高中物理 第4章 第3节 共点力的平衡教案 鲁科版必修第一册-鲁科版高一第一册物理教案VIP免费

第3节共点力的平衡学习目标核心素养形成脉络1.知道平衡状态和平衡力的概念．2．知道共点力的平衡条件，并能利用平衡条件解决生活、生产中的实际问题．3．会分析动态平衡问题.[学生用书P77]一、物体的平衡状态物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态．二、共点力的平衡条件在共点力作用下，物体的平衡条件是合力为0．思维辨析(1)速度为零的物体一定处于平衡状态．()(2)速率不变的物体一定处于平衡状态．()(3)速度不变的物体一定处于平衡状态．()提示：(1)×(2)×(3)√基础理解(1)著名景点——黄山飞来石独自静止于悬崖之上，它受哪些力作用？这些力大小、方向有何关系？它们的合力有何特点？(2)高铁在水平轨道上匀速前进，它受哪些力作用？这些力大小、方向有何关系？它们的合力有何特点？(3)图中的两个物体的运动状态在物理上叫什么状态？提示：(1)受重力和支持力、重力竖直向下、支持力竖直向上、二力等大、反向，合力为零．(2)受重力、支持力、牵引力、阻力四个力，重力与支持力等大、反向，牵引力与阻力等大、反向，合力为零．(3)平衡状态．对物体平衡状态的理解[学生用书P77]【核心深化】1．从运动学的角度理解平衡状态：处于平衡状态的物体处于静止或匀速直线运动状态，此种状态其加速度为零，即处于平衡状态的物体加速度为零；反过来加速度为零的物体一定处于平衡状态．2．从动力学的角度理解平衡状态：处于平衡状态的物体所受的合外力为零，反过来物体受到的合外力为零，它一定处于平衡状态．3．静态平衡与动态平衡(1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零．(2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为零．4．平衡状态与力的平衡关于平衡状态，下列说法中正确的是()A．当物体的速度等于零时，物体处于平衡状态B．运动的物体一定不是处于平衡状态C．若物体的运动状态保持不变，则物体处于平衡状态D．当物体处于平衡状态时，一定不受外力作用[解析]由平衡状态的概念可知，物体处于平衡状态是指物体保持静止或做匀速直线运动的状态，即物体的运动状态保持不变，选项C正确，B错误；当物体的速度等于零时，物体不一定静止，如做竖直上抛运动的物体到达最高点时，就不是处于平衡状态，选项A错误；不受外力作用的物体是不存在的，物体处于平衡状态是因为所受的合外力为零，选项D错误．[答案]C“静止”与“v＝0”的区别(1)物体保持静止状态：说明v＝0，a＝0，物体受合外力为零，物体处于平衡状态．(2)物体运动速度v＝0则有两种可能：①v＝0，a≠0，物体受合外力不等于零，物体并不保持静止，处于非平衡状态，如上抛到最高点的物体．②v＝0，a＝0，这种情况与(1)中的静止状态一致．(多选)体育运动会中，下列运动项目中的运动员处于平衡状态的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时B．蹦床运动员在空中上升到最高点时C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时解析：选ACD.物体处于平衡状态的条件是F合＝0，B项中运动员在最高点时v＝0，但是受重力的作用，合外力不为0，故不是处于平衡状态，B错误；易知A、C、D正确．共点力的静态平衡问题[学生用书P78]【核心深化】1．共点力的平衡条件：如果共点力的合力为零，则在两个相互垂直的方向上的合力也必然为零，即Fx合＝0，Fy合＝0.2．平衡条件的四个常用推论(1)二力平衡条件：这两个共点力大小相等、方向相反．(2)三个力平衡条件：三个共点力平衡时，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，而且在同一条直线上．(3)物体在n个共点力同时作用下处于平衡状态时，这些力在任何一个方向上的合力均为零．其中任意(n－1)个力的合力必定与第n个力等值反向，作用在同一直线上．(4)物体在多个共点力作用下处于平衡状态时，各力首尾相接必构成一个封闭的多边形．3．应用平衡条件解题的步骤(1)明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)．(2)分析研究对象所处的运动状态，判定物体是否处于平衡状态．(3)对研究对象进行受力分析并画出受力示意图．(4)建立合适的坐标系，应用共点力的平衡条件，选择恰当的方法列出平衡方程．(5)求解方程，并讨论结果．关键能力1平衡条件的理解(多选)...