名师精编精品教案第七节用牛顿定律解决问题（二）教案一、教学目标1.知识与技能（1）能根据牛顿运动定律推导出共点力的平衡条件，并能利用共点力的平衡条件，结合受力分析、力的合成和分解知识解决平衡问题。（2）知道什么是超重、失重现象，理解产生超重、失重的条件。（3）了解实际生活中超重和失重的例子。2.过程与方法（1）让学生初步了解探究学习的一般程序和方法。（2）培养学生分析实验结果，从中得出规律的能力。3.情感、态度和价值观（1）培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。（2）培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。二、设计思路： 共点力的平衡及超重、失重现象在实际生活中很广泛，让学生主动参与探究的全过程， 得出产生这些现象的条件，才能加深对知识的理解。为此，教师在探究活动开始前，给学生创设一些问题情景，引导学生发现规律，产生探究的动机，从而提出问题、解决问题。本课教学设计过程：三、教学重点、难点重点： 1.理解共点力的平衡条件及超重、失重的本质；2.会进行有关的计算。难点： 发生超重、失重时物体的重力并没有发生变化，而是对支持物的压力或拉力（视重）发生了变化。四、教学资源学生分组实验器材，卡有软金属片的弹簧秤、重物。演示教具：下面扎孔的可乐瓶、多媒体五、教学设计教 师 活 动学 生 活 动点评一、引入新课前面我们已经学过了对物体进行受力分析，请大家回忆一下什么样的力称为共点力。平时在我们的生活中，物体受共点力作用的例子多不多？能否举些说明？二、讲授新课用多媒体投影出一些物体受共点力的示意图：屋顶的灯、火车车箱、路灯的三角形悬挂结构等，如何研究这些回忆回答：力的作用点在同一点或力的作用线相交于同一点，这样的力叫做共点力。学生举些实例。回答：要根据物体的运动状态来确通过学生举例、补充，让同学体会物理来源于生活，激发学习热情。通过一些实例说明平衡状态很普遍，引出平衡条件的思考学 生 根 据 牛顿 运 动 定 律推 导 出 平 衡条件若物体不平衡，在竖直方向上有加速度，引出超重、失重现象学 生 探 究 产生超重、失重的 条 件 得 出规律精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页名师精编精品教案物体所受的各力间的关系？要解决这个问题，我们首先明确一个概念：1.平衡状态：见课本P92 一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，称物体处于平衡状态。同学们能否由牛顿第二定律推导出平衡条件？2.平衡条件物体所受共点力的合力为零，利用上述条件我们来解决一些实际问题。投影出例1， 路灯的三角形悬挂结构，简化成物理模型如图，硬杆OB 可绕 B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略，如果悬挂物重G，角 AOB等于，问：钢索OA 对 O 点的拉力和杆OB 对 O 点的支持力各是多大？说明： 很小时， sin、tg都接近于零， F1、F2都很大，而大则浪费材料，所以需结合具体情况适当选择角。刚才我们研究物体处于平衡态时的受力条件及实例，假如物体不平衡时受力又怎样呢？大家都乘过电梯，从一楼到五楼，从电梯开始运动到停止的过程中你有何感觉？多媒体播放航天飞机上的失重现象问：刚才我们看到的录像是在什么地方发生的？它向我们展示的是一种什么现象？解释：这里展示的是失重现象，是在航天飞机中发生的，航天飞机起飞中会产生超重现象，在太空中又产生了失重现象，这两种定（若回答不到点子上，可由老师适当引导）讨论：推导：根据牛顿第二定律F合=ma，当 a=0，则 F合=0 即平衡条件为共点力的合力为零。教师提示学生。思考、解答：可以选择O 点来受力分析： 受绳拉力 F1，沿绳的方向，指向A 点，杆的支持力F2，沿杆方向指向B，悬绳拉力F3，大小等于 G，方向向下，由平衡条件知0sin31FF0cos12FFsin1GFtgGF2议论、回答：“心有时特别难受” 。“提心吊胆” 。观看录像。由 学 生 来 推 导 出平衡条件，既是加深 对 牛 顿 运 动 定律的应用，也让他们 尝 试 到 初 步 成功的喜悦。通过思考、运算，提 高 同 学 对 共 点力 平 衡 问 题 的 分析 思 路 及 方 法 和运算能力。物理来源于实践，又要指导实践。问 题 贴 近 学 生 的生活实际，使学生感 觉 探 究 的 问 题离自己很近，激发求知的欲望。由 多 媒 体 提 供 一些 平 常 不 常 见 的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页名师精编精品教案现象到底是如何产生的呢？我们先来探究一下：介绍学生桌上的实验器材，卡有软金属片的弹簧秤，钩码，你拿到这些器材，会想到如何使用？强调，弹簧秤测物体的重力应在什么条件下？平衡状态。如果不平衡时弹簧秤读数与钩码的重力有什么关系呢？下面请大家用桌上的器材进行探究，看物体在竖直方向上作不同运动时，弹簧秤对物体的拉力有何 不同，与物体的重力有何关系？说明：由于运动中力会变，故 我们将弹簧秤上套一软金属片，当弹簧秤有读数时，指针可推着金属片到某一位置，若弹簧形变量回缩，金属片不退回，这样可根据金属片的位置，知道最大的读数是多少？请大家根据刚才实验的结果归纳一下，得出什么结论？何时TG ，何时 T=G，何时 TG，向下减速时TG，而向下加速 （向上减速） 时 TG （5）减速向上时TG （6）加速向下时TG 经过讨论，得出结论，看a 的方向。a 向上时， TG a 向下时， TG a=0 时， T=G 若 a 向上，则 T-G=ma，所以 T=ma+mga 向下，则G-T=maT=mg-ma 情形，开阔学生的视野。前 后 知 识 加 强 联系 ， 强 调 适 用 条件。培 养 学 生 实 事 求是 的 科 学 态 度 及探 究 创 造 的 心 理品质。若学生回答不全，教师可适当提示。培 养 学 生 分 析 实验结果，得出实验规律的能力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页名师精编精品教案叫失重。4.失重现象当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物重的现象叫失重。生活中还有哪些实例与超重、失重有关？教师拿出扎有小孔的可乐瓶，装上水后水从小孔喷出，问瓶抛出后，喷水情况会怎样？解释现象出现的原因。5.完全失重当物体具有向下的a=g 时物体处于完全失重状态。例 2，起重机在吊起重物时，有经验的司机都不让物体的加速度过大是什么原因？例 3，人站在磅秤上迅速下蹲，磅秤的读数会怎样变化？三、小结发生超重和失重现象时，物体重力并没有变化，只是由于物体在竖直方向的加速度使得物体对支持物的作用力发生了变化（这里讨论的问题限于地面附近的物体所发生的超重和失重现象），航天飞 机中的失重现象是怎样发生的，我们将在后面万有引力这一章来学习。四、作业：书P941、2、3、4、5 讨论、举例：恐龙园里穿越侏罗纪往下冲时失重。学生先猜想，再看演示实验。抛出水处于失重状态，对瓶无压力。讨论、回答。讨论、回答。实例贴近生活，提高学生学习兴趣。该 处 学 生 可 能 对运 动 的 几 个 过 程分析有困难，稍加指导。为 后 面 的 学 习 作一铺垫。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页