1. 共点力作用下物体的平衡优秀教案案例

成都华西中学 王和雪松

《共点力作用下物体的平衡》教学设计

一、设计思想

通过学生易接受的趣味事例调动学生积极性，通过已知的二力平衡条件，猜想三力平

衡条件。然后通过实验，以小组为单位，开展合作研究，培养学生操作实验的能力，使学

生在“亲手操作、亲身实践”中体会科学的探究过程；通过分析、归纳，从而总结出了平

衡条件，培养了学生分析、研究问题的能力。最后通过活动，引导学生解决实际问题，培

养学生在实际生活中认识问题的能力，提高了科学素养。

二、教材分析

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中与本节内容有关的条目是：“通过探究实验，借鉴力的合成，知道共点力（三力）的平衡条件，本节课程要求学生知道什么是力的平衡，通过猜想、实验探究等方法得出共点力平衡的条件，并且会应用力的平衡条件分析解决日常生产、生活中的一些问题培养学生主动将物理知识应用于生活、生产实践的意识。

三、教学目标

【知识与技能】

1、理解共点力平衡的概念；

2、理解物体在共点力作用下的平衡条件；

3、会用力的合成与分解方法求解简单的共点力平衡问题。

【过程与方法】

1、通过处理共点力平衡问题的分析过程，感受等效、归纳推理等科学方法；

2、能运用数学知识解决实际生活中共点力平衡问题。

【情感态度价值观感】

1、感悟共点力平衡的实际应用价值

四、教学重点和难点

【教学重点】

1、通过理论和实验推导出三个力的平衡条件；

2、能应用共点力平衡条件处理一些简单的实例。

【教学难点】

1、应用平衡条件处理实际问题

五、教学过程中所用到的方法和实验器材

方法：类比、推理、归纳总结

器材：白纸、弹簧测力计三个、刻度尺、小铁环

六、课时安排：1课时

1

1

七、教学过程

教学

环节

教

学

活

动

利用多媒体，向学生展示有关日常生活中平衡的具体例子（图片、视频），让学生认识在实际生活中平衡的实例比比皆是。

引入

新课

教师：初中我们学习过一些简单的平衡实例，到高中后我们会系统的学***衡。

设计

说明

通过创设情境，激发学习兴趣，同时快速进入课题。

设问：相信各位同学对物体的平衡有所了解，需要提醒大家的是在高中阶段我们所学的平衡是物体在共点力作用下的平衡，那么回顾一下什么是共点力？

回归教材，学生自行回是共点力，总结出什么是物体的平衡状态。结合牛顿运动定律总结出物体的平衡状态与力和运动之间的关系。

（几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，顾什么这几个力叫做共点力。）

阅读教材新

课

，总结衡状态的概

一、共点力作用下物体的平衡状态

1、平衡状态

物体在共点力的作用下，保持

静止

或做

匀速直线

运动，则物体处于平衡状态。

2、平衡状态与力的关系

教

平学

（3-5分钟阅读，学生讨论后自行总结）

设问：现在给大家几分钟的时间自己阅读教材，归纳总结出什么是物体的平衡状态。

念

物体处于平衡状态时，所受到的合外力一定为

零

。

3、平衡状态与运动状态的关系

物体处于平衡状态时，加速度一定为

零

。

[例题1]物体在共点力作用下，下列说法中正确的是(

BD

) A．物体的速度在某一时刻等于零时，物体一定处于平衡状态

现学现用，通过例题让学生更加深入

2

B．物体相对于另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态

C．物体所受合力为零时，物体一定处于平衡状态

D．物体做匀加速运动时，物体一定处于平衡状态

小结：静平衡:物体保持静止，说明：静止是指v=0，a=0 动平衡:物体保持匀速直线运动，速度恒定, 加速度为零。

的掌握平衡态的概念。

平衡条件又是什么呢？

（二力平衡，两个力大小相等，方向相反。）

二、共点力作用下物体的平衡条件

1、二力平衡的条件：

这两个力大小

相等

、方向

相反

、作用在

同一直线

。

设问：初中时我们学***衡，当时我们学习的是几个力的平衡，

回顾初中所学知识，让学生自己总结而立平设问：那么三个力呢？如果一个物体在三个共点力的作用下处于平衡的条并提衡状态，那这三个力又需要满足什么条件呢？这就是我们今天所要学***新

衡课

状态教

的学

条的重点内容。

（提示：利用第二章所学内容，力的合成。）

通过讨论，学生提出猜想：两个力的合力与第三个力等大反向。

出三力平衡的条件又应该是什么。

件

实验探究：

提示：如图甲所示，将三个弹簧测力计放在一个平面内，并将三个弹簧测力计的挂钩挂在同一物体上。先将其中的两个成某一角度θ固定起来，然后用手拉第三个弹簧测力计。平衡时分别记下三个弹簧测力计的示数及作用力的方向，并按各力的大小、方向作出力的图示，根据力的平行四边形定则，看看这三个力有什么关系。（注意θ不宜过大或过小）

给学生足够长的时间，让学生自行设计实验，锻炼学生解决问题的能力以

3

（给学生提供弹簧测力计、细绳、白纸等实验所需要的器材，自行设计实验，总结规律。）

结论：物体在三个共点力作用下的平衡条件：任意两个力的合力与第三个力大小

相等

、方向

相反

，且在同一条直线上。（即这三个共点力的合力为零）

[例题2]如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为N，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是(

B

) mgA．F＝

tan θmgC．N＝

tan θ三新

力课

平衡教

的学

应用

B．F＝mgtan θ

D．N＝mgtan θ

及动手能力，让学生讲述实验操作步骤，锻炼学生的表达能力。

结合日常生活实例，给出相对应的例题和变式训练，巩固所学知识。

展示学生完成情况，总结解题步骤：

1、确定研究对象

2、做出受力分析

3、利用三力平衡条件列方程

4、利用数学知识解方程并验证

[变式训练]如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线夹m2角为α＝60°。两个球的质量比等于(

) m1A.

3232

B.

C.

D.

3322展示学生完成情况，总结解题步骤。

4

课堂

总结

教师活动：

出示PPT总结板书

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来

作业

布置

八、板书设计：

一、共点力作用下物体的平衡状态

1、平衡状态

物体在共点力的作用下，保持

或做

运动，则物体处于平衡状态。

2、平衡状态与力的关系

物体处于平衡状态时，所受到的合外力一定为

。

3、平衡状态与运动状态的关系

物体处于平衡状态时，加速度一定为

。

二、共点力作用下物体的平衡条件

1、二力平衡的条件：

这两个力大小

、方向

、作用在

。

2、三力平衡的条件：

结论：物体在三个共点力作用下的平衡条件：任意两个力的合力与第三个力大小

、方向

，且在同一条直线上。（即这三个共点力的合力为零）

三、三力平衡的应用

解题步骤：

1、确定研究对象

2、做出受力分析

3、利用三力平衡条件列方程

4、利用数学知识解方程并验证

九、教学反思

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