2. 共点力平衡条件的应用公开课教案

共点力平衡条件的应用

课

题

教学目标

知识与技能：

1.

知道共点力作用下物体的平衡状态概

2.

掌握共点力作用下物体的平衡条件．

3.

会用共点力的平衡条件解决具体问题．

过程与方法：

1.

体验物体的不同运动状态，领会物体处于静止或匀速直线运动时处于平衡状态。

2.

通过应用平行四边形定则进行力的合成、分解，加强了对物体的受力分析能力。

3.

亲历了应用共点力的平衡条件解决生活中的实际问题的过程，培养学生全面分析问题、解决问题的能力和推理能力．

1.

情感态度与价值观：

1.

通过对物体受力分析图的绘画，使学生感受物理学中的对称美。

2.

联系生活实际，鼓励学生学会用物理知识解释生活现象，并学以致用。

3.

认识到运动和静止的相对性，教会学生用辨证唯物主义的观点看问题。

教学重点

教学难点

教学资源

教法设计

教学过程

（例如讲授探究式、合作探究式、实验探究式、自主探究式、讲授式等）

教师活动

学生活动

设计意图

用多媒体演示活动

cc

研究对象的确立和受力分析往往是制约学生解决问题的关键

共点力平衡条件的应用

二、共点力平衡条件的应用（课时一）

1

引入新课

利用多媒体展示投影片：三个和尚没水

喝：三个和尚分别以120度角向不同方向沿水平拉水桶，结果水桶不动。进而提出问题：

1．共点力：作用在同一点或力的作用线延长交于一点的力．

2．平衡状态：物体处于________状态或____________状态，叫做平衡状态．(该状态下物体的加速度为零) 零，即

F 合＝____或

{ΣFx＝0，ΣFy＝0}．

（1）用投影片出示例题1：

例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CB与竖直方向成角，CA沿水平方向时，AC及BC对C点的拉力分别是多大？

结论：对于三力平衡问题，具体求解时的思路：是将某两个力进行合成，将三力转化成二力，构成一对平衡力；该法常用于三力中有两个力相互垂直的平衡问题。

先是被幽默的漫画吸引，在老师的引导下，回忆上节课的内容，回答老师提出的问题。

解根据一个物体受三个力作用处于平衡状态，则三

个力的任意二个力的合力大小等于第三个力大小，

方向与第三个力方向相用风趣的漫画吸引学生注意力，达到复习巩固旧知识，并引入新课。

学生程度较高，以作业的形式让学生相互交流，相互学习、相互欣赏。

进行新课

3．平衡条件：物体受到的________为B A C 30O

2

教师：请同学们思考，若将绳AC的方向调整为如图所示的位置，整个系统仍然处于平衡状态，AC及BC对C点的拉力分别是多大？

用刚才的方法还能方便的求解吗？，请同学们利用三角形法解本题后举手汇报你们的结果

教师：请同学们用正交分解再解本题

教师：通过刚才的学习，同学们已经会利用三角形法则和正交分解法则进行处理三力平衡的问题了，如果是多力平衡的共点力问题，又该如何处理呢？

请同学们分析如下例题

例：物体A受到竖直向下的压力N，在水平上在拉力F的作用下水平向右30O

反．在如右图所示中可得

出F1与F2的合力F合由三角

函数关系可得出：F合＝F1·sin 30°＝F＝30°.：

强化练习

解决这个问题的方法多种多样，在本节课之前学生具备了正交分解、矢量三角形、平衡条件的基本应用，所以一定要以学生为主体，让他们充分发挥自己的聪明才智，并且给予他们展示自我的平台。

竖直向上，大小等于F，

mPg，F2＝F1·cos

A C 45O

B

学生实物投影三角形法3

匀速直线运动，已知物体的质量为m,物体与接触面的动摩擦因素为μ

求水平拉力F为多少？

思考：该使用什么方法处理更合适，是三角形法则还是正交分解进行处理？

实物投影学生正交分解的解题过程，并规范学生的正交分解格式

教师：通过刚才的学习，同学们已经会利用正交分解多力平衡的共点力问题了，请问同学们，在本题中，物体对水平面的正压力大小与物体自身的重力的大小相等吗？

教师：请问重力大小等于多少？

F N’

则处理过程，汇报自己的结果

学生点评自己用三角形法则解题较前一种题型的优劣

点评结果

学生解答并展示正交分解解题的过程

得出处理结论：使用正交分解更有利于解本题

学生讨论后回答：使用正交分解更合适

教师：请同学们利用正交分解法解本题

4

课堂总

教师：物体对水平面的正压力大小等于多少？

教师：此时的物体对水平面的正压力比重力大

教师：根据才得计算，此时滑动摩擦力的大小与

变形1：如图所示，如果将对物体横直向下的压力改为对物体竖直向上的拉力T（拉力小于物体的重力)，其结果会发生变化吗

例：物体A受到竖直向上的拉力T，在水平上在拉力F的作用下水平向右匀速直线运动，已知物体的质量为m,物体与接触面的动摩擦因素为μ

求水平拉力F为多少？

F T

学生：不相等

学生：G=mg

学生：F压=F’+mg

结、点评

请同学们看如下例题：

教师：请同学们利用正交分解法解本题

5

实物投影学生正交分解的解题过程。

教师：请问同学们，在本题中，物体对水平面的正压力大小与物体自身的重力的大小相等吗？

教师：请问重力大小等于多少？

教师：物体对水平面的正压力大小等于多少？

教师：此时的物体对水平面的正压力比重力小

教师：通过刚才的学习，同学们已经学会了用正交分解分析多力共点力的平衡问题，但是请同学们观察刚才两个例子，所有的力都在坐标轴上，如果所分析的力有部分力不在坐标轴上，又应该如何处理呢?请看例：

例：如图所示，物体A受到斜向上的拉力F的作用下水平向右匀速直线运动，F与水平的夹角为300

。已知物体的质量为m,物体与接触面的动摩擦因素为μ

求水平拉力F为多少？

学生：不相等

学生：G=mg

学生：F压=F’-mg

6

教师：请同学们利用正交分解法解本题

实物投影学生正交分解的解题过程。

请同学们完成学案上的扩展题：

例：如图所示，物体A受到斜向下的拉力F的作用下水平向右匀速直线运动，F与水平的夹角为300

。已知物体的质量为m,物体与接触面的动摩擦因素为μ

求水平拉力F为多少？

300

F 300

F 7

练习：

1、如图所示，物体A、B的质量分别为mA、mB，物体A被绳子拉着，物体B在拉力F的作用下向右匀速直线运动，绳子不可伸长，绳子与水平方向的夹角为θ，物体B与水平接触面的动摩擦因数、物体A与物体B之间的动摩擦因数为μ。

求水平拉力F的大小。

θ

A B F T 8

2、如图所示，物体A、B的质量分别为mA、mB，物体A被绳子拉着，物体B在拉力F的作用下向右匀速直线运动，绳子不可伸长，绳子与水平方向的夹角为θ，物体B与水平接触面的动摩擦因数、物体A与物体B之间的动摩擦因数为μ。

求水平拉力F的大小。

θ

A B F 9

板书设计

点评：《第二节

共点力平衡条件的应用》

本节课是这一章的重点内容之一。教材中给出了三个学生活动，因此教学设计始终是以学生为中心，学生的活动、思考和行为贯穿在整个教学过程之中。教师既是一位组织者，也是一位参与者、探索者。本节课三个活动内容相互呼应，涉及物体处于静止、匀速直线运动各种平衡状态，能力要求方面层层递进。活动2和活动3让学生在联系实践中学习审题，增强实践意识。活动3还要求学生质疑，提出他们自己的问题，并主要由学生自行解决。这节课是在教师的引导下，充分发挥学生的聪明才智，让学生全面探究。新课程改革的基本理念之一是提倡小组学习、合作交流，这篇教案设计就很好地体现了这一理念，而且很好地兼顾了三个维度的教学目标。

设计思想：本节课是高一物理第四章“物体的平衡”中的第二节“共点力平衡条件的应用”，是本章的重点内容之一。教材中采用了三个学生活动来作为这节课的主要内容，奠定了以学生自主学习为主的授课方式的基调，鉴于学生有了前三章动力学方面学习和应用以及本章第一节课的铺垫，使得学生自主探究并得出问题的解决方法成为可能，所以在整体的教学设计上充分的考虑了如何调动学生自主参与、积极思考。本节课三个活动内容上相互呼应，涉及物体处于静止、匀速直线运动各种平衡状态，能力要求方面层层递进，活动1教师以一系列问题做铺垫，使学生自然而然找到解决共点力平衡问题的途径；活动2是本节课的重中之中，

教师在此活动中看似完全放手，由学生自由发挥，实则不然。教师要在课前作足功夫，尽可能想到学生可能想到的各种解题方法，还要适当归类。分组时也要兼顾不同层次的学生；活动3是学生思维上的升华，要学生质疑，提出他们自己的问题，并主要由学生自行解决。总之，教师在这节课起引导的角色，要充分发挥学生的聪明才智，让学生全面探究。

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