持勻速直線運動的情況也是普遍存在的.那么這二者之間有什么聯系呢?
三、力的平衡
教師:請大家思考,你見過的哪些物體受到力的作用并保持靜止狀態?
(學生思考并回答)
教室內的吊燈受到重力和拉力,吊燈保持靜止.放在地上的水桶受重力和地面對它的支持力,水桶靜止.課桌受到重力,書本對它向下壓的力和地面的支持力,課桌靜止.
教師:物體受到力的作用,物體保持勻速直線運動的情況也能見到.一列火車在一段平直的軌道上勻速行駛,火車受重力、支持力、水平向前的牽引力和向后的阻力.
教師:物體在受到幾個力作用時,如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態,我們就說這幾個力相互平衡.
根據這個觀點,我們可以從吊燈的靜止狀態可知吊燈受到的重力和拉力相互平衡.
教師:請大家按照這樣的說法敘述上述各例中的物體的運動狀態及它們個自受到的力之間的關系.
(學生敘述)
用心
愛心
專心 四、二力平衡的條件
教師:二力平衡的情況最簡單,我們先研究這種情況.
教師演示課本圖96所示實驗并講解這個木塊受兩個拉力.
當兩個拉力大小不等時,木塊不能保持靜止.這兩個力不能平衡.
(演示)
當兩個力大小相等,力的方向互成角度時,木塊也不能保持靜止.這兩個力不能平衡.
(演示)
當兩個力大小相等、方向相反,互相平行時,木塊也不能保持靜止.這兩個力不能平衡.
(演示)
教師提問:要使木塊靜止,這兩個力應該滿足哪些條件?
(學生回答)
我們使這兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,重復剛才的實驗.
(演示)
我們發現木塊處于靜止狀態,此時,這兩個力是平衡的.
(演示)
可見,兩個力的平衡必須滿足以下四個條件:兩個力作用在一個物體上,大小相等、方向相反、作用在一條直線上.
根據同一條直線上力的合成的法則可知,當兩個力彼此平衡時,物體受到的合力是0. 五、二力平衡條件的應用
二力平衡條件的應用可以從兩方面去掌握.
1.根據物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態,可以分析出作用在物體上的力的大小和方向.
例題:質量是50千克的人站在水平地面上,畫出人受力的圖示.
用心
愛心
專心 2
人受重力G和地面的支持力N.人處于靜止狀態,所以重力G和支持力N是平衡的.那么這兩個力一定滿足二力平衡的條件,即大小相等,方向相反,且在一條直線上.
根據人的質量,計算出人的重力G.G=mg=50千克×10牛/千克=500牛頓.方向豎直向下.支持力N=500牛頓,方向豎直向上.(圖示略)
2.根據物體的受力情況判斷物體的運動狀態.
物體不受力,應保持勻速直線運動或保持靜止狀態.物體受一個力,運動狀態發生改變,這是力產生的效果.物體受平衡力時,應保持靜止或保持勻速直線運動狀態.靜止的物體受平衡力時,仍然保持靜止;運動的物體受平衡力時,仍然保持勻速直線運動.
例如,火車在平直的軌道上行駛.在豎直方向上重力和支持力平衡,如果牽引力大于阻力,火車將加速;如果牽引力小于阻力,火車將減速;牽引力和阻力相等時,水平方向二力平衡,火車勻速直線前進.
六、總結
力和運動的關系可以粗略地概括如下.
維持運動不需要力的作用,因為物體有慣性,只有改變物體的運動狀態時才需要力.但是物體在平衡力的作用下,運動狀態不會改變.
物體保持靜止或勻速直線運動的條件是什么呢?從理論上說,物體不受力或受平衡力時就可以保持靜止或勻速直線運動.而實際上物體是沒有不受力的,所以物體受平衡力時就保持靜止或勻速直線運動.
八、作業
習題5、6、7.
(四)說明
本節課有三個重要環節.由物體處于平衡狀態給出什么是平衡力;二力平衡的條件;研究平衡力和二力平衡條件的重要意義有兩方面,根據運動狀態分析力的情況和根據受力情況判斷運動狀態.
建議老師們突出這三個環節,使學生有非常清晰的思路,以免學生把平衡力和二力平衡的條件混為一談.
注:教材選用人教版九年義務教育初中物理第一冊.
用心
愛心
專心 3
第五篇:八年級物理二力平衡教案
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學物理教研室
二力平衡教案設計
一、教學目標
(一)、知識與技能:
1.知道什么是力的平衡,初步掌握二力平衡的條件.
2.會應用二力平衡的知識分析、解決簡單的問題.
(二)、過程與方法:
1.通過實驗培養學生的觀察能力、分析綜合能力、判斷能力. 2.學會從分析一個物體上受幾個力到能知道這幾個力的平衡關系。
(三)、情感、態度與價值觀:
通過教學活動,激發學生的學習興趣和對科學的求知欲,使學生樂于了解日常生活中的物理道理。
二、重點與難點
二力平衡的條件及應用
三、教學過程
1.引入新課
問:牛頓第一定律的內容是什么?
答:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態.
問:物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態,是否就一定不受力呢? 學生思考回答后教師舉例說明。
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學
教師:陶林
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學物理教研室
例:放在桌上的書是靜止的,它受到重力和支持力.在平直馬路上勻速行駛的汽車,受到牽引力和阻力.可見,物體在受到外力作用時,也可能處于靜止或勻速直線運動狀態.
問:力可以改變物體的運動狀態,幾個力作用在物體上,為什么沒有改變物體的運動狀態呢?
學生思考后回答教師并說明:
這是因為作用在物體上的各個力改變物體運動狀態的效果互相平衡.也就是說這幾個力互相平衡.
當物體受到兩個力的作用時,物體的運動狀態也沒有發生變化時,我們稱該兩個力也為平衡力,此時就是我們說的二力平衡。物體受兩個力作用保持平衡的情況最簡單,我們先來研究這種情況。從而引入新課。
2.新課教學
[板書1]第二節、二力平衡
1.力的平衡:物體在受到幾個力作用時,如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,我們就說這幾個力互相平衡.物體處于平衡狀態!
物體的平衡狀態:靜止或勻速直線運動狀態.
問:物體受兩個力作用一定就能保持靜止或勻速直線運動狀態嗎?舉例說明.
答:不一定.如放在光滑斜面上的書,要沿斜面向下滑.汽車或電梯起動時,速度越來越快.
物體受到的兩個力,要滿足什么條件才能平衡呢?我們通過實驗來研究.
[板書2]
2.二力平衡的條件
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學
教師:陶林
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學物理教研室
[實驗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個定滑輪,3個羊眼圈.木塊上安4個掛鉤.如圖1所示)在木塊掛鉤1、2上拴好細繩并跨過滑輪,繩下端各掛若干鉤碼如圖2所示.
研究對象:木塊.
受力分析:水平方向受到繩施加的兩個拉力.
觀察木塊在什么條件下靜止,什么條件下發生運動.
提示:前面我們已經學習了影響力作用效果的因素是力的三要素:大小、方向、作用點.
(1)二力大小不相等,左端掛1個鉤碼,右端掛2個鉤碼.放手后木塊由靜止開始向右運動.
(2)二力大小相等.左、右兩端各掛1個鉤碼.放手后,木塊保持靜止.
問:是否只要兩個力大小相等,就可以互相平衡呢?
[實驗2]如圖3所示,把兩根細繩的一端分別拴在木塊的掛鉤1、4上,另一端各穿過羊眼圈2、3后分別掛1個鉤碼.放手后,木塊由靜止開始運動.
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學
教師:陶林
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學物理教研室
看來兩個力只是大小相等,方向不相反,是不能互相平衡的.如果兩個力大小相等,方向也相反,是否就可以平衡呢?
[實驗3]裝置與圖3相同,將兩根細繩的一端分別拴在木塊掛鉤3、4上,另一端各穿過羊眼圈1、2后分別掛1個鉤碼.放手后,木塊由靜止發生轉動.
小結:作用在木塊上的兩個力要想互相平衡必須滿足三個條件:(1)大小相等,(2)方向相反,(3)在同一直線上.
請同學們自己做一個實驗研究二力平衡的條件.
[實驗4]每個同學桌上有2個彈簧秤,一塊塑料板,板上有幾個洞.用兩個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?
讓學生帶著問題做實驗:作用在塑料板上的兩個力必須滿足的條件是什么?才能讓塑料板處于平衡狀態。
學生進行實驗,教師巡視、指導,用投影儀打出實驗的投影片.
請一位同學歸納、總結一下要使塑料板保持靜止(處于平衡狀態),作用在塑料板上的兩個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.
[板書3]作用在一個物體上的兩個力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直線上,這兩個力就彼此平衡.
大量實驗表明物體在二力作用下保持勻速直線運動的條件也是這兩個力必須大小相等,方向相反,并且在同一直線上.
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學
教師:陶林
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學物理教研室
請同學們用力的示意圖把塑料板上受到的兩個力畫出來.
教師打出相應的投影片.(可用復合片)
問:根據同一直線上二力合成的知識,彼此平衡的兩個力的合力是多少?
答:彼此平衡的兩個力的合力為零.
[板書4]彼此平衡的兩個力的合力為零.
力的平衡在日常生活中有許多實際應用,應會根據平衡狀態,找出平衡力;根據物體受力情況,判斷它是否處于平衡狀態.
[板書5]3.二力平衡條件的應用
例1.(1)吊在空中重5牛的電燈(如圖4),靜止不動時,電線對它的拉力是多大?
(定)研究對象:電燈.
(析)受力分析:重力、拉力.
(判)運動狀態:靜止.
(找)兩個力的關系:互相平衡.(大小相等,方向相反,在同一直線上.)
結論:拉力是5牛,方向豎直向上.
請同學們分析下面的事例.
(2)放在桌上的書.(重力、支持力)
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學
教師:陶林
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學物理教研室
(3)勻速下落的跳傘運動員.(重力、阻力)
(4)平直馬路上勻速行駛的汽車.(牽引力、阻力)
例2.汽車行駛時受到的牽引力為F,受到的阻力為F.
(1)當F>f時,汽車做什么樣的運動?
(2)當F=f時,汽車做什么樣的運動?
(3)當F<f時,汽車做什么樣的運動?
研究對象:汽車.
受力分析:水平方向受牽引力F,阻力f.
兩個力的關系:F>f,兩個力不互相平衡,F合=F-f.
運動狀態:不能處于平衡狀態.
結論:汽車在F合作用下將做加速運動.
當F=f,F<f時汽車將做什么樣的運動,請同學們分析.
例3.如圖5所示,物重6牛,彈簧秤向上拉示數為4牛,水平地面給物體的支持力是多大?
答:支持力是2牛.
(四)課堂小結:讓學生談談自己在這節課中的收獲。
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學
教師:陶林
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學物理教研室
(五)布置作業:課本第22頁練習1-4
(六)教法說明
1.講述物理規律的課,一般分四步進行:(1)觀察現象提出問題;(2)通過實驗研究問題;(3)分析、概括得出規律;(4)運用規律分析解決問題.
在教學中要重視科學、方法的教育,體現物理學是以實驗為基礎的科學.使學生懂得按照研究、解決科學問題的過程,來認識、處理問題會更有效.
2.教法上采用邊提問,邊實驗,邊討論,邊總結的方法,引導學生參與知識形成的全過程.在教學中結合一個個新問題的提出和解決,使學生領會提出問題的思路,解決問題的方法.通過有序地進行觀察、分析的訓練,培養學生的觀察、實驗能力,分析、概括能力.
3.對傳統的二力平衡實驗裝置進行改進,使演示的現象更直觀、鮮明,便于從實驗現象導出結論.為使更多的學生能看清現象,可在實驗裝置后放一面與水平面成45度角的平面鏡.
注:教材選用人教版八年下冊義務教育教科書第八章第二節的內容。
貴州省六盤水市水城縣坪寨中學
教師:陶林