高一物理教案：《共点力作用下物体的平衡》教学设计.docx

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1、高一物理教案：共点力作用下物体的平衡教学设计共点力作用下物体的平衡教学目标： 一、学问目标 1、知道什么是共点力作用下物体的平衡状态； 2、驾驭共点力的平衡条件。 二、实力目标： 通过视察三个共点力平衡的演示试验，推出共点力作用下物体的平衡条件，培育学生的视察实力，分析推理实力。 三、德育目标 通过共点力平衡条件的得出过程，培育学生理论联系实际的观点。 教学重点 1：共点力作用下物体的平衡状态。 2：共点力的平衡条件。 教学难点： 共点力的平衡条件。 教学方法： 试验法、归纳法、讲练法 教学用具： 演示物体一个，弹簧秤三个 教学步骤： 一、导入新课： 生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平

2、衡状态；其中物体的平衡状态比较常见，而且很有实际意义。那么：什么是物体的平衡状态，物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？本章我们就来学习这方面的问题。本节课我们就来学习共点力的平衡条件。 二、新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标： 1：了解共点力作用下物体平衡的概念； 2：理解共点力的平衡条件。 （二）学习目标完成过程： 1：共点力作用下物体的平衡状态。 （1）复习什么是共点力： 几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。 （2）介绍物体在共点力作用下的平衡状态。 a：一个物体在共点力的作用下，假如保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡

3、状态。 b：请学生举例：哪些物体属于在共点力作用处于平衡状态。 c：同学们刚才举的例子中，有的物体在两个力作用下处于平衡，有的物体在三个力的作用下处于平衡。那么，在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？ 2：共点力作用下物体的平衡条件 （1）理论推导： 从牛顿其次定律知道：当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，所以：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。 即F合0 （2）平衡条件的试验验证： a：请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂到同一个物体，分别向三个方向弹簧秤，登记弹簧秤的示数和方向。 留意：用力不能太大，以免超出弹性限度。 b：

4、请同志们按各力的大小和方向作出力的图示，依据力的平行四边形法则，求出三个力的合力。 c：请几位同学说明作图得到的结果： 这三个力的合力为零（在误差范围内）； 随意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同始终线上。 三、巩固训练： （1）一个物体在共点力的作用下处于平衡状态，那么这个物体肯定保持。 （2）在共点力作用下物体的平衡条件是，此时物体的加速度等于。 （3）下列关于质点处于平衡状态的论述，正确的是。 A：质点肯定不受力的作用； B：质点肯定没有加速度； c：质点肯定没有速度； d：质点肯定保持静止。 （4）要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必需满意肯定的条件，这个条件就叫做

5、。 四、小结 1：本节课我们学习了共点力的平衡条件是F合0； 2：平衡状态的二个特征是： a0； 速度v恒定； 3、物体所受的合力为零，在正交分解时常采纳： Fx合=0;Fy合=0 五、作业 一个物体受到五个共点力F1、F2、F3、F4、F5的作用，处于平平衡。 1：假如将F3撤去，而其他力保持不变，则F1、F2、F4、F5的合力是多大？方向如何？ 2：假如将F2、F5两个力撤去，而其余力保持不变，则F1、F3、F4的合力在什么范围内？ 六、板书设计： 高考物理共点力作用下的物体平衡2 共点力作用下物体的平衡 【学问要点】 一、共点力 几个力作用于一点或几个力的作用线交于一点，这几个力称为共点

6、力。 二、物体的平衡状态 包括静止（速度和加速度都等于零的状态）、匀速运动、匀速转动三种 三、共点力作用下的物体的平衡 1条件：物体所受各力的合力为零。即F合=0 2若物体只受两个力作用处于平衡状态，这两个力叫一对平衡力。 3若物体受三个力的作用处于平衡状态，则可依据随意两个力的合力同第三个力等大反向，作出平行四边形，若平行四边形中有直角三角形，可依据函数关系或勾股定理列方程；若平行四边形中没有直角三角形，可依据正弦定理或相像三角形的相像边成正比等列方程。 高考物理共点力作用下物体的平衡复习教案1 第四课时共点力作用下物体的平衡【教学要求】1了解共点力作用下物体平衡的概念，知道共点力作用下物体

7、的平衡条件，并用来计算有关平衡的问题。（不要求解决困难连接体的平衡问题）2用共点力平衡的条件说明生活中的有关问题。【学问再现】一、平衡状态、平衡力物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态，叫做平衡状态，这几个力相互叫做平衡力（或其中一个力叫其余几个力的平衡力）二、物体的平衡条件共点力作用下平衡条件：1、合外力为零，即：F=0或Fx=0Fy=02、共点力平衡的几何条件：依据共点力作用下物体的平衡条件和力的合成的多边形定则可知，共点力平衡的几何条件是：各力首尾相接自行构成封闭的力多边形议一议：物体的速度为零和物体处于平衡状态是一回事吗？为什么？学问点一平衡状态和平衡条件下列状况可作平衡来处理：

8、（1）静止：v=0，a=0；（2）匀速直线运动：v=恒量，a=0；（3）匀速转动：=恒量。【应用1】（合肥市2022年教学质量检测一）在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（）A蹦床运动员上升到最高点时B秋千摆到最低点时C相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物D宇航员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟”六号进入轨道做圆周运动时导示:选择C。物体处于平衡状态时所受的合力为零。 学问点二物体的平衡条件的推论共点力作用下物体的平衡条件的推论：1、物体受两个共点力作用平衡，这两个力必大小相等，方向相反，作用在一条直线上。2、物体受三个共点力作用平衡，则三个力的作用线必相交于同一点。其中随意两个力的合力，肯定与第

9、三个力等值反向。3、三个以上力依次类推，而且三个以上的力最终都可归结为三个力的平衡。所以，三个力平衡在共点力作用下物体的平衡问题中具有典型性。4、一个物体受三个共点力而平衡，若其中第一个力为恒力，其次个力方向不变，第三个力大小、方向都变更，则当第三个力与其次个力垂直时最小。【应用2】(08孝感一中届高三期中检测)如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（）A、F1B、F2C、F3D、F4导示:选择BC。小球处于静止状态，受

10、到竖直向下的重力、沿绳向上的拉力和力F作用，合力为零，依据三力平衡条件知，力F作用的区域在AC的右方、OD的上方。F2、F3符合条件。 类型一平衡条件的应用问题【例1】(08孝感一中届高三期中检测)如图所示，要在客厅里挂一幅质量m=1.2kg的画（含画框），已知画框背面有两个相距l=0.8m、位置固定的挂钩。现将轻质细绳的两端分别固定在两个挂钩上，把画对称地挂在插入竖直墙壁的光滑钉子上，挂好后整条细绳呈绷紧状态。若细绳能够承受的最大拉力为Fmax=10N，g取10m/s2，要使细绳不被拉断，求细绳的最小长度。导示；画（含画框）受到重力mg和两个大小相等的细绳拉力F的作用而处于静止状态，当时，对

11、应于细绳不被拉断的最小长度x；作细绳拉力的合力F合（见图），由平衡条件有：由相像三角形的相像比有代入数据解得x=1m。本题的关键是正确对探讨对角进行受力分析，敏捷运用平衡条件和数学中三角形有关学问进行求解。 类型二临界极值问题【例2】(08孝感一中届高三期中检测)如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为=0.5，拉力F1与水平面夹角为=45，g=10m/s2。求：（1）绳子的拉力F1为多少？（2）该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进？假如能，恳求出拉力的最小值。若不能，请说明理由。导示；（1）对该同学进行受力分析，由平衡条件得：F1co

12、s45=(mgF1sin45)；所以，F1=mgcos45+sin45=1002N；（2）设拉力与水平方向夹角为，则Fcos=(mgFsin)；F=mgcos+sin；当=arctan时，F有最小值，其值为：Fmin=mg1+2=605N。本题的关键是求cos+sin的极值，难度较大，希引起留意。类型三辨析题【例3】(08孝感一中届高三期中检测)在倾角为的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为的力拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示。不计一切摩擦，圆柱体质量为m，求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力N的大小。某同学分析过程如下：将拉力

13、F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。沿斜面方向：Fcosmgsin沿垂直于斜面方向：FsinNmgcos问：你同意上述分析过程吗？若同意，根据这种分析方法求出F及N的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果。导示：不同意。因为平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用，该同学没有考虑。（1）式应改为：FcosbFmgsina由上式得Fmgsina1cosb所以，NmgcosaFsinbmgcosamgsinbsina1cosb 类型四实际问题分析【例4】我国第一座跨度超千米的特大悬索桥在江阴正式通车该桥主跨为1385m,桥全长3071m,桥下通航高度为50m，两岸的桥塔高196m横跨长江南北

14、两岸的两根主缆绕过桥塔顶鞍座，由南北锚旋固定，整个桥面和主缆的4.8万吨重量都悬在这两根主缆上为计算便利起见，其整体结构可简化为如图所示，每根主缆的张力约为（）A、2.4108NB、6108NC、1.2l09ND、2.4109N【解析】选择B。对大桥进行受力分析（如图），图甲中大桥受整个桥面和主缆的总重力以及四段钢索的拉力，这些力的合力为零，大桥处于静止的平衡状态这些力可等效为平面共点力系，设其延长线相交于O点，其受力如图乙所示设总重力为G（48108N），四段钢缆每段拉力均为F，则由相像三角形关系：解得F=58108N故选项B正确 1、（无锡市08届高三基础测试）如图所示，A与B两个物体用轻

15、绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮，A物体在Q位置时处于静止状态，若将A物体移到P位置，仍旧能够处于静止状态，则A物体由Q移到P后，作用于A物体上的力中增大的是()A地面对A的摩擦力B地面对A的支持力C绳子对A的拉力DA受到的重力 2、如图示，用光滑的粗铁丝做成始终角三角形，BC边水平，AC边竖直，ABC=，AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环M、N，当它们静止时，细线跟AB所成的角的大小为（细线长度小于BC）（）A.=B./2C.D./2 3（镇江市08届高三教学状况调查）如图物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，则关于A受力的个数，下列说法中正确的是（）A、A肯定是受两个力作用B、A

16、肯定是受四个力作用C、A可能受三个力作用D、A不是受两个力作用就是受四个力作用 4、(08孝感一中届高三期中检测)如图所示，整个装置处于静止状态，A、B两球由一根跨过定滑轮的轻绳相连接，A为一带孔小球，穿在光滑固定的竖直杆OD上，且A球与斜面不接触，B与斜面的接触面光滑，C处滑轮摩擦不计，C、B之间的绳与竖直方向成300角，C、A之间的绳与斜面平行，斜面倾角为300，则A、B两球的质量比为（）A、B、1C、D、 5、（无锡市08届高三基础测试）如图所示，质量为、顶角为的直角劈和质量为的正方体放在两竖直墙和水平面问，处于静止状态.若不计一切摩擦，求：（1）水平面对正方体的弹力大小；（2）墙面对正

17、方体的弹力大小。 答案：1、AB2、D3、D4、C5、（1）(M+m)g（2）mg/tan 第四章物体的平衡（一、共点力作用下物体的平衡）第四章物体的平衡（一、共点力作用下物体的平衡） 教学目标： 一学问目标 1知道什么是共点力作用下物体的平衡状态； 2驾驭共点力的平衡条件。 二实力目标： 通过视察三个共点力平衡的演示试验，推出共点力作用下物体的平衡条件，培育学生的视察实力，分析推理实力。 三德育目标 通过共点力平衡条件的得出过程，培育学生理论联系实际的观点。 教学重点 1共点力作用下物体的平衡状态。 2共点力的平衡条件。 教学难点： 共点力的平衡条件。 教学方法： 试验法、归纳法、讲练法 教

18、学用具： 演示物体一个，弹簧秤三个 教学步骤： 一导入新课： 生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态；其中物体的平衡状态比较常见，而且很有实际意义。那么：什么是物体的平衡状态，物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？本章我们就来学习这方面的问题。本节课我们就来学习共点力的平衡条件。 二新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标： 1了解共点力作用下物体平衡的概念； 2理解共点力的平衡条件。 （二）学习目标完成过程： 1共点力作用下物体的平衡状态。 （1）复习什么是共点力： 几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。 （2）介绍物体在共点力作用下的平

19、衡状态。 a：一个物体在共点力的作用下，假如保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。 b：请学生举例：哪些物体属于在共点力作用处于平衡状态。 c：同学们刚才举的例子中，有的物体在两个力作用下处于平衡，有的物体在三个力的作用下处于平衡。那么，在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？ 2共点力作用下物体的平衡条件 （1）理论推导： 从牛顿其次定律知道：当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，所以：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。 即F合0 （2）平衡条件的试验验证： a：请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂到同一个物体

20、，分别向三个方向弹簧秤，登记弹簧秤的示数和方向。 留意：用力不能太大，以免超出弹性限度。 b：请同学们按各力的大小和方向作出力的图示，依据力的平行四边形法则，求出三个力的合力。 c：请几位同学说明作图得到的结果： 这三个力的合力为零（在误差范围内）； 随意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同始终线上。 三巩固训练： （1）一个物体在共点力的作用下处于平衡状态，那么这个物体肯定保持。 （2）在共点力作用下物体的平衡条件是，此时物体的加速度等于。 （3）下列关于质点处于平衡状态的论述，正确的是。 A：质点肯定不受力的作用； B：质点肯定没有加速度； c：质点肯定没有速度； d：质点肯定保持静止。 （4）要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必需满意肯定的条件，这个条件就叫做。 四小结 1本节课我们学习了共点力的平衡条件是F合0； 2平衡状态的二个特征是： a0； 速度v恒定； 3物体所受的合力为零，在正交分解时常采纳： Fx合=0;Fy合=0五作业 第13页 共13页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页