1. 共点力作用下物体的平衡教学设计及教案分析

第四章

共点力作用下的物体平衡

一、教学目标:

(1)

知道什么是共点力作用下的物体平衡状态

(2)

掌握共点力的平衡条件

(3)

知道共点力平衡的解题方法，并会简单的运用其解题

二、教学重点：

（1）

共点力作用下的物体平衡状态

（2）

共点力的平衡条件

（3）

共点力平衡的解题方法，并会简单的运用其解题

三、教学难点：

共点力的平衡条件

四、教学方法：

实验法

归纳法

讲练法

五、教学用具：

弹簧秤，小铁环，刻度尺，白纸，白板，图钉

六、学情分析：

高一的孩子好奇心强，具有较强的探究欲望。此时的学生已有较多的小组合作经验。他们已经学过牛顿定律，能够进行牛顿定律的简单应用。他们在学习和生活中已经接触到一些共点力作用下的物体平衡的例子。

七、教学过程：

（一）创设情境，导入新课

观看一段视频（韩国大叔平衡多种物体如洗衣机笔记本电脑等）

这位达人很牛，其时我们也很牛的哟，大家看图片，我们平时骑自行车，不会骑的时候自行车会倒，这是因为没掌握好平衡

今天我们就一起来学习共点力作用下的物体平衡。

板书：共点力作用下的物体平衡

（二）新课教学

1.物体平衡状态

生活中的物体有点处于平衡状态，有点处于非平衡状态，其中处于平衡状态的比较常见，而且很有实际意义。

下面大家看一些生活中熟悉的图片，这些物体均处于平衡状态

小组讨论回答：

（1）什么叫共点力？

（2）处于那些运动状态？什么叫平衡状态？

（3）处于共点力作用下平衡的物体速度为零正确吗？它的加速度呢？

板书：平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动

平衡特征：V恒定，a=0 反馈练习：

1.一个物体在共点力作用下处于平衡状态，那么这个物体一定保持————。

2.下列物体中处于平衡状态的是（

）

A．静止在粗糙面上的物体

B．匀速降落的跳伞运动员

C．做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间

D．水平抛出去的小石块

2.物体在共点力作用下平衡的条件

要使物体保持平衡状态，作用在物体是的力必须满足一定的条件，这个条件叫做力的平衡条件。那么共点力作用下物体平衡的条件是什么呢？

回顾二力平衡：二力平衡的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

F=-F‘即F合=0 （1）猜想：三个力作用下的共点力平衡平衡条件：F合=0 （2）实验探究

小组同学完成实验：

a.请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂到同一个物体上，分别向三个方向拉弹簧秤，并记录下示数和方向

b.请同学们按各力的大小和方向根据力的平行四边形法则作出力的图示

展示实验结果并引导学生得出：

这三个力的合力为零（在误差范围内）

推论：a.任意两个力的合力与第三个力的大小相等方向相反作用在同一直线上

若是四个共点力，五个共点力------其平衡条件又是怎样的呢？我们也可以运用上面的方法即力的合成法，将多个共点力的平衡转化为二力平衡进行分析

（3）理论推导

引导学生思考共点力作用下的物体平衡状态与受力的关系

由牛顿第二定律F合=ma知a=0则F合=0

通过实验和理论探究，我们得到共点力作用下的物体的平衡条件

F合=0 板书：平衡的条件F合=0 （3）物体受到多个共点力平衡求解方法：

a.将其转化成二力平衡

板书：求解方法：

a.转化成二力平衡

例题：质量为1Kg物体静止在倾角为300的固定斜面上，则

该物体受到的斜面的支持力和摩檫力的合力为多大？

解:作出物体受力分析，物体受到重力支持力和摩檫力，在这三个力作用下物体处于平衡状态，由共点力作用下物体的平衡条件得：

支持力和摩檫力的合力

：F合

=G=mg =10N

b.用正交分解的方法，

板书：求解方法：

a.转化成二力平衡

b.正交分解法

若沿X轴方向合力为零，沿Y轴方向合力为零，则它的合力为零，物体处于平衡状态，平衡的条件也可写成

FX合=0 FY合=0 板书：平衡的条件F合=0（FX合=0 ，FY合=0）

例题：

质量为1Kg物体静止在倾角为300的固定斜面上，则该物体受到的斜面的支持力和摩檫力分别为多大？

解:作出物体受力分析，建立直角坐标系，将重力分解到X轴和Y轴上，物体处于平衡状态，由共点力作用下物体的平衡条件得：

N=mg o=5

N

F=mgsin30o=5N 反馈练习

细绳拉着质量为1Kg物体在倾角为300的固定斜面上匀速下滑，动摩擦因数为0.3，则：

（1）该物体受到的斜面的支持力多大？（5

N）

（2）该物体受到的滑动摩擦力多大？(2.6N) （3）细绳的拉力多大?(2.4N)

、