高中物理 第三章 相互作用 6 共点力作用下物体的平衡教案 教科版必修第一册-教科版高一第一册物理教案VIP专享VIP免费

共点力作用下物体的平衡【教学目标】知识与技能：1．知道共点力作用下物体的平衡概念。2．掌握在共点力作用下物体的平衡条件。3．知道如何用实验验证共点力作用下的物体的平衡条件。4．应用共点力的平衡条件解决具体问题。过程与方法：1．正确判断物体的运动状态，培养学生的观察和鉴别能力。2．进一步培养学生分析物体受力的能力。3．应用平衡条件解决实际问题的能力。情感态度与价值观：1．了解运动和静止的相对性，培养学生的辩证唯物主义观点。2．通过对周围处于静止状态的物体的观察和实验，总结出力的平衡条件，再用这个理论来解决和处理实际问题，使学生树立正确的认识观。3．通过对物体受力分析图的绘画，使学生了解到物理学中的对称美。【教学重难点】教学重点：1．共点力的平衡条件。2．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。3．进一步熟练受力分析的方法。教学难点：1．物体的受力分析。2．物体在什么条件下，可以认为是受到共点力作用？3．物体受到三个不在一条直线上的力作用而处于平衡状态时，这三个力一定共点。【教学过程】一、导入新课提问：什么是共点力？几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。甲、丁中所受的力就是共点力，今天我们就来研究物体受共点力平衡的情况。二、讲授新课（一）平衡状态定义：物体保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。出示图片：桌上的书、苹果能保持静止，处于平衡状态；随传送带匀速运送的物体处于平衡状态；注意：缓慢的直线移动可认为是匀速直线运动思考讨论：时物体一定能保持静止吗？举例说明。教师总结：时物体不一定能保持静止。例如：单摆摆动时，当摆球摆动到最高点时，但物体不能保持静止状态还会继续摆动。（二）共点力平衡的条件思考讨论1：在两个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？出示图片：水平方向两个受平衡力图片教师总结：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。思考讨论2：在三个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？（1）力的合成法教师总结：任意两个力的合力与第三个力的大小和方向关系：大小相等方向相反，在同一条直线上即合力为0。（2）力的分解法教师总结：任意一个力沿其余两个力的反方向分解，其分力与其余两个力的大小和方向关系，大小相等方向相反，在同一条直线上即合力为0。思考讨论3：N个共点力的平衡条件是什么？任意（N-1）力的合力都与第N个力大小相等方向相反则N个共点力平衡。N个共点力的平衡条件是：N个共点力合力为零或教师总结：在共点力作用下物体平衡的条件是：合力为0（三）物体平衡条件的应用1．正交分解法（1）对研究对象进行受力分析（2）建立合适的直角坐标系（以使问题简单为准则）（3）对各个力沿x、y坐标轴进行正交分解。（4）建立平衡方程，利用与，联立列出方程组从而求出未知量。2．力的合成分解法（1）确定研究对象；研究对象可以是单个物体也可以是多个物体组成的整体（2）对研究对象进行受力分析，要画出力的示意图。（3）利用平衡条件列式求解，运用平行四边形定则进行合成或者分解，再列出力的平衡方程3．相似三角形法相似三角形法：对受三个力作用而平衡的物体，先正确分析物体的受力，画出受力分析图，再寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质，建立比例关系，把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。例题1：某幼儿园要在空地上做一个滑梯（图甲），根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？出示图片：滑梯分析：将滑梯抽象为一个斜面的模型如图乙所示，以正在匀速滑下的小孩为研究对象。小孩受到三个力的作用：重力G、斜面的支持力和滑动摩擦力。当这三个力的合力为0时，小孩能在滑板上获得一定速度后匀速滑下，则斜面的高度即为所要求的滑梯的高度。解：在图中，沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系。把重力G沿两坐标轴方向分解为和，这样的分解称为正交分解。...