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3.5 共点力的平衡条件
一、教学任务分析
本节的教学任务有：
（1）基于生活中力的平衡的实例，引出在共点力作用下物体平衡的概念。
（2）联系“力的合成”和“力的分解”的知识以及对物体受力情况的分析，通过DIS实验探究，分析归纳共点力的平衡条件F合=0。
（3）在课内的学习讨论与训练中，巩固对物体在共点力作用下平衡条件的理解。 （4）通过对共点力的平衡条件的科学探究过程，体验科学方法的应用，了解古代科学家张衡的科学成就，激发爱国主义情怀和对科学热爱。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道什么是共点力，及在共点力作用下物体平衡的概念。 （2）理解物体在共点力作用下的平衡条件。 （3）知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。 （4）会应用实验研究物体在共点力作用下的平衡条件。 2、过程与方法
（1）在对共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。 （2）在共点力平衡条件的实验研究中，感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。
3、情感、态度与价值观
（1）在共同的实验探究过程中，体验合作，乐于合作。
（2）通过了解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的热爱。
三、教学重点和难点
重点：共点力作用下物体的平衡条件。 难点：共点力平衡条件的探究过程。
四、教学资源
1、学生分组实验：DIS实验设备或弹簧秤；学生实验器材。
2、多媒体资源：张衡及相关资料的课件，举重运动员奥运会比赛夺冠录像，东方明珠、赵州桥等图片。
五、教学设计思路
以多媒体资源情景和实验为基础，通过观察、分析认识什么是共点力，形成物体在共点力作用下平衡的概念。再由DIS实验探究，分析、归纳得出物体在共点力作用下的平衡条件 F合= 0。最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍，激发爱国主义情怀和对科学的追求，巩固所学的知识，感悟物理学在社会发展中的重要作用。本节课要突出的重点是，
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物体在共点力作用下的平衡条件。突出重点的方法是，从观看奥运会我国举重运动员夺冠的录像，及东方明珠、赵州桥及静止的花盆等多媒体资源情景，结合学生的亲身感受，分析归纳得到物体在共点力作用下的平衡概念。再以分组DIS实验探究活动，运用等效、图示、推理等科学方法得出物体在共点力作用下的平衡条件。本节课要突破的难点是，共点力作用下物体平衡条件的建立过程。突破难点的方法是，从二力平衡的条件F合= 0出发，以“力的合成”（或“力的分解”）为基础，通过DIS实验，运用等效替代的方法，得出不在一直线上、三个共点力的平衡条件F合= 0，并推广到一般情况，即共点力的平衡条件为F合= 0，体现从特殊到一般的归纳推理过程。
六、教学流程
活动II 课件交流 活动III 学习交流 情景 录像、图片 设问 活动I DIS实验 平衡的 概念 物体平衡的条件 七、教案过程
（一）情景导入，激发悬念
录像引入：2008北京奥运会我国举重运动员夺冠录像播放。
教师：张国政在69公斤级比赛中以抓举160公斤和挺举187.5公斤总成绩347.5公斤而夺冠，裁判员判定举重运动员成绩有效的依据是什么？
学生活动：举重运动员能将举起的杠铃保持静止几秒钟。 教师：这与本节课学习的受力平衡问题有关。 （二）通过图片引入共点力作用下物体的平衡
教师：生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态，其中的平衡比较常见，而且很有实际意义。
下面给大家看一些熟悉的图片：
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学生活动：
教师：这些物体均处于平衡状态，那么，什么叫平衡状态？
归纳总结：物体处于静止或做匀速直线运动的状态，叫做平衡状态。
（三）DIS实验探究共点力作用下物体的平衡条件
教师：首先来回顾一下初中已经学过的二力平衡的知识。
1、例：用一根很轻的不可伸长的细线将小钢球悬挂于铁架台上，并保持静止。 教师：小球处于什么状态？ 学生活动：平衡状态。
教师：请一位同学来画小球的受力示意图。 学生活动：（画小球受力示意图）小球受到 重力G和拉力T的作用。
教师：这两个力的大小、方向有什么关系？
学生活动：大小相等，方向相反，且在作用在同一直线上。 教师：这两个力的合力是多少？ 学生活动：合力为零。
归纳：1、二力平衡 F合= 0
教师：如果用一个水平拉力使小球偏离原来位置一个角度，并再次达到静止状态，小球共受哪些力的作用？
学生活动：重力G，水平拉力F，沿细线方向的拉力T。 教师：小球现在还处于平衡状态吗？ 学生活动：是的。
教师：这三个力的方向不在同一直线上，它们的合力多大？ 学生猜测：合力为零。
提示：只要能将这几个力的大小测出，我们可以将其中两个力等效成一个力，变成二力平衡——-物理学研究方法之一：等效替代法。下面我们就用实验的方法验证一下你们的猜测。
2、DIS实验探究三个力平衡的条件 教师：如何测量几个力的大小呢？
学生活动：可以用弹簧测力计测量，以可以用力传感器来测量。
教师：介绍实验仪器——力传感器（两个）、数据采集器、计算机。我们用力传感器测出两个拉力的大小，弹簧秤测出重力，然后再怎么办呢？
学生活动：可以在纸上画出力的图示，然后分析有什么关系。 教师：非常好，那么我们请两位同学配合来做这个实验。
学生活动：两位同学上台配合完成实验，并得出F—t图，测量出小球重力。 教师负责指导、协调学生代表完成实验，引导下面学生观察和思考实验步骤、数据
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