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[!--downpath--]高中數(shù)學(xué)“兩力平衡”教學(xué)計劃
(一)教學(xué)目的
1、把握好兩力平衡的條件。
2. 能應(yīng)用兩力平衡條件解決簡單問題。
(二)教具
滑輪、硬紙板、鉤子、繩子、剪刀。
(三)教學(xué)過程 1.復(fù)習(xí)題
1. 什么是牛頓第一定理?
2、什么是慣性? 什么情況下物體具有慣性?
2.引入新課程
授課老師:牛頓第一定理告訴我們,物體在不受外力作用時,總是保持靜止或勻速直線運動。 此外,所有物體都會受到力的影響,物體保持靜止或保持勻速直線運動是很常見的。 那么兩者之間有什么聯(lián)系呢?
3. 力量平衡
班主任:請大家想一想,你見過什么物體是受力而靜止不動的?
教室里的照明受重力和張力的影響,燈具保持靜止。 放在地上的水桶有重力支撐,地面靠著它,水桶是靜止的。 桌子受到重力、上面書本向上的力和地面的支撐力,桌子處于靜止?fàn)顟B(tài)。
班主任:當(dāng)物體受力時,也可以看出物體一直在勻速直線運動。 列車在直線軌道上勻速行駛,列車受到重力、支撐力、水平向前牽引力和向后阻力等作用。
班主任:當(dāng)一個物體受到幾種力的作用時,如果物體保持靜止或處于勻速直線運動狀態(tài),我們就說這些力是相互平衡的。
根據(jù)這個觀點,我們可以從燈的靜止?fàn)顟B(tài)知道,燈上的重力和拉力是相互平衡的。
班主任:請用這個陳述來表達(dá)上述例子中物體的運動狀態(tài)與它們各自受到的力之間的關(guān)系。
(中學(xué)生發(fā)言)
4.兩力平衡的條件
班主任:兩力平衡的情況是最簡單的。 讓我們先研究一下這些情況。
班主任演示課本中圖9-6所示的實驗,說明鐵塊受到兩種拉力。
當(dāng)兩個拉力不相等時,鐵塊就不能靜止不動。 這兩種力量無法平衡。
(演示)
當(dāng)這兩個力的大小相等且方向相互成一定角度時,鐵塊就不能靜止不動。 這兩種力量無法平衡。
(演示)
當(dāng)兩個力大小相等、方向相反、平行時,鐵塊就不能靜止不動。 這兩種力量無法平衡。
(演示)
班主任問:這兩個力要滿足什么條件才能使鐵塊靜止?
(中學(xué)生回答)
讓我們讓這兩個力大小相等,方向相反,作用在一條直線上,重復(fù)昨天的實驗。
(演示)
我們發(fā)現(xiàn)鐵塊是靜止的,此時兩個力處于平衡狀態(tài)。
(演示)
可見,兩個力的平衡必須滿足以下四個條件:兩個力作用于一個物體,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力定律,當(dāng)兩個力相互平衡時,作用在物體上的合力為0。
5.二力平衡條件的應(yīng)用
雙力平衡條件的應(yīng)用可以從兩個方面來把握。
1、根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)還是勻速直線運動狀態(tài),可以分析作用在物體上的力的大小和方向。
例:一個人的質(zhì)量為50公斤,站在水平地面上,畫出該人所受的力圖。
人受到重力G和地面支撐N的作用。人處于靜止?fàn)顟B(tài)初中二力平衡實驗,所以重力G和支撐力N是平衡的。 所以這兩個力必須滿足雙力平衡的條件,即大小相等,方向相反,且在一條直線上。
根據(jù)人的質(zhì)量,推算出人的重力G。 G=g=50kg&ties; 10N/kg=500N。 方向是直線向上。 支撐力N=500牛頓,方向垂直向下。 (圖略)
2. 根據(jù)物體的力判斷物體的運動狀態(tài)。
物體應(yīng)該保持勻速直線運動或保持靜止。 當(dāng)物體受力時,運動狀態(tài)發(fā)生變化,這就是力形成的療效。 當(dāng)物體受到平衡力時,應(yīng)保持靜止或保持勻速直線運動狀態(tài)。 當(dāng)靜止的物體受到平衡力時,它保持靜止; 當(dāng)運動的物體受到平衡力時,它會保持直線運動。
例如,火車在直線軌道上行駛。 在垂直方向上初中二力平衡實驗,重力和支撐力是平衡的。 如果牽引力小于阻力,火車就會加速; 如果牽引力大于阻力,火車就會減速;
6.總結(jié)
力和運動之間的關(guān)系可以簡要概括如下。
維持運動不需要力,因為物體具有慣性,只有在改變物體的運動狀態(tài)時才需要力。 而物體的運動狀態(tài)在平衡力的作用下不會發(fā)生變化。
物體保持靜止或勻速直線運動的條件是什么? 從理論上講,一個物體在不受力或平衡力的作用下,可以保持靜止或勻速直線運動。 事實上,物體上并沒有力,所以當(dāng)物體受到平衡力時,它會保持靜止或勻速直線運動。
七、作業(yè)
練習(xí) 5、6、7。
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