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[!--downpath--]第二章D共點力的平衡
廣州市崇明區班主任進修大學汪根龍
一、教學任務剖析
共點力的平衡是在學習了“力的合成”和“力的分解”基礎上，對高中階段早已初步學習過的物體平衡的知識的進一步學習，有關物體平衡的知識是今后學習牛頓定理等內容的基礎，因而除了在本章中具有重要的地位，并且在整個中學階段都是極其重要。
學習共點力的平衡須要以“力的合成”和“力的分解”的知識，以及對物體受力情況的剖析和勻速直線運動的知識為基礎。
通過錄象、圖片等現實生活中的例子，引出在共點力作用下物體平衡的概念。
聯系“力的合成”和“力的分解”的知識以及對物體受力情況的剖析，通過DIS實驗或彈簧秤實驗的探究，歸納、總結出共點力的平衡條件：F合=0。
通過課內學習訓練交流，鞏固對物體在共點力作用下平衡條件的理解。
本設計指出對共點力作用下物體平衡條件的理解，讓中學生在學習的過程中經歷科學探究的過程，體驗科學方式的應用，并了解我國唐代科學家張衡的相關科學成就，迸發愛國主義情結和對科學的追求。二、教學目標
1、知識與技能
（1）曉得在共點力作用下物體平衡的概念。（2）理解物體在共點力作用下的平衡條件。（3）曉得我國唐代科學家張衡的相關科學成就。
（4）學會應用實驗方式研究物體在共點力作用下的平衡條件。2、過程與技巧
（1）通過對共點的三力平衡問題的探究過程中，體會等效、圖示、歸納推理等科學方式。（2）通過共點力平衡條件的探求過程，體會推測、設計方案、實驗探究、得出推論的科學探究過程。
3、情感、態度與價值觀
（1）通過共同實驗探究的過程，體驗合作的愉悅，懂得合作重要，并樂于合作。（2）通過DIS實驗數據處理，展現信息技術的簡捷、快速、直觀。
（3）通過我國唐代科學家張衡的相關科學成就的介紹二力平衡狀態的定義，迸發愛國主義情結和對科學的追求。三、教學重點和難點
重點：物體在共點力作用下的平衡概念和平衡的條件。難點：導入共點力的平衡條件的過程。
四、教學資源
1、器材：DIS實驗設備或彈簧秤；中學生實驗器材。2、課件：張衡及相關資料（講義）等。
3、錄像、圖片：我國田徑運動員全運會賽事捧杯錄象，東方明珠、趙州橋等圖片。五、教學設計思路
本設計的內容包括兩個部份：一是物體平衡的概念；二是物體在共點力作用下的平衡條件。本設計的基本思路是：以錄象、圖片和實驗為基礎，通過觀察、分析、歸納得到物體在共點力作用下的平衡概念，從而按照DIS實驗等探究，剖析、歸納得出物體在共點力作用下的平衡條件，即F合=0。最后通過我國唐代科學家張衡的相關科學成就的介紹，迸發愛國主義情結和對科學的追求，鞏固所學的知識，感受化學學在社會發展中的重要作用。
本設計要突出的重點是：物體在共點力作用下的平衡概念和平衡的條件。方式是：從觀看201*雅典亞運會我國田徑運動員捧杯的內容錄象，以及東方明珠、趙州橋及靜止的花盤等圖片，結合中學生的親身體會，通過觀察、分析、歸納得到物體在共點力作用下的平衡概念。之后，通過分組DIS實驗（或彈簧秤實驗）探究活動，運用等效、圖示、推理等科學方式得出物體在共點力作用下的平衡條件。
本設計要突破的難點是：導入共點力的平衡條件的過程。方式是：從二力平衡的條件F合=0出發，以“力的合成”（或“力的分解”）為基礎，通過實驗（DIS實驗或彈簧秤實驗）探究活動，運用等效取代的方式，得出不在仍然線上、共點的三個力的平衡條件同樣是F合=0，從而推廣到通常情況，即共點力的平衡條件為，F合=0，彰顯從特殊到通常的歸納推理過程。
本設計指出中學生的主動參與，注重概念的產生過程以及伴隨這一過程的科學方式的教育，注重中學生合作意識和合作能力的培養。
完成本設計的內容約需2課時。六、教學流程
1、教學流程圖2、流程圖說明
情境錄象、圖片，通感
活動II講義交流活動III學習交流情境錄象、圖片通感活動IDIS實驗平衡的概念物體平衡的條件錄象：201*雅典亞運會我國田徑運動員捧杯的內容，有助于迸發中學生的學習興趣和愛國熱情，
圖片：選用東方明珠、趙州橋及靜止的花盤等。既有利于培養中學生發覺問題、提出問題的能力和觀察能力，也有利于中學生了解我國社會主義建設的新成就和我國古時的歷史成就等。
理解平衡的概念，是研究有關共點力作用下物體平衡問題的基礎。可結合實例設計通感，幫助中學生構建平衡的概念。活動IDIS實驗
共點力作用下物體平衡的條件是本節課學習的重要數學規律，應用DIS實驗物有利于中學生的自主探究體。活動II講義交流
講義交流介紹張衡及其成就，應在課前一周左右讓中學生提早打算。活動III學習交流
學習訓練要有分層的要求，并在課內留有一定的時間讓中學生討論、交流。3、教學主要環節
本設計可分為四個教學環節：
第一環節，通過創設情境，使中學生形成強烈的探究欲望，通過相關的通感構建平衡的概念。第二環節，通過DIS實驗探究，歸納推理、總結出物體平衡的條件。
第三環節，通過中學生講義交流活動介紹張衡及其成就，使課堂教學向課外延展。第四環節，通過應用平衡的條件解決一些簡單的實際問題，反饋中學生學習情況。七、教案示例（教學實錄）
執教：崇明區肖塘學校錢忠賢龐艷茹教學過程
教學過程通過錄象引入，充分調動起中學生的學習興趣，喚起對知識的渴望的同時迸發中學生愛國熱情。二、通過圖片引入共點力作用下物體的平衡班主任：生活中的物體有的處于平衡狀態，有的處于非平衡狀態，其中的平衡比較常見，并且很有實際意義。下邊給你們看一些熟悉的圖片：
點評一、錄像導出，迸發興趣并留下懸念：錄象引入：201*雅典亞運會我國田徑運動員捧杯錄象播放。班主任：張國政在69公斤級賽事中以挺舉160公斤和臥推187.5公斤總成績347.5公斤而捧杯，裁判員判斷體操運動員成績有效的根據是哪些？中學生活動：田徑運動員能將抬起的啞鈴保持靜止幾秒鐘。班主任：有道理，這與本節課學習的受力平衡問題有關。生活中的處于平衡狀中學生活動：班主任：那些物體均處于平衡狀態，這么，哪些叫平衡狀態？板書：一、平衡狀態定義：物體處于靜止或做勻速直線運動的狀態，稱作平衡狀態。三、DIS實驗：探究共點力作用下物體的平衡條件班主任：首先來回顧一下中學早已學過的二力平衡的知識。1、例：用一根很輕的不可伸長的細線將小鋼球懸掛于鐵架臺上，并保持靜止。班主任：小球處于哪些狀態？中學生活動：平衡狀態。班主任：請一位朋友來畫小球的受力示意圖。中學生活動：（畫小球受力示意圖）小球遭到重力G和拉力T的作用。班主任：這兩個力的大小、方向有哪些關系？中學生活動：大小相等，方向相反，且在作用在同仍然線上。班主任：這兩個力的合力是多少？中學生活動：合力為零。板書：二、共點力的平衡條件1、二力平衡F合=0
態的熟悉的例子，使中學生對平衡有了感性的認識。回顧舊知識，有助于中學生產生知識體系，對小學知識進行拓展加深。班主任：假如用一個水平拉力使小球偏離原先位置一個角度，并再度達到靜止狀態，小球共受什么力的作用？中學生活動：重力G，水平拉力F，沿細線方向的拉力T。班主任：小球如今還處于平衡狀態嗎？中學生活動：是的。班主任：這三個力的方向不在同仍然線上，它們的合力多大？中學生猜想：合力為零。提示：只要能將這幾個力的大小測出，我們可以將其中兩個力等效成一個力，弄成二力平衡-化學學研究方式之一：等效取代法。下邊我們就用實驗的方式驗證一下大家的猜想。2、DIS實驗探究三個力平衡的條件班主任：怎么檢測幾個力的大小呢？中學生活動：可以用彈簧測力計檢測，以可以使勁傳感來檢測。班主任：介紹實驗儀器力傳感（兩個）、數據采集器、計算機。我們使勁傳感測出兩個拉力的大小，彈簧秤測出重力，之后再怎樣辦呢？中學生活動：可以在紙上畫出力的圖示，之后剖析有哪些關系。班主任：特別好，這么我們請兩位同事配合來做這個實驗。中學生活動：兩位朋友上臺配合完成實驗，并得出Ft圖，檢測出小球重力。班主任負責指導、協調中學生代表完成實驗，引導下邊中學生觀察和思索實驗步驟、數據處理等環節。班主任：數據早已測得了，我們曉得力是矢量，要曉得三個力的關系，還要曉得方向，這么我們在作圖時如何確定這幾個力的方向呢？中學生活動：藥量角器檢測角度。班主任：（指責）懸掛著如何檢測？我們可以用一張白紙輕輕放到懸掛的裝置旁邊，之后用鋼筆把力的方向畫在紙上，之后再在紙上做三個力的圖示，找出推論。中學生活動：在紙上畫力的圖示，4人一組地探究三個力之間的關系。班主任：我們來瞧瞧幾個小組的討論結果。中學生活動：2個小組來展示她們作圖后得出的推論，三個
提出新問題，將中學生放在困難之中，提高渴望知識的意識。引導中學生大膽猜測并通過實驗驗證推測是否正確。通過實驗培養中學生樂于合作，勇于動手實踐的品質。適時性、激勵性評價，及時對中學生的表現給與贊賞。培養中學生尊重事實的科學探究精神。力合力為零。板書：2、三力平衡1、任意兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相反，作用在同仍然線上。2、這三個力的合力為零。班主任：想一想，假若物體遭到的是4個力或5個力的作用，物體的平衡條件是否還是合力為零？中學生活動：（議論）應用類似研究三個力平衡問題的等效取代的方式，可得到多個共點力的平衡條件仍是合力為零。總結：共點力平衡的條件：作用在物體上各力的合力為零，即：F合=0四、學生講義交流（了解張衡及其成就）班主任：我們曉得，早在1800多年前，我國唐代科學家張衡就巧妙地借助平衡原理制成了測定水災的侯風渾天儀。課前老師請朋友們回來查找關于張衡的資料，并制做。班主任：下邊請幾位朋友上來展示一下她們查找的結果，供你們共同學習。中學生：講義展示交流。中學生：談觀看體會。五、訓練與思索略
板書規范具體，強化中學生對概念的理解二力平衡狀態的定義，示范作用，可引導中學生養成良好的學習習慣。鞏固所學知識，學因而用。
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