二力平衡 初中物理二力平衡教学反思【通用4篇】

2024-04-18 16:35:00

作为一名教学工作者,可能需要进行教案编写工作,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。那么什么样的教案才是好的呢?旧书不厌百回读,熟读精思子自知,本文是www.shubaoc.com爱岗敬业的小编给大伙儿收集的4篇二力平衡的相关范文。

正确理解“二力平衡” 篇一

二力平衡是力学中的重点内容之一,而二力平衡条件是分析、解决二力平衡问题的重要依据。同时,理解二力平衡条件这一知识点,对摩擦力、浮力等知识的深层次学习和理解影响较大。一对平衡力不是一对相互作用力,然而在学习中总有一部分同学把相互作用力当成是一对平衡力。下面就从几个方面帮同学们来正确理解“二力平衡”。

一、二力平衡的概念

物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,我们就说该物体处于平衡状态,使物体处于平衡状态的几个力称作平衡力。当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就称作二力平衡。物体在平衡力作用下处于平衡状态,物体处于平衡状态时受到的力一定是平衡力。

一本书放在水平桌面上处于静止状态时(如图1所示),书受到重力和桌面对书的支持力。而书在这两个力的作用下,保持了静止状态,所以,书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力。

例1如图2所示,是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(提示:图中的黑点表示物体运动轨迹),其中可能受到平衡力作用的物体是( ).

解析物体在平衡力作用下处于平衡状态,即物体保持静止状态或匀速直线运动状态。

物体处于平衡状态时可能不受力,也可能受力,但受到的力一定是平衡力。现在,四个物体都处于运动状态,由图可知,只有D图中的黑点距离是相等的且在一条直线上,说明物体做匀速直线运动。所以,D图中的物体可能受到平衡力的作用。故应选D.

二、探究二力平衡条件

在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图3所示,将系于小卡片两对角的细线分别绕过左右支架上的滑轮。

1.在线端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个力方向相反,且在一条直线上。(注:由于小卡片的重力远小于钩码对小卡片的拉力,所以小卡片的重力可忽略不计。)

(1)当两边所挂钩码重不等时,发现小卡片不能保持平衡。

(2)当两边所挂钩码重相等时,发现小卡片能保持平衡。

由此,二力平衡的条件是:作用在物体上的两个力大小相等、方向相反。

2.当小卡片平衡时,把小卡片转过一个角度,使小卡片受到的两个拉力不在一条直线上,但大小相等、方向相反。松手后,发现小卡片不能保持平衡。

由此,二力平衡的条件是:作用在物体上的两个力要在同一条直线上。

3.当小卡片平衡时,用剪刀将小卡片从中间迅速一剪为二,发现两片小卡片都不能保持平衡。

由此,二力平衡的条件是:两个力要作用在同一个物体上。

综合起来,二力平衡的条件是:两个力作用在同一个物体上、大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。

二力平衡的条件可以简记为:同体、等值、反向、共线,四个条件缺一不可。

例2如图4所示的情景中,属于二力平衡的是( ).

解析根据二力平衡的条件“同体、等值、反向、共线”,可知A图中两个力不作用在同一个物体上;B图中两个力大小不等;D图中两个力方向不相反,且不作用在同一条直线上;只有C图中两个力四个条件均满足。故应选C.

三、一对平衡力与一对相互作用力的区别

同学们在学习中经常将平衡力与相互作用力混淆。现以一个具体的例子来说明:

如图5所示,一只足球静止在水平地面上,图中足球受到的重力G与地面对足球的支持力F是一对平衡力,而足球受到的支持力F与地面受到的压力F ′是一对相互作用力。下面将平衡力和相互作用力的相同点和不同点列表对照。

点评一对平衡力是作用在同一个物体上,一对相互作用力是作用在两个不同的物体上,这是区别一对平衡力与一对相互作用力的显著特征。

例3质量相等的甲、乙两同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立,如果甲用60N的力推乙,如图6所示。以下分析正确的是 ( ).

A.同时,乙对甲的推力小于60N

B.甲静止不动,乙向后退

C.乙后退的过程中,始终受到60N推力的作用

D.乙由静止变为后退,说明力可以改变物体的运动状态

解析甲同学推乙同学的同时,由于力的作用是相互的,乙同学也推甲同学。所以甲同学推乙同学的力F和乙同学推甲同学的力F ′是一对相互作用力。而一对相互作用力是作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且两个作用力是同时存在,同时消失。故A选项是错误的,当甲用60N的力推乙时,乙也同时用60N的力推甲,所以甲的运动状态也发生改变。并且当甲和乙分离后甲不再对乙施加力的作用。故选项B与C均错误,正确答案应选D.

四、二力平衡条件的应用

1.根据二力平衡的概念判断二力是否平衡。

如当物体在液体中处于悬浮和漂浮时,其运动状态未变,它所受的浮力和重力就是一对平衡力;当物体在液体中上浮和下沉时,其运动状态改变,它所受到的浮力和重力就是一对非平衡力。

2.根据二力平衡的条件判断二力是否平衡,从而判断物体的运动状态是否改变。

3.利用二力平衡的条件,由已知一个力的大小和方向去求另一个力的大小和方向。

下面通过具体的实例来体验二力平衡条件的应用。

例4如图7所示,静止在水平路面上的小车,其支架的杆子上固定一铁球,关于杆子给铁球的力的方向,下列说法正确的是( ).

A.沿杆子

B.垂直于杆子

C.竖直向上

D.沿杆子与竖直方向之间的某一方向

解析该题初看起来无从下手,因为杆子给铁球的力的方向直接很难判断,但是只要认真用二力平衡的条件来分析,问题就迎刃而解。小球此时处于静止状态,小球受到的作用力只有重力和杆子对铁球的力,所以这两个力是一对平衡力,则杆子给铁球的力的方向与重力方向相反。正确答案应选C.

例5如图8所示,用F= 6N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物体B所受摩擦力的大小及方向为( ).

A.6N,向左B.4N,向右

C.6N,向右D.4N,向左

解析这是一道摩擦力与力的平衡知识相结合的综合应用题,物体B在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和物块A对它的摩擦力的作用,由于物体B静止不动,这两个力是一对平衡力,其中弹簧测力计的拉力水平向左,根据二力平衡的条件,可知摩擦力的方向应水平向右,其大小应等于弹簧测力计的示数,为4N,故正确答案应选B.

要合理地运用二力平衡知识解决实际问题,一要分析物体是否处于平衡状态,再根据二力平衡条件来解决另一个力的大小、方向;二要根据二力平衡条件来判断二力是否平衡,再判断物体的运动状态是否改变,从而达到解决问题的目的。

解读二力平衡 篇二

一、二力平衡概念

如果物体在几个力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说该物体处于平衡状态。物体处于平衡状态时,受到平衡力的作用。若处于平衡状态的物体只受到两个力的作用,则这两个力相互平衡,简称二力平衡。如静止在桌面的茶杯,受到重力和支持力的作用,重力和支持力二力平衡;在平直公路上做匀速直线运动的汽车,竖直方向上重力和支持力二力平衡,水平方向上牵引力和摩擦阻力二力平衡。

二、探究二力平衡的条件

“探究二力平衡的条件”实验选用小卡片做实验,是因为小卡片的重力远小于钩码对卡片的拉力,所以小卡片的重力对实验的影响可以忽略不计。在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个力方向相反,且在同一条直线上,当两端钩码数量相等时,小卡片静止,即小卡片处于平衡状态;当两端钩码数量不等时,小卡片向钩码数量多的一端加速运动,即小卡片不能平衡。这说明相互平衡的两个力大小相等。把小卡片转过一个角度,使小卡片受到的两个拉力不在一条直线上,但大小相等、方向相反。松手后,小卡片转动,即小卡片不能平衡,这说明相互平衡的两个力在同一直线上。

解析 实验时,将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。当两端钩码数量相等时,小卡片平衡。当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的力能否平衡。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可进行的操作是:把小纸片剪成两半。小明选用木块放在水平桌面上做实验,由于木块与桌面间有摩擦力的作用,可能影响实验结果,而小卡片的重力远小于钩码对卡片的拉力,小卡片的重力对实验的影响可以忽略不计,所以小华的实验优于小明的实验。

三、判断二力平衡

当作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上时,两个力才能平衡,这就是二力平衡的条件。二力平衡条件概括为:同体、共线、等值、反向。“同体”指相互平衡的两个力作用在同一物体上;“共线”指相互平衡的两个力作用在同一直线上;“等值”指相互平衡的两个力大小相等;“反向”指相互平衡的两个力方向相反。判断二力平衡,要从“同体、共线、等值、反向”四个条件作出判断。判断二力平衡时,要特别注意相互作用力与二力平衡的区别,一对相互作用力大小相等、方向相反、在同一直线上,但不是作用在同一物体上,如静止放在课桌上的物理课本,物理课本对课桌的压力与课桌对物理课本的支持力是一对相互作用力,而不是一对平衡力。

例4 茶杯静止在水平桌面上,以下属于一对平衡力的是( ).

A.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力

B.茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力

C.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力

D.茶杯受到的重力与桌子受到的重力

四、二力平衡的应用

利用二力平衡知识,可以根据其中一个力的大小和方向判断另一个力的大小和方向,如一个重为6N的苹果静止放在桌面上,苹果的重力和桌面对苹果的支持力是一对平衡力,所以桌面对苹果的支持力为F=G=6N.也可以利用二力平衡条件判定物体的运动状态。若物体只受到两个力的作用,并且满足二力平衡时,则可以判定物体处于静止状态或匀速直线运动状态。

解析 小球静止,处于平衡状态,在竖直方向上,重力和支持力二力平衡,所以杆对小球的作用力竖直向上,大小为mg.应选A.

解读“二力平衡” 篇三

一、完整理解二力平衡的物理含义

物体在受到两个力(或几个力)作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,就说这两个力(或几个力)平衡。

例1 如图1是投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是()

A.实心球在空中上升

B.实心球从空中下落

C.实心球在地上越滚越慢

D.实心球停在地面上

解析 从图1中可以看出,选项A、B实心球在空中上升、下降时做曲线运动,选项C实心球做减速运动,只有选项D实心球停在地面上保持静止状态,此时受到平衡力的作用,故本题正确选项是D。

点评 上面表述中,在“静止状态”与“匀速直线运动状态”间用的是“或”字,即物体的平衡状态有两种,一个物体在平衡力的作用下,既可能保持静止状态,也可能保持匀速直线运动状态。而物体到底保持两种平衡状态中的哪一种,关键取决于物体原来的运动状态,原来静止的物体,在平衡力的作用下,仍保持静止状态;而原来运动的物体,在平衡力的作用下,会保持匀速直线运动状态。

二、悉心体会二力平衡的实验技巧

例2 如图2甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向__________,并通过调整__________来改变拉力的大小。

(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片____(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究______________________________________。

(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:_______________________________________。

(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图2乙所示的实验,实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码后,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是__________,这时木块在水平方向受到的力__________(填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象产生,请你对该实验装置提出改进意见:________________________________________。

(5)同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是()

A.减少摩擦力对实验结果的影响

B.小卡片是比较容易获取的材料

C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡

D.小卡片容易扭转

解析 (1)两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,因此通过调整钩码数量来改变拉力的大小。

(2)将小卡片转过一个角度,因两个拉力不在同一条直线上,因此松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。

(3) 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将小卡片一刀剪成两半,使拉力作用在两个小卡片上。

(4)当右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向左的摩擦力;若发现木块仍然处于静止状态,这时木块在水平方向受到的力仍平衡;要避免这种现象产生,将木块换成小车,减小与桌面之间的摩擦力。

(5) 从上面分析可知,应减少摩擦力对实验结果的影响,故本小题正确选项是A。

三、全面掌握二力平衡的四个条件

二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。简而言之,判断两个力是不是一对平衡力,要看两个力是否同时满足“同物、等大、反向、共线”四个条件,四个条件缺一不可。

例3 一个物体同时受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力( )

A.一定是平衡力 B.可能是平衡力

C.一定不是平衡力 D.无法判断

解析 力的三要素是指力的大小、方向和作用点。当两个力的三要素完全相同,则这两个力大小相等、方向相同、两力的作用线重合,显然方向相同的两个力不可能成为平衡力,所以本题中两个力一定不是平衡力,故本题正确选项为C。

需要特别注意的是,等大、反向、共线的两个力不一定是一对平衡力,如果这两个力分别处在相互作用的两个不同的物体上,是一对相互作用力。

为方便同学们辨别,现将平衡力与相互作用力区分如下:

例4 物理课本放在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是()

A.书受到的重力和书对桌面的压力

B.书对桌面的压力和桌面对书的支持力

C.书受到的重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

解析 选项A中的两个力,不符合“同物”“反向”两个条件;选项D中的两个力,不符合“反向”条件;选项B中的两个力不符合“同物”条件,因此都不属于一对平衡力。只有选项C中的两个力,同时满足二力平衡时的“同物、等大、反向、共线”四个条件,故本题正确选项是C。

四、灵活应对二力平衡的变换题型

若物体在两个力作用下处于静止或匀速直线运动状态,则二力为一对平衡力,若已知其中一个力的大小和方向,则可确定另一个力的大小和方向。

例5 一木块受到大小均为12 N的一对平衡力作用而做匀速直线运动,如果这对平衡力的大小突然同时减小到10 N,则木块( )

A.速度将会减小到原来的一半

B.按减小后的速度做匀速直线运动

C.仍按原来的速度做匀速直线运动

D.停止运动,处于静止

解析 一对平衡力如果它们的大小突然同时减小到10 N,仍保持相等,则仍然是一对平衡力,那么原来运动的物体,在平衡力的作用下,还会保持原来的匀速直线运动状态。保持原来的匀速直线运动状态,指的是做匀速直线运动的物体保持原速度的大小和运动方向不变,故本题正确选项是C。

初中物理二力平衡教学反思范文 篇四

关键字:中考 初中 物理试题 教学思路

【中图分类号】 G427 【文献标识码】 A 【 文章编号】

2011年广州市初中毕业生学业考试物理科的最后一题的第二小题是这样的:

某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验。杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示。

根据图17的实验,该同学得出结论:

只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡

a.这个结论是否正确?

b.用图18所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确。

这道题目为我们对力臂的教学引发了思考,我们应如何让学生理解什么是力臂,如何进行教学会收到好的效果?

一、背景

初中物理教学中“力臂”作为物理概念,从认知结构来看,学生的学习有同化和顺应两种方式。同化是把新学习的概念和规律整合到原有的认知结构中,使认知结构得到丰富和扩展,但总的模式不发生根本的变化。顺应则是新学习的概念或规律,在原有的认知结构中不能够同化的,只有改造或重建原有的认知结构后才能接受和容纳。而“力臂”概念是顺应的认知方式。“力臂”作为教材内容的呈现,目前从多种版本的义务教育课程标准实验教科书来看,为了方便地从有刻度的杠杆上直接读取力臂大小,都是将杠杆调至水平位置后,杠杆左右添加钩码,使杠杆达到平衡状态,这样测出几组数据,从而探究得到杆杠平衡的条件。这种特殊情况下的教学,使学生获得清晰的力臂表象,在学生的头脑中形成了支点到力的作用点的距离就是力臂的定势思维。因而“先入为主”在以后画力臂等有关问题中常常出现失误。

二、力臂教学中的两种思路

力臂概念的教学一直以来是我们探讨的难点,它直接影响到学生对杠杆平衡条件的探究、理解、掌握。教学的程序一般可划分为引入、形成、深化和巩固四个阶段。深化和巩固阶段一般都是采用举例、练习的方法,多画几个力臂示意图,多分析几种类型就可以了。大家最纠结的还是引入和形成阶段。通过多年的教学我对两种思路有不同的看法:

思路一:首先通过实例让学生认识杠杆,然后介绍杠杆的五要素,直接告之力臂概念,并通过作图来强化。

优点:开门见山,直接。

缺点:事倍功半。虽然教师讲解透彻,但学生就是反反复复地问你:什么是力臂?什么是力的作用线?画的力臂示意图错误不断。老师不得不对力的作用点、力的作用线、支点到力的作用线距离等相关概念反复讲解。经过多次举例讲解,直到你无奈地怀疑自己的教学方法时,80%学生才掌握力臂。另外发现学生对三角板不会用、放,教师只好示范。

原因:学生缺乏感性认识,只是从字面上机械的记忆、套用。为什么经过大量分析实例和反复画图、在不断的修改中才能掌握?因为这个反复的过程就是学生的感知过程,要形成正确概念,这个过程必不可少,教师直接告之的初衷是为了省时间,殊不知认知规律是不可违背的,教师想要的快速高效结果,只有所有孩子接受能力非凡才能达到,所以,你不必再为力臂难教而纠结。

思路二:通过实例认识杠杆支点、动力和阻力后,在实验探究杠杆的平衡时,加入用弹簧测力计斜拉的实验,让学生认识到影响杠杆平衡的因素,是支点到力的作用线的距离而非支点到力的作用点的距离,由此水到渠成得出力臂概念。在此基础上总结出杠杆的平衡条件。

缺点:麻烦。教师逐步引导学生探究,势必麻烦不断,一波三折。

优点:事半功倍。

原因:学生亲自做实验,通过自己的摸索、思考、发现,可以使学生获得必要的感性认识,了解“支点到力的作用线的距离”与“支点到力的作用点的距离”的区别,此时告之力臂概念内容是水到渠成。较之第一种思路,更深刻和典型,得出杠杆平衡条件的同时,对力臂也真正理解了,形成理性认识。

三、 中考物理试题对初中物理教学思路的启示

1、在初中物理教学中应创设问题的启发性,保持思维的持续性。

提问不是简单的“是非问”:“对不对”、“哪个对”等,而是要能启发学生的思维,引导他们去思考,去发现:找规律,找结论。要让学生多知道几个“为什么”,这样才可以达到理想的效果,才能培养学生举一反三的能力。好的问题能起到“一石激起千层浪”的作用,达到让学生“跳一跳才能摘到桃”的效果。在合适的问题情境中,学生思维的积极性被充分调动起来,但怎样保持这种积极性,使其持续下去而不中断呢?教师提出问题后,一般要让学生先作一番思考。思考时间的长短,是与问题的难易程度和学生的实际水平密切相关的。教师可根据实际的情况,必要时教师可作适当的启发引导。教师的启发要遵循学生思维的规律,因势利导,循序渐进,不要强制学生按照教师提出的方法和途径去思考问题,喧宾夺主,尤其是现在的物理考试中开放性的题目越来越多。教师的启发要与学生的思维同步,大大地提高了课堂的效率。

2、创设问题中要注意增强学生的信心

由于学生个体的差异在设问时应注意顾及不同层次的学生,增强其参与的信心。信心 “在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者,而在中学生的精神世界中,这种需要特别强烈”。教师不仅要激发学生心灵深处那强烈的探求欲望,创造条件让学生主动参与学习活动,而且要让学生获得成功的情感体验。对学习困难的学生,要善于发现他们在原有基础上的点滴进步并给予表扬,寻找失败中成功因素,并给予鼓励从而保护他们参与学习活动的积极性,增强学习信心。

3、全方位、全身心推动学生转变学习方式

要从根本促进学生学习方式的转变,我们还需做到:

(1)、教师必须改变独占讲台满堂灌的做法,增强教学的趣味性,创设活泼的课堂气氛,创造民主开放的教学局面,将教学过程视为师生共享经验的过程,真正转变为学生学习知识的引导者。事实证明,课改要求我们教师必须从传授知识的角色向教育促进者、组织者等角色转变。作为教育组织者、促进者的教师,其任务应该是:以学生为主体,充分启发和调动学生积极参与教学活动,引导学生自己去研究问题、分析问题、解决问题,以提高学生的认知兴趣和求知欲望。同时教师给予适当的点拨,多研究、多讨论、多交流。甚至是有机会时多合作,只有如此,教师这个组织者,促进者才能在新课改中发挥自己的作用,这样才可能促进学生转变被动接受知识的学习方式。

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