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初中物理《二力平衡》教案
(一)教學(xué)目的
1。掌握二力平衡的條件。
2。會(huì)應(yīng)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(xì)繩、剪子。
(三)教學(xué)過程 一、復(fù)習(xí)提問
1。牛頓第一定律的內(nèi)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(shí)候總要保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。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(yùn)動(dòng)的情況也是普遍存在的。那么這二者之間有什么聯(lián)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?fàn)顟B(tài)?
教室內(nèi)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(yùn)動(dòng)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(gè)力作用時(shí),如果物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這幾個(gè)力相互平衡。
根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn),我們可以從吊燈的靜止?fàn)顟B(tài)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)及它們個(gè)自受到的力之間的關(guān)系。
(學(xué)生敘述)
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9—6所示實(shí)驗(yàn)并講解這個(gè)木塊受兩個(gè)拉力。
當(dāng)兩個(gè)拉力大小不等時(shí),木塊不能保持靜止。這兩個(gè)力不能平衡。
。ㄑ菔荆
當(dāng)兩個(gè)力大小相等,力的方向互成角度時(shí),木塊也不能保持靜止。這兩個(gè)力不能平衡。
(演示)
當(dāng)兩個(gè)力大小相等、方向相反,互相平行時(shí),木塊也不能保持靜止。這兩個(gè)力不能平衡。
。ㄑ菔荆
教師提問:要使木塊靜止,這兩個(gè)力應(yīng)該滿足哪些條件?
。▽W(xué)生回答)
我們使這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)。
(演示)
我們發(fā)現(xiàn)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí),這兩個(gè)力是平衡的。
(演示)
可見,兩個(gè)力的平衡必須滿足以下四個(gè)條件:兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上,大小相等、方向相反、作用在一條直線上。
根據(jù)同一條直線上力的合成的法則可知,當(dāng)兩個(gè)力彼此平衡時(shí),物體受到的合力是0。
五、二力平衡條件的應(yīng)用
二力平衡條件的應(yīng)用可以從兩方面去掌握。
1。根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可以分析出作用在物體上的力的大小和方向。
例題:質(zhì)量是50千克的人站在水平地面上,畫出人受力的圖示。
人受重力G和地面的支持力N。人處于靜止?fàn)顟B(tài),所以重力G和支持力N是平衡的。那么這兩個(gè)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(jù)人的質(zhì)量,計(jì)算出人的重力G。G=g=50千克&ties;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(jù)物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
物體不受力,應(yīng)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止?fàn)顟B(tài)。物體受一個(gè)力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,這是力產(chǎn)生的效果。物體受平衡力時(shí),應(yīng)保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止的物體受平衡力時(shí),仍然保持靜止;運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力時(shí),仍然保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。
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(shí),水平方向二力平衡,火車勻速直線前進(jìn)。
六、總結(jié)
力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可以粗略地概括如下。
維持運(yùn)動(dòng)不需要力的作用,因?yàn)槲矬w有慣性,只有改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)才需要力。但是物體在平衡力的作用下,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變。
物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件是什么呢?從理論上說,物體不受力或受平衡力時(shí)就可以保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。而實(shí)際上物體是沒有不受力的,所以物體受平衡力時(shí)就保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。
七、作業(yè)
習(xí)題5、6、7。
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