Plan didáctico del segundo volumen de Física "Equilibrio de dos fuerzas" para octavo grado publicado por Prensa de Educación Popular

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Objetivos de enseñanza

Conocimientos y habilidades

①Saber. que el estado de equilibrio significa que el objeto está en reposo o en un estado de movimiento lineal uniforme;

②Conocer la fuerza sobre un objeto cuando está en equilibrio se llama fuerza de equilibrio. La situación de equilibrio más simple es. un equilibrio de dos fuerzas

③Comprender las dos fuerzas Condiciones de equilibrio

④Ser capaz de utilizar condiciones de equilibrio para resolver problemas de equilibrio simples

2. Procesar y métodos

Aprende a analizar cuántas fuerzas recibe un objeto. Para conocer la relación de equilibrio entre estas fuerzas.

3. Emociones, actitudes y valores

① Tener sed de conocimiento científico, estar dispuesto a explorar los fenómenos naturales y los principios físicos en la vida diaria y tener la capacidad de aplicar la ciencia y tecnología a la vida diaria, conciencia de la práctica social.

②A través de la investigación y la comunicación, los estudiantes tendrán el deseo de revelar sus opiniones y discutirlas con otros, comprender la importancia de la comunicación y la cooperación, y tener el espíritu de hacerlo. cooperar activamente con otros.

Puntos importantes y difíciles en la enseñanza

Puntos clave: Condiciones de equilibrio de dos fuerzas

Dificultades: 1. ¿En equilibrio de dos fuerzas? ¿Dos fuerzas están en la misma línea? Pregunta 2. Movimiento lineal uniforme Condiciones para el equilibrio de dos fuerzas

Herramientas de enseñanza

2 básculas de resorte, una lámina de plástico liviana (con varios agujeros) la sábana) y unas tijeras.

Proceso de enseñanza

1. Introducir nuevas lecciones

Pregunta: ¿Cuál es el contenido de la ley de inercia? ¿Se puede decir al revés, que? cualquier cosa que permanezca en reposo o en línea recta con velocidad constante. Los objetos en movimiento no se ven afectados por fuerzas externas.

Lista: ¿un automóvil que circula a velocidad constante en una carretera recta, una persona parada al costado de la carretera? , un paracaidista que desciende en el aire a velocidad constante.

Pregunta: ¿Se ven afectados por la fuerza?

2. Enseñanza del nuevo curso

1. Equilibrio de fuerzas

Dejar que los estudiantes publiquen completamente los fenómenos físicos que observa en su vida diaria, cite uno o dos ejemplos de objetos que soportan fuerza a su alrededor, analice su fuerza y ​​estado de movimiento y dibuje un diagrama esquemático de la fuerza sobre el objeto en la pizarra. (Por ejemplo, una botella de tinta estacionaria sobre la mesa, una lámpara eléctrica estacionaria colgada del techo, un carrito que se mueve a velocidad constante, etc.)

Basado en la discusión de los estudiantes, muestre ejemplos dados por y utilice estos ejemplos. Haga que los estudiantes se den cuenta de que cuando un objeto es afectado por varias fuerzas, también puede permanecer estacionario o moverse en línea recta a una velocidad uniforme, llegando así al concepto de "equilibrio de fuerzas" y señalando que los efectos de las diversas fuerzas que actúan sobre el objeto se equilibran entre sí, o que varias fuerzas se equilibran entre sí.

1. Equilibrio de fuerzas

Si un objeto permanece en reposo o moviéndose en línea recta a una velocidad uniforme cuando actúan sobre él varias fuerzas, ¿decimos que dichas fuerzas están equilibradas? Esto es cuando el objeto está en equilibrio.

2. Condiciones para el equilibrio de dos fuerzas

Cuando sobre un objeto actúan dos fuerzas, si permanece en reposo o en estado de movimiento lineal uniforme, decimos que las dos fuerzas están equilibradas.

Aún buscaremos ejemplos a partir de los ejemplos dados por los compañeros, para que los alumnos puedan darse cuenta de que un objeto no necesariamente permanece estacionario ni se mueve en línea recta a una velocidad uniforme bajo la acción de dos fuerzas. Entonces, dos fuerzas actúan sobre el objeto para mantenerlo en reposo o moviéndose en línea recta a una velocidad uniforme, ¿qué condiciones deben cumplirse para estas dos fuerzas?

[Experimento]: Usar? dos balanzas de resorte para tirar del objeto sobre la mesa Pieza de plástico, piensa en cómo tirar de ella para mantener la pieza de plástico estacionaria

Resumir las condiciones que se deben cumplir para que la pieza de plástico permanezca estacionaria.

Hay varias situaciones posibles en las que pueden ocurrir estas dos fuerzas (la magnitud de las dos fuerzas no es igual, la dirección de las dos fuerzas no es opuesta, las dos fuerzas no están en línea recta) y el resultado final se muestra dinámicamente (ninguno puede permanecer estático):

Comentarios sobre la cuarta situación (las dos fuerzas no están sobre el mismo objeto): corte la lámina de plástico en dos partes. ¿pararse?

Conclusión: La condición para que un objeto permanezca en reposo bajo la acción de dos fuerzas es que las dos fuerzas deben ser iguales en magnitud, opuestas en dirección y en la misma línea recta.

[Experimento de demostración]: Tire de la escala de resorte y del bloque con fuerza F en el extremo de la cuerda para estacionarlos y observe la indicación de la escala de resorte. Luego, tire con fuerza de la escala de resorte y del objeto para que se eleven a una velocidad constante, observe la indicación de la escala de resorte y compare las indicaciones de las dos escalas de resorte.

Analiza la magnitud de las dos fuerzas sobre el objeto, la dirección de las dos fuerzas y si las dos fuerzas están en línea recta.

A través del experimento de demostración anterior, se puede concluir que la condición para que un objeto mantenga un movimiento lineal uniforme bajo la acción de dos fuerzas es que las dos fuerzas deben ser iguales en tamaño, opuestas en dirección y en la misma recta.

Obtener las dos condiciones de equilibrio de fuerzas.

2. Condiciones para el equilibrio de dos fuerzas

Si dos fuerzas que actúan sobre un objeto son iguales en magnitud, opuestas en dirección y en la misma línea recta, estas dos fuerzas se se afectan entre sí.

Resume las condiciones en frases verbales: "Mismo objeto, igual tamaño, dirección opuesta, misma línea".

Resumen: La fuerza neta de las fuerzas sobre un objeto en equilibrio es cero.

?La fuerza resultante de dos fuerzas que se equilibran es cero?

3 Aplicación de la condición de equilibrio de dos fuerzas

Existen muchos equilibrios de. fuerzas en la vida diaria En aplicaciones prácticas, uno debería poder juzgar si las dos fuerzas sobre un objeto están equilibradas en función de la condición del equilibrio de las dos fuerzas o descubrir la fuerza de equilibrio en función del estado de equilibrio y utilizar la fuerza de equilibrio; condición del equilibrio de las dos fuerzas para encontrar una de las fuerzas.

3. Aplicación de condiciones de equilibrio de dos fuerzas

1. Utilice las condiciones de equilibrio de dos fuerzas para determinar si dos fuerzas están equilibradas.

2. Utilizando las condiciones del equilibrio de dos fuerzas, se puede encontrar la magnitud y dirección de una de las fuerzas.

3. Práctica de retroalimentación

1. Cuando sobre un objeto actúan varias fuerzas, si mantiene o , estas fuerzas se equilibrarán entre sí.

2. La fuerza que experimenta el coche en la pendiente se equilibra con la gravedad y la fuerza de apoyo de la pendiente (rellene "Sí" o "No").

3. Cuando hay un tira y afloja con diez personas en cada lado, la cuerda está estacionaria en un momento determinado, la fuerza resultante de las veinte personas que tiran de la cuerda es.

4. La gravedad que ejerce un objeto es de 500 Newtons. Está estacionario sobre una mesa horizontal. El tamaño de la fuerza de apoyo que ejerce la mesa sobre el objeto es Newton y la dirección que ejerce. la gravedad y la fuerza de apoyo son y respectivamente.

5. Un automóvil que viaja hacia el este a velocidad constante en una carretera recta pesa 5000 N y la fuerza de tracción que recibe es de 200 N. Entonces, la resistencia del automóvil es n y la dirección es .

6. Un objeto con una masa de 2 kilogramos está suspendido de una cuerda en reposo ¿Cuál es la fuerza de tracción de la cuerda sobre el objeto si se tira del objeto para que se mueva hacia arriba a una velocidad constante? velocidad, ¿cuál es la fuerza de tracción? (g= 9,8 N/kg)

7 Como se muestra en la siguiente figura, el objeto pesa 6 N, la balanza de resorte se tira verticalmente hacia arriba y la indicación es. 4 N. ¿Cuál es la fuerza de apoyo del suelo horizontal al objeto Enseñanza del diseño del equilibrio de dos fuerzas

Objetivos de enseñanza

Conocimientos y habilidades

1 . Saber que el estado de equilibrio significa que el objeto está en reposo o en un estado de movimiento lineal uniforme.

2. Saber que la fuerza sobre un objeto cuando está en equilibrio se llama fuerza de equilibrio. la situación de equilibrio más simple es un equilibrio de dos fuerzas;

3. Comprender las condiciones para un equilibrio de dos fuerzas

4.

Proceso y Método

1. Aprende a analizar cuántas fuerzas recibe un objeto para conocer la relación de equilibrio entre dichas fuerzas.

Actitudes y valores emocionales

1. Tener sed de conocimiento científico, estar dispuesto a explorar fenómenos naturales y principios físicos en la vida diaria y tener la capacidad de aplicar la ciencia y la tecnología a vida cotidiana y sociedad Conciencia práctica.

2. A través de la investigación y la comunicación, los estudiantes tendrán el deseo de revelar sus opiniones y discutirlas con otros, comprenderán la importancia de la comunicación y la cooperación y tendrán el espíritu de cooperar activamente con los demás.

Puntos clave y dificultades de enseñanza

Puntos clave de enseñanza: condiciones y aplicaciones del equilibrio de dos fuerzas

Dificultades de enseñanza 1. El problema de "dos fuerzas en el misma línea" en el equilibrio de dos fuerzas; 2. Las condiciones para el equilibrio de dos fuerzas durante el movimiento lineal uniforme.

Herramientas didácticas

Poleas, cartulinas, ganchos, cuerdas, tijeras

Proceso de enseñanza

1. Preguntas de repaso

1. ¿Cuál es el contenido de la primera ley de Newton?

2. ¿Qué es la inercia? ¿En qué circunstancias un objeto tiene inercia?

2. Introduciendo nuevas lecciones

Profe: La primera ley de Newton nos dice que un objeto siempre debe permanecer en reposo o moverse en línea recta a una velocidad uniforme cuando no se le aplica ninguna fuerza externa. Sin embargo, todos los objetos son influenciados por fuerzas y es común que los objetos permanezcan estacionarios o se muevan en línea recta a una velocidad uniforme. Entonces, ¿cuál es la conexión entre los dos?

3. Equilibrio de fuerzas

Maestro: Por favor, piensa en qué objetos que has visto actúan sobre ellos y permanecen estacionarios. p>

(Los estudiantes piensan y responden)

El candelabro en el aula está sujeto a la gravedad y la tensión, y el candelabro permanece estacionario. El cucharón colocado en el suelo está en reposo debido a la gravedad y a la fuerza de apoyo del suelo. El escritorio está sujeto a la gravedad, la fuerza descendente de los libros y la fuerza de soporte del suelo, y el escritorio está estacionario.

Profesor: Cuando una fuerza actúa sobre un objeto, también se puede observar que el objeto mantiene un movimiento lineal uniforme. Un tren viaja a velocidad constante en una vía recta. El tren se ve afectado por la gravedad, la fuerza de apoyo, la tracción horizontal hacia adelante y la resistencia hacia atrás.

Profesor: Cuando sobre un objeto actúan varias fuerzas, si el objeto permanece estacionario o se mueve en línea recta a una velocidad uniforme, decimos que estas fuerzas se equilibran entre sí.

Según este punto de vista, podemos saber por el estado estático de la lámpara que la gravedad y la fuerza de tracción sobre la lámpara están equilibradas entre sí.

Profesor: Describe la relación entre los estados de movimiento de los objetos en los ejemplos anteriores y las fuerzas que reciben de esta manera.

(Narrativa del estudiante)

IV.Condiciones para el equilibrio de dos fuerzas

Profesor: La situación de equilibrio de dos fuerzas es la más simple. primero.

El profesor demuestra el experimento del libro de texto y explica que el bloque de madera está sujeto a dos fuerzas de tracción.

Cuando las dos fuerzas de tracción son de diferentes tamaños, el bloque no puede permanecer estacionario. Estas dos fuerzas no pueden equilibrarse.

　(Demostración)

Cuando las dos fuerzas son iguales en magnitud y las direcciones de las fuerzas forman un ángulo entre sí, el bloque no puede permanecer estacionario. Estas dos fuerzas no pueden equilibrarse.

　(Demostración)

Cuando dos fuerzas son iguales en magnitud, opuestas en dirección y paralelas entre sí, el bloque no puede permanecer estacionario. Estas dos fuerzas no pueden equilibrarse.

　(Demostración)

El maestro preguntó: ¿Qué condiciones deben cumplirse para que estas dos fuerzas hagan que el bloque de madera quede estacionario?

(Respuesta del estudiante)

p>

Hacemos que las dos fuerzas sean iguales en magnitud y opuestas en dirección, actuando en línea recta, y repetimos el experimento ahora mismo.

(Demostración)

Encontramos que el bloque de madera está en reposo y, en ese momento, las dos fuerzas están equilibradas.

　(Demostración)

Se puede observar que el equilibrio de dos fuerzas debe cumplir las siguientes cuatro condiciones: las dos fuerzas actúan sobre un objeto, son iguales en magnitud, opuestas en dirección , y actuar en línea recta superior.

Según la ley de síntesis de fuerzas sobre una misma recta, cuando dos fuerzas se equilibran, la fuerza resultante sobre el objeto es 0.

5. Aplicación de condiciones de equilibrio de dos fuerzas

La aplicación de condiciones de equilibrio de dos fuerzas se puede dominar desde dos aspectos.

1. Dependiendo de si el objeto está en reposo o moviéndose en línea recta a una velocidad uniforme, se puede analizar la magnitud y dirección de la fuerza que actúa sobre el objeto.

Ejemplo: Un hombre con una masa de 50 kilogramos se encuentra en un terreno nivelado. Dibuja un diagrama de la fuerza sobre el hombre.

La persona se ve afectada por la gravedad G y la fuerza de apoyo N del suelo. La persona está en un estado estacionario, por lo que la gravedad G y la fuerza de apoyo N están equilibradas. Entonces estas dos fuerzas deben cumplir las condiciones del equilibrio de dos fuerzas, es decir, son iguales en magnitud, opuestas en dirección y en línea recta.

Con base en la masa de la persona, calcula su gravedad G. G=mg=50kg?10N/kg=500N. La dirección es verticalmente hacia abajo. La fuerza de apoyo N=500 Newtons, la dirección es verticalmente hacia arriba. (Ilustración omitida)

2. Determine el estado de movimiento del objeto en función de la fuerza sobre el objeto.

El objeto no está sujeto a fuerza y ​​debe mantener un movimiento lineal uniforme o permanecer en reposo. Cuando un objeto es sometido a una fuerza, su estado de movimiento cambia. Este es el efecto de la fuerza. Cuando un objeto se somete a una fuerza equilibrada, debe permanecer estacionario o mantener un movimiento lineal uniforme. Un objeto estacionario permanece en reposo cuando actúa sobre él una fuerza de equilibrio; un objeto en movimiento permanece en movimiento lineal uniforme cuando actúa sobre él una fuerza de equilibrio.

Por ejemplo, un tren circula por una vía recta. La gravedad y la fuerza de apoyo están equilibradas en la dirección vertical. Si la fuerza de tracción es mayor que la resistencia, el tren acelerará; si la fuerza de tracción es menor que la resistencia, el tren disminuirá cuando la fuerza de tracción y la resistencia sean iguales; iguales, las dos fuerzas en la dirección horizontal están equilibradas y el tren avanzará en línea recta a velocidad constante.

Resumen después de la clase

La relación entre fuerza y ​​movimiento se puede resumir a grandes rasgos de la siguiente manera.

Mantener el movimiento no requiere la acción de la fuerza, porque el objeto tiene inercia, y la fuerza solo es necesaria para cambiar el estado de movimiento del objeto. Sin embargo, el estado de movimiento de un objeto no cambiará bajo la acción de una fuerza de equilibrio.

¿Cuáles son las condiciones para que un objeto permanezca estacionario o se mueva en línea recta a una velocidad constante? Teóricamente, un objeto puede permanecer estacionario o moverse en línea recta a una velocidad constante cuando no hay fuerza. o una fuerza equilibrada. De hecho, ningún objeto está libre de fuerza, por lo que cuando un objeto está sujeto a una fuerza equilibrada, permanece estacionario o se mueve en línea recta con velocidad constante.