牛顿第一定律 和二力*衡的条件的复*课

发布于:2021-05-15 09:57:27

课标要求:能用实例解释机械运动及其相对性 知道世界处于不停的运动中。 能根据日常经验或自然现象粗略估测时间。会使用适当的测量工具测量时间。 能根据日常经验和物品粗略估测长度,会使用适当的测量工具测量行 能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行简单的计算 认识力的作用效果。能用示意图描述力。能测量力的大小 了解物体运动状态变化的原因。 通过实例理解物体的惯性,能表达牛顿第一定律 知道二力*衡的条件。 教材分析: 1、本章知识树:

2、本章编者意图: “运动”和“力”是两个不同的物理量,人教版教材为什么把它作为一个 章节的标题,而且放在同一个章节中进行学*呢?原因有两个: 第一,新课标的科学内容将初中物理经典知识没有按传统的物理学科体系力、热、光、电、 声来划分,而是按自然存在的形式——物质、运动和相互作用能量三大主题来划分,这样人 教版教材也对初中物理章节做了重新的知识整合,第十二章《运动和力》 ,第十三章《力和 机械》统属于“运动和相互作用”这个一级主题之下。 第二,从物理学的发展来看,牛顿第一定律是经典力学发展的基础,力的认识依赖于物体运

动状态的改变。 这样的安排更符合新课程理念注重知识形成的过程, 更符合科学研究的逻辑 线索。 3、本章地位和作用:第十二章《运动和力》是整个初中物理的精华所在,是在上一章《丰 富多彩的物质世界》 中树立了宇宙是物质的这样一个世界观的基础上, 进一步树立物质世界 是以运动的的形式存在的这样一个唯物的世界观。 而牛顿第一定律作为经典力学的基础在本 章出现,试图带领学生逐渐揭开运动状态变化的实质。虽然牛顿第一定律指出“一切物体不 受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态” ,但给学生以无限的想象空间,即受 到外力作用将怎样?当然,本章作为精华还在于牛顿第一定律实验过程所体现的物理思想。 学情分析: 1、初三的物理学*承担者学生由形象思维向抽象思维过渡的重任,运动的理性描述、力的 抽象、 牛顿第一定律的理想化推理、 力和运动关系理性分析, 都对学生的物理学*提出挑战。 如果学生不能形成推理, 将有一部分学生在本章学*完之后分流。 这不是靠学*努力就能达 到的。 2、由于“运动”和“力”是学生熟悉的两种日常生活中的现象,学生在学*时容易轻视, 其实学生对于“运动的相对性”并没有知识建构,而课标要求“能用实例解释机械运动及其 相对性”属于理解层次,对学生的语言表达和参照物的选取提出更高的要求。 3、 学*本章更大的困难在于学生具有的前概念 “有力物体就运动, 没有力物体就静止” 、 “静 止是由于不受力” 、 “力是维持物体运动状态的原因” 等使得学生在进行理性分析时受到干扰。 教学目标分解: 第一节《运动的描述》 1、建立运动是物质存在的普遍形式的科学运动观; 2、知道机械运动的相对性; 3、能够用相对性的观点解释日常生活中的运动现象。 第二节: 《运动的快慢》 1、经历速度概念引入的过程; 2、能够用比值定义法尝试定义“速度”概念。 3、能运用速度公式进行简单计算。 第三节: 《长度、时间及其测量》 1、在估测活动中尝试根据生活经验、自然现象估测时间,会用秒表、停表等测量时间; 2、在估测活动中尝试更具生活经验、日常用品估测长度,会用刻度尺测量长度。 第四节《力》 1、能够根据力的两个作用效果认识力; 2、能够从力的三要素描述力,并能绘制力的示意图; 3、举例说明力的作用是相互的。 第五节《牛顿第一定律》 1、通过对力和运动关系的大讨论,暴露学生的前概念; 2、经历牛顿第一定律的探究过程,领会实验+推理的科学研究思想;并能用语言描述牛顿第 一定律; 3、知道力是改变物体运动状态的原因; 4、形成“惯性”的科学概念,并能解释日常生活中的惯性现象。 第六节《二力*衡》 1、通过质疑或推理,在牛顿第一定律的基础上对*衡力形成猜想; 2、经历探究二力*衡的过程,进一步体会实验+推理的科学研究思想; 3、知道二力*衡的条件,能够根据*衡状态分析物体的受力情况,确定力的大小。

课时课题: 二力*衡 教学目标: 1、通过质疑或推理,在牛顿第一定律的基础上对*衡力形成猜想; 2、经历探究二力*衡的过程,进一步体会实验+推理的科学研究思想; 3、知道二力*衡的条件;能够根据*衡状态初步分析物体的受力情况;根据受力情况初步 判断物体的运动情况。 4、区分相互作用力和*衡力。 教学重点与难点 1.教学重点:1、知道二力*衡的条件; 2、能够根据*衡状态初步分析物体的受力情况,确定力的大小。 2.教学难点:区分相互作用力和*衡力。 教学方法与手段 探究法,分析法,讲授法,讨论法等 使用教材的构想: 本节课标要求是知道二力*衡的条件,属于了解层次,要求并不高。但人教版教材为什么在 初中学生还没有学*任何具体的力就呈现二力*衡的知识呢?有些教师将这部分内容放在 下一章学*完重力和摩擦力之后再来学*。 这样的处理是违背编者意图的。 其实人教版教材 这样的编排有两个目的: (一)初中阶段着力研究不受力和受*衡力时力和运动关系;通过这样的编排,学生对知识 的认识是一个整体,便于系统建构知识。 (二)对于初三的学生,应该具有初步的质疑和推理能力。即:在牛顿第一定律“一切物体 不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”的基础上,可通过质疑——为什么 物体受到外力作用时, 还可以保持静止状态或匀速直线运动状态; 推理——保持静止状态或 匀速直线运动状态的物体,如果受到外力一定是相互抵消,相当于没有受到外力。 当然人教版教材首先给出了*衡力、 及二力*衡的概念, 但是*衡力的概念怎样来的?为什 么要探究大小、方向、作用点?为什么要使用小车、定滑轮?这些背后的形成过程并没有做 展开,所以教材仍是从知识呈现的角度进行编排,要注重知识形成的过程,就必须在学生推 理的基础中,首先形成猜想,然后经过探究(探究过程中要迁移牛顿第一定律的实验+推理 的物理思想, 因为匀速直线运动难以控制, 水*方向的摩擦无法准确测量而且也不能减小到 理想状态)最后得出二力*衡的概念和二力*衡的条件。 教学流程: 1.质疑推理,提出问题 教师:牛顿第一定律的内容是什么? 学生: (好、中、差)三个学生分别用语言描述。 教师:注意学生回答过程中关键性的字: “一切” 、 “或” 教师: 根据牛顿第一定律的内容和力和运动的关系分析下列两个常见的现象, 说明它们的受 力情况。 1、水*讲桌上放着的物理课本,静止的原因是不是不受力? 2、高速公路上以 100 千米/小时的速度匀速水*行驶的小汽车,是否在水*方向上不受力? (设计意图:这样两个问题的提出,主要是让学生对牛顿第一定律提出质疑,并根据生活经 验进行推理,逐步形成学生理性的推理能力)

学生小组: (单独思考后经小组交流,形成推理,提出问题)一切物体不受外力作用时,总 保持静止状态或匀速直线运动状态, 静止在水*桌面上的物理课本和水*匀速行驶的汽车都 受到力的作用,可能是所受到的力相互抵消了,相当于不受力。 教师:是否相当于“挣了钱,又还了债, ”还是没有;或+5 和-5 相加等于零。 (明确学生尝试性的,不肯定的、大胆的推理,为学生的下一步猜想做铺垫) 2.启发思考,引起猜想 教师: 同学们既然通过推理确定受到力的物体如果保持静止状态或匀速直线运动状态一定是 相互抵消了,那么,如果我们简单一点,这个物体只受两个力的作用,这两个力具备什么条 件才能相互抵消呢? 学生: (猜想)大小相等、方向相反。 图1 教师演示: (如图 1)木块在大小相等、方向相反的两个力作用下处于静止(将水*装置改 为在小黑板上竖直操作,便于学生观察,同时在 B 位置*衡和在 C 位置*衡,使学生能够

对二力*衡有一个全面的认识)

教师: (启发)如果我们把大小相等、方向相反的两个力如图所示作用,木块还会静止吗?

学生:会或不会,意见不统一 教师:(如图 2)放手,学生观察木块转动后静止 小组讨论得出两个力相互抵消的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 教师: (点拨)如果一个物体在两个力的作用下,这两个力大小相等、方向相反、作用在同 一直线上,作用效果相互抵消,我们就说这两个力*衡。如果几个力的作用效果相互抵消,

我们就说这几个力相互*衡。 教师: (提别强调)这里我们分析两个力或多个力都是作用在同一个物体上的,如果不在物 体上的力,对物体的运动状态不发生影响,我们也不研究是否*衡,*衡只指同一个物体上 的力。 (教师作图 3 说明)放在水*地面上的物体,对水*地面的压力与水*地面对物体的 支撑力虽然大小相等、 方向相反、 在同一直线上, 但不在同一物体上, 这一对力不是*衡力。

(*衡力和相互作用力不要用概念加以区分, 这样容易增加学生的负担, 只要让学生从是否 在同一个物体上区分就可以了, 另外这部分内容在学生探究学*的过程中不容易涉及到, 只 能教师加以点拨) 3、尝试探究,设计方法

教师:刚才在同学们猜想的基础上,通过演示实验我们验证了如果两个力大小相等、方向相 反、作用在同一直线上,这两个力就是*衡力,作用效果就会抵消,物体就会保持原来的静 止状态。 那么, 如果物体受到两个力的作用做匀速直线运动是否两个力也符合这个条件呢? 根据教师提供的实验装置,同学们以四人小组进行探究。注意记录吊盘中砝码的质量。

学生四人小组进行探究(装置如右图 4) 教师:观察各组的读数,并将各组的读数写在黑板上。 教师: (启发学生观察数据的特征——向左运动左侧吊盘中的砝码质量大,向右运动,右侧 吊盘中的砝码质量大) 。组织学生以四人小组讨论 F1=F2 不相等的原因 学生:由于物体运动时有摩擦,摩擦力与运动方向相反,造成 F1F2 不相等 教师:如何才能得出结论呢? 学生: (讨论)可以像牛顿第一定律那样,逐渐减小表面的阻力,但是,永远不可能没有摩 擦,只能在实验的基础上进行推理。 教师:同学们能够学以致用,就达到了我们学*的目的,其实老师在给同学们准备器材时已 经用到了比较光滑的带有定滑轮的木板,同时用小车代替木块,已经减小了阻力。 (实验+推理的思想,是牛顿第一定律的精髓所在,人教版教材中的“探究”没有说明是静 止还是匀速直线运动,而且也说明只是一种方法,其实在匀速直线运动时,只有一侧的砝码 大于另一侧时物体才有可能做匀速直线运动, 否则原来静止的物体就不可能运动, 而教材中

选小车而不是木块其目的就在于减小阻力,所以只能通过实验+推理的方法才能说明问题) 教师:同学们将小车翻过来,把小车当做木块,让木块做匀速直线运动,比较 F1 和 F2 的大 小 学生: (如图 5)通过比较得出用小车实验比用木块实验 F1 和 F2 的大小更接*。

结论:阻力足够小时,物体受两个力作用做匀速直线运动时,两个力*衡。

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(三个题的层次逐渐加深: 1 小题直接通过二力*衡的三个条件进行判断; 2 小题给出了物体运动的状态——匀速直线运动和一个力, 应用二力*衡的条件对的物体受 到的另外一个力的大小和方向进行分析。 3 小题只给出了物体物体的运动状态——静止, 需要通过已有经验——物体受向下的重力和 运动方向的牵引力, 然后根据*衡条件对物体的受力进行分析, 还要画出*衡状态的受力示 意图。 教材中 1、3 两个小题倒置,不能把前一个题作为后一个题的基础,对于学生能力的提升有 阻碍,因为 1 小题很可能就把许多学生先拦在门外了) 5、当堂训练,效果监测 1.一个物体受两个力的作用,且这两个力的三要素完全相同,那么( ) A 物体受到的力可能为*衡力 B 物体的运动状态可能保持不变 C 物体的运动状态一定改变 D 物体受力一定为*衡力 2.跳伞运动员在空中张开降落伞后,跳伞运动员匀速下降,这是因为跳伞运动员( ) A 没有受到重力作用 B 受到的重力小于阻力 C 受到的重力等于阻力 D 受到的重力大于阻力 3.一本书放在水*桌面上,下列哪一对力是书受到的*衡力( ) A 书的重力和书对桌面的压力 B 书的重力和桌面对书的支持力 C 书对桌面的压力和桌面对书的支持力 D 书对桌面的压力和桌子受到的重力

板书 二力*衡 一. 二力*衡: 一个物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动, 这两个力就是*衡力。 二.探究二力*衡的条件: ①作用在同一个物体 ②大小相等 ③方向相反 ④沿同一条直线 三.二力*衡条件的应用: ①物体在*衡力的作用下保持静止或匀速直线运动。 ②物体保持静止或匀速直线运动受*衡力的作用。


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