《D.共点力的平衡》优质课教案设计

《D.共点力的平衡》教案优质课下载

②该实验通过带转轴的自由杆的平衡与否，让学生来感知杆产生的弹力是否沿杆的方向。

③该实验可以直观演示如下所示的自由杆和固定杆的受力平衡问题，解决学生的疑难。 通过实验模型分析斜拉桥上铁索绳的长度与绳上受力的关系。

三、实验内容设计

利用轻杆与轻绳弹力特点对比探究演示仪，分以下三部分进行实验。

第一部分，轻杆左端转轴固定并使杆处于水平方向，用一根轻绳通过杆右端的滑轮，上端连接测力计，下端挂钩码，平衡后读取上端绳上弹簧测力计的示数，和下端绳的弹力（等于钩码的重力）对比。改变上端绳与水平方向夹角，再次读相应数据，多做几组，由数据分析可得出通过滑轮两侧轻绳的弹力相等。

第二部分，调整轻杆左端的转轴使其处于自由活动状态，使一根轻绳通过杆右端的滑轮，上端连接测力计，下端挂钩码，。用手改变轻杆与水平方向夹角，待平衡，读取上端绳上弹簧测力计的示数，和下端绳的弹力对比。再通过上下移动滑道，改变上端绳的位置，多做几组，记录相关数据。可以看到，杆若水平，就一定会转动，只有杆的方向沿两段绳合力的方向，杆才可以平衡，且杆的方向一定与竖直方向成60度角。

第三部分，调整轻杆左端的转轴使其处于自由活动状态，将上下两段绳打结于杆的右端。上端绳接弹簧测力计，轻绳下端挂钩码，待平衡，读取上端绳上弹簧测力计的示数，和下端绳的弹力对比。通过移动滑轨改变上端绳所处的位置，多做几组，记录相关数据。可看到打结的两段绳上的弹力不相等。由于杆可以转动，将杆处于水平时，调整绳上端的位置，通过读取数据结合共点力平衡条件作图，得到轻杆对结点的弹力方向必沿杆的方向。

四、实验方法设计

有问题引入，实验演示，对比观察，收集数据，作图分析，讨论归纳

五、实验教学过程

（一）教学引入：

出示两个学生在做题中出现较困难的这类问题，表明以下实验课程是为解决这类问题而设计的。

（二）实验装置介绍

实验装置包括

1、立座 ② 轻杆（左端带转轴、右端带定滑轮和固定结环）③轻绳 ④筒式测力计 ⑤钩码 ⑥滑轨 ⑦转轴调节阀

（三）实验步骤

依据上述实验内容设计的，利用轻杆与轻绳弹力特点对比探究演示仪，进行实验三步骤。学生观察并依据观察的实验数据完成学案表格（一）（二）（三）的填写。

(四)实验分析：

引导学生分析每个表格里每组实验数据，从而让学生讨论得出通过滑轮两侧轻绳的弹力特点，和通过结点两根轻绳弹力特点的结论。

再让学生将每组实验当中选的一组数据结合共点力平衡条件作图，求出平衡时轻杆对滑轮（或结点）上弹力的方向，然后分析三组示意图，得出水平固定轻杆和自由杆上对滑轮（或结点）上弹力方向的结论。

（五）实验结论归纳

将学生每组得的实验结论进行归纳总结，得到本次实验的三个结论，达到实验目标。结论包括

1、通过滑轮的一根轻绳两侧弹力一定相等，方向沿绳子收缩的方向,打结处的两根轻绳弹力可相等、可不等，方向沿绳子收缩的方向。

2、对于固定轻杆上对滑轮（或结点）上弹力的方向不一定沿杆的方向，对于自由杆上对滑轮（或结点）上弹力的方向一定沿杆的方向。

3、自由杆上滑轮不容易平衡，只有一个位置可以使滑轮平衡，即滑轮与竖直方向成60度角时。