2. 共点力平衡条件的应用教学活动设计方案

共点力平衡条件的应用

四川省西充县晋城中学 阳华芳

[本章本节概述] 本章讲述有关力的基本知识，包括了以后学习的动力学和静力学所必须的预备知识，基础性和预备性仍然是本章的特点。

力学平衡状态是比较常见的力学状态，研究物体力学平衡状态的种类，保持平衡状态的条件，是本章的主要任务。物体的力学状态与物体的受力情况紧密联系。研究物体的平衡状态，归根结底就是研究物体的受力情况、研究物体保持平衡状态的受力条件。

力的平衡要有正确的思路：首先确定研究对象，其次是正确分析物体的受力，然后根据平衡条件列方程求解。对于比较简单的问题，可以用直角三角形的知识求解，对于不成直角的受力问题可以用正交分解方法求解。

[教学设计]

教学目标

：

1.能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；

2.进一步学习受力分析，正交分解等方法。

3.学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养灵活分析和解决问题的能力。

教学重点：

共点力平衡条件的应用。

教学难点：

受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的应用。

教学方法：

以题引法，讲练法，启发诱导，归纳法。

课时安排：第2课时（共3课时）

[教学过程]：

科网一、复习导入：

（1）如果一个物体能够保持 静止或

匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。

（2）当物体处于平衡状态时

a：物体所受各个力的合力等于 0 ，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。

b：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是 大小相等，方向相反

，作用在一条直线上

。

教师归纳：

平衡状态: 匀速直线运动状态，或保持静止状态。

平衡条件: 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。即

[来源:Zxxk.Com] F合＝0 以力的作用点为坐标原点,建立直角坐标系,则平衡条件又可表示为: Fx＝0 Fy

＝0

二

、新课教学：点未画，则各力大小关系可能为（

）

例1、质点m在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态，各力的方向所在直线如图所示，图

上表示各力的矢量起点均为O点，终点未画，则各力大小关系可能为（

C

）

A．F1>F2>F3

B．F1>F3>F2 C．F3>F1>F2

D．F2>F1>F3

例2、

三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，

它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的

, A端.B端固定．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳

（

A

）

A．必定是OA

B．必定是OB C．必定是OC

D．可能是OB，也可能是OC

[来源:学科网Z解析：根据共点力的平衡条件可知，细绳OA和细绳OB对O点作用力的合力与细绳OC对O点的作用力等大、反向、共线，如图所示。由图可知，三条细绳中，OA细绳的张力FOA最大，故逐渐增加C端所挂物体的质量，OA绳最先断。因此选项A正确。

例3:如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙

上，绳与竖直墙的夹角为a,则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各

是多少? 解法一：合成法

解法二：分解法

通过三力平衡条件，将所求力转化为另外两个力的合力，利用三角形边角关系进行求解

FF2FNG

根据力的作用效果将力分解，再根据三角形的边角关系求力

解法三：正交分解法

cosF1Gtanx:FNFsin0G

y:FcosG0解得：F= cosFNGtan

三、课堂反馈

1、物体在共点力的作用下，下列说法正确的是

A.物体的速度在某一时刻等于零，物体就

一定处于平衡状态。

B.物体相对另一个物体保持静止时，物体

一定处于平衡状态。

C.物体处于平衡状态，合外力一定为零。

D.物体所受合外力为零，就一定处于平衡

状态。

答案:C.D

2、如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一重力为G的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：斜面和挡板对球的弹力大小。

对球受力分析

建立如图所示的直角坐标系

F1x=F1 sinθ

F1y =F1cosθ

F1y =F1cosθ=G F1 =G /cosθ

F2 = F1x=F1 sinθ=G sinθ/cosθ=G tanθ

四、课堂小结:

平衡状态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态

平衡条件是：合力为零，即F合=0

方法：1、解三角形方法（合成法、分解法）

五、课后反思：

优点：通过本节课的学习，学生基本掌握了解决共点力平衡问题的几种方法。

缺点：无实验验证，说服力不够。

六、作业布置