初中物理 物理教案－第二节 音调、响度和音色(1课时) 教案-

1、Word文档 初中物理 物理教案第二节 音调、响度和音色(1课时) 教案课题： 有固定转动轴物体的平衡 一、教学设想 作为学校杠杆平衡学问的连续，有固定转动轴物体的平衡问题再度被新教材选为必修内容。在把握共点力作用下物体的平衡内容之后，正确把握和应用有固定转轴的物体平衡条件的关键是对力矩概念的理解。 力矩是由力的概念衍生出来的一个概念，它是高中力学体系中的一个技叉学问，在调查中不难发觉不少老师对力矩概念的教学未赐予足够的重视，只告知同学力矩是描写力使物体产生转动效果的物理量，它的定义是力和力臂的乘积，定义式是M=FL，其中力臂L是转动轴到力作用线的距离。这种教法虽然能够较快地完成教学任务，但同

2、学却感到生硬和乏味，很多同学学过力矩概念后，仍旧弄不清为什么要建立力矩概念，力矩作为描写力的转动效果为什么要定义为M=FL而不是别的形式等等，对同学来说，这些问题不解决，力矩的概念并没有在头脑里真已建立起来，有固定转动轴物体的平衡条件就没有落到实处。 为了克服以上弊端，必需突破原来的教学方案，其基本思想是：突出科学方法训练，注意学问形成过程，增加同学学习过程中的探究成分。 二、教学目标与要求 学问与技能： 熟悉转动物体，并能找出转轴；理解力矩的概念，知道有固定转轴物体处于平衡状态的含义和遵从的条件；运用力矩平衡解决实际问题。 过程与方法： 通过力矩概念的形成过程，使同学熟悉到一个概念的建立有它

3、的必定性和不行替代性；通过试验引发问题、验证规律、培育同学观看力量和探究规律的科学方法。 情感与态度：通过亲身体验一些平衡小试验，感受身边的平衡现象，激发学习物体学问的热忱。 三、教学过程 1建立力臂的概念 老师：我们已经知道，力的作用能转变物体的外形，也能转变物体运动状态，物体的机械运动有平动和转动两种基本形式，那么，在转动物体时，力的作用效果跟那些因素有关。 同学：力的大小、方向和作用点 老师：对！这叫力的三要素，但是，科学总是力求用最简洁的语言去描写世界，对影响力转动效果的3个因素，我们能否将它进行归并，使之简化呢？ 试验表明，在保持作用力不变的状况下，力的作用效果不是由力的作用点与转轴

4、之间的距离打算的，而是由力的作用线与转轴之间的距离打算，这个距离叫力臂。 试验1：如图用弹簧秤以大小相等的力分别作用在教室在门的中点B和边缘A（让作用在A点的力与门夹角约30），结果门转动快慢全都。 老师：力臂的大小是由哪些因素打算的？力臂概念的引出有什么作用和意义？ 同学：力臂的大小是由力的作用点和力的方向共同打算的，力臂概念的引出、实际上是把力的作用点和力的方向这两个因素合二为一。 老师：试用力臂概念叙述力所产生的转动效果由哪些因素打算 同学：影响力所产生的转动效果因素是力和力臂，力越大、力臂越大力产生的转动效果就越明显。 2力矩概念的建立 老师：在学校物理我们学过，压力作用效果既跟压力F

5、有关，又跟受力面积S有关；用压力F和受力面积S的比值F/S可以很好地描述压力作用效果现在我们知道，力的转动效果跟力F和力臂L的大小有关，那么，力F和力臂L应当怎样组合起来才能很好地描述力的转动效果呢？能将力F和力臂L相加，即F+L来描述的转动效果吗？为什么？ 同学：不能，由于F与L是两共性质不同的物理是，不能直接相加。 老师：还有什么理由可以说明这样做是不行的？ 同学：当L为零时，力F不会产生转动效果，但在F+L中，即使L等于零，F+L仍不为零。可见，不行用F+L描述力的转动效果。 老师：那么，参照F/S，是否可以将力F和力臂L相除，即用F/L去描述力的转动效果呢？ 同学：不行，因试验表明，L

6、越大，力F的转动效果越明显，而 中，L越大，比值却越小。 老师：是否可以用FL，或更简单的组合FL2、FL3、 。等来描述力产生的转动效果呢？请猜想是哪一种。 同学：用FL可能更好一些。 老师：这个选择是否正确，让我们用试验来检验。 试验2如图，横杆被水平悬挂，其左端系一物块，用弹簧杆在右段不同位置A、A2竖直向下拉横杆，使横杆恰能发生转动，登记两次弹簧秤读数F1、F2和点A1、A2与悬点0之间距离L1、L2试验表明F1L1=F2L2。 老师：上述试验表明、不同力作用在一个物体上，假如FL相同，则力所产生转动效果相同，所以应当用FL来描述力的转动效果，物理学中，我们用力矩（M）来作为描述力所产

7、生的转动效果的物理量，可见，力矩的定义式应为 。 老师：或许也有同学猜想用FL2、FL3、 。来描述力所产生的转动效果，它们都满意FL，越大，其值也越大的特点，我们为什么偏偏选择FL呢？ 同学：由于FL最简洁 老师：是的，物理概念的建立遵从的主要原则之一为简洁性原则：即要用最简练的语言，最少的因子，最简洁的数学公式来描述和定物理概念，不仅如此，假如将产生相同转动效果的F1F2，L1L2分别代入FL2、FL3、 。中，所得结果是不会相等的，可见它们违反了自然规律，所以力矩只能用M=FL来描述。 另外，力矩的单位是由力和力臂单位打算，在国际单位制中应当是什么单位。 同学：是牛米，符号为Nm 老师：

8、功的单位是焦耳，其量纲也是Nm，它们的物理意义一样吗？若不一样，有什么不同。 同学：它们的量纲虽然一样，但物理意义不同，力矩为1Nm反映的是1N的力，其力臂力1米时产生的转动效果，功为1J=1Nm反映的是1N的力使物体移动1米时对物体做的功，是一个过程量，体现出能量转化的属性。 3力矩平衡 试验3 介绍试验装置：力矩盘匀称，其重心在圆盘中心，圆盘可以在竖直面内绕过中心的水平轴无摩擦地转动。（为使试验更快地进行，对课本中图4-8做一些改进，圆盘上挂两组钩码，另一组钩码用弹簧秤代替）。 同学读数、填表： 力 力臂 力矩 转动方向 同学结论：M1+M2=M3 给出力矩正负概念后，再由同学给出有固定

9、转轴物体的平衡条件： M1+M2+=0 即M总 =0 试验4 动态验证：如图，让同学猜想，保持 力盘平衡，当弹簧秤缓慢地由ABC过程中读数 的变化状况，再验证 试验5 体验平衡条件 （1）两脚左右分开（30cm），在从双脚站立不变姿式改为单足站立行不行？让同学体验一下如何。从双足站立变为单足站立。 （2）侧身将一只臂和腿紧紧靠墙站立，保持这种姿式，将远离墙的一只脚提起，让靠墙的一只脚站立，让同学试试能否做到？并说明理由。 4课堂练习（略） 四、教学效果 1问卷调查 （1）在本节课的学习中你懂得哪些概念、把握了哪些规律。 （2）关于力矩，下列说法正确的是： A、力对物体的转动作用打算于力矩的大小

10、； B、力矩可以使物体向不同方向转动； C、力矩等于零时，力对物体不产生转动作用； D、由于1J=1Nm，因此力矩的单位“Nm”也可写成“J”。 （3）直杆OA可绕O轴转动，图中虚线与杆平行，杆的A端分别受到F1、F2、F3、F4四个力的作用，它们 与OA在同一竖直面内，比较它们对O点力矩M1、M2、M3、M4的大小关系。 （4）均质圆柱重G，半径R，障碍物高h= ，今要使圆柱越过障碍物，则在圆柱体最高点作用的力中最小的力为多少？ （5）你能说出用FL来描述力的转动效果的缘由吗？ （6）本节课通过哪些方法猎取了学问？ （7）假如给你一只熬炼身体的哑铃，你能够在保持双足站立姿式的基础上抬起你的一

11、只脚吗？说明你的方法及理由。 （8）东北代木林场中，一根松木的重量大于磅秤的量程，现想称量松木的重量，你能做得到吗？请你写出你的方案。 （9）本节课探究到的学问有用吗？请你说说力矩平衡学问在生活中的应用。 （10）与直接给出定义和结论相比你喜爱本节课的教学方式吗？ 2统计数据： 问卷调查的共50位同学，时间为半小时 课程目标 学问与技能 过程与方法 情感与态度 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 回答正确或基本正确的人数 46 44 32 33 42 45 38 32 43 44 正确率 92% 88% 64% 66% 84% 90% 76% 64% 86% 88% 注：第九题只

12、要找诞生活中的力矩平衡一个事例即算正确；第十题只要说明喜爱本节课的教学方法就算正确。 3结果分析 从调查状况看第一题、其次题的正确率较高，说明白同学已把握了力矩的概念和有固定转轴物体的平衡条件，基本的学问技能目标已经达到，值得留意的是第三题与第四题的正确率均在70%以下，同学对力矩的演化和利用力矩平衡学问解决问题的力量不足，所以本节课后，支配一节“力矩平衡条件的应用”是必要的。 第五、六题的正确率超过80%，说明同学已感觉到学问的形成过程对猎取学问的科学方法已有所体验，这或许是本节课的最重要的收获；第七、八题的正确率低于80%，说明应用学问解决试验问题的力量还是不能令人满足，尤其是第八题正确率只有64%，客观上该题有肯定的难度，但同学迁移学问的力量较差也是不容回避的。 第九、十两题的高正确率体现了同学还是很愿意用所学学问