2. 共点力平衡条件的应用国家获奖教案

课题

3.5.2、共点力的平衡条件的应用 （第 2 课时）

知识与技能

能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题

教学[

目

标

过程与方法

进一步学习受力分析，正交分解等方法

情感目标

教学重点

教学难点

主要教法

教学媒体

通过应用将理论与实践结合起来，以达从生活中来，回到生活中去之效。

共点力平衡条件的应用

受力分析、正交分解、共点力平衡条件的综合应用。

教师启发引导法、讲练法、归纳法

黑板擦、多媒体

教 学 过 程

一、引入新课

1：用同应片出示复合题：

（1）如果一个物体能够保持 或 ，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 ，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 。

2：学生回答问题后，师进行评价和纠正。

3：引入：本节课我们来运用共点力的平衡条件求解一些实际问题。

二、新课教学

（一）用投影片出示本节课的学习目标：

1：熟练运用共点力的平衡条件，解决平衡状态下有关力的计算。

2：进一步熟练受力分析的方法。

（二）学习目标完成过程：

1：共点力作用下物体的平衡条件的应用举例：

（1）用投影片出示例题1：

如图所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂一质量为m的物体，另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成角，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？

（2）师解析本题：

先以物体m为研究对象，它受到两个力，即重力和悬线的拉力，因为物体处于平衡状态，所以悬线中的拉力大小为F＝mg。

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再取O点为研究对像，该点受三个力的作用，即AO对O点的拉力F1，BO对O点的拉力F2，悬线对O点的拉力F，如图所示：

a：用力的分解法求解：

将F＝mg沿F1和F2的反方向分解，得到

F/mgtg;F//mg/cos,

得到

F1mg/cos；F2mgtag

b：用正交分解合成法求解

建立平面直角坐标系

由Fx合=0;及Fy合=0得到: F1cosmg0

F1sinF2解得: F1mg/cos;F2mgtan

2：结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：

（1）确定研究对象

（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；

（3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法；

（4）解方程，进行讨论和计算。

3：学生用上述方法求解课本上例1，并抽查部分同学的答案在投影仪上进行评析。

4：讲解有关斜面问题的处理方法：

（1）学生阅读课本例2，并审题；

（2）分析本题；

a：定物体A为研究对于；

b：对物体A进行受力分析。

物体A共受四个力的作用：竖直向下的重力G，水平向右的力F1，垂直于斜面斜向上方的支持力F2，平行于斜面向上的滑动摩擦里F3，其中G和F1是已知的，由滑动摩擦定律F3＝uF2可知，求得F2和F3，就可以求出u。

c：画出物体的受力图：

d：本题采用正交分解法：

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对于斜面，常取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，将力沿这两个方向分解，应用平衡条件求解：

e：用投影片展示本题的解题过程：

解：取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解，由平衡条件可知，在这两个方向深的合力Fx合和Fy合应分别等于零，即

Fx合F3F1cosGsin0Fy合F2F1sinGcos0 解得：F2546N;F3146N

F3所以：u0.27F2三、巩固训练

如图所示：重为G＝10N的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为=30的光滑斜面上，已知挡板o也是光滑的，求：

（1）挡板对小球弹力的大小；

（2）斜面对小球弹力的大小。

四、小结

本节课我们主要学习了以下几点： 1：应用共点力平衡条件解题时常用的方法--力的合成法、力的分解法、正交分解法

2：解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤：

（1）定研究对象；

（2）对所选研究对象进行受力分析，并画出受力示意图

（3）分析研究对象是否处于平衡状态；

（4）运用平衡条件，选用适当方法， 列出平衡方程求解。

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