共點(diǎn)力作用下物體的平衡(復(fù)習(xí)課)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 共點(diǎn)力作用下物體的平衡(復(fù)習(xí)課)教學(xué)設(shè)計(jì)大同五中 李樹新 聯(lián)系電話課名共點(diǎn)力作用下物體的平衡省份山西市大同*區(qū)/縣城區(qū)單位全稱大同市第五中學(xué)教師姓名李樹新學(xué)科高中物理學(xué)科（版本）人教版高中物理必修一章節(jié)第四章第7節(jié)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)（含練習(xí)）年級(jí)高一年級(jí)學(xué)習(xí)者分析學(xué)生在學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)與力的過(guò)程后，又進(jìn)一步學(xué)習(xí)了牛頓定律，已經(jīng)初步掌握了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，這為本課的復(fù)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。本節(jié)復(fù)習(xí)課將進(jìn)一步通過(guò)實(shí)例分習(xí)，掌握解決共點(diǎn)力作用下物體平衡的解決方法。教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能：（1）理解共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件。(2)熟練應(yīng)用正交分解法、圖解法、合成與分解法等常用方法解決平衡類問(wèn)

2、題。(3)進(jìn)一步熟悉受力分析的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生處理力學(xué)問(wèn)題的基本技能。2過(guò)程與方法：通過(guò)分析受力，體會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程 3情感與態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)分析問(wèn)題的習(xí)慣，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)以及措施教學(xué)重點(diǎn) 正交分解法的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn) 受力分析措施：引導(dǎo)探究、講練結(jié)合，多媒體輔助教學(xué)教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件，導(dǎo)學(xué)案多媒體教學(xué)環(huán)境多媒體與傳統(tǒng)黑板教學(xué)環(huán)境教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容活動(dòng)設(shè)計(jì)活動(dòng)目標(biāo)媒體使用及分析學(xué)生可能存在的困惑一、導(dǎo)入基本概念回顧1共點(diǎn)力：物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用，如果這幾個(gè)力都作用于物體的 或者它們的作用線交于 ，這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力。2平衡狀態(tài)：一個(gè)物體在共點(diǎn)力作用下，如果保持 或

3、運(yùn)動(dòng)，則該物體處于平衡狀態(tài)3平衡條件：物體所受合外力 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：F合 或Fx合= Fy合= ，其中Fx合為物體在x軸方向上所受的合外力，F(xiàn)y合為物體在y軸方向上所受的合外力4.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： 或 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，自主回顧知識(shí)點(diǎn)出示做好的課件某時(shí)刻速度為零，物體是否處于平衡狀態(tài)？例如：豎直上拋的物體到最高。點(diǎn)時(shí)？二、典例導(dǎo)析及規(guī)律總結(jié)典例導(dǎo)析（一）1、一般平衡類問(wèn)題練習(xí)反饋（一）【例1】（1）下列哪組力作用在物體上，有可能使物體處于平衡狀態(tài)A3N，4N，8N B3N，5N，1NC4N，7N，8N D7N，9N，6N（2）用手施水平力將物體壓在豎直墻壁上，在物體始終保持靜止的情況下A壓力加大，

4、物體受的靜摩擦力也加大B壓力減小，物體受的靜摩擦力也減小C物體所受靜摩擦力為定值，與壓力大小無(wú)關(guān)D不論物體的壓力改變與否，它受到的靜摩擦力總等于重力練習(xí)：1、如下圖所示，木塊在水平桌面上，受水平力F1 =10N，F(xiàn)2 =3N而靜止，當(dāng)撤去F1后，木塊仍靜止，則此時(shí)木塊受的合力為（ ）A0 B水平向右，3NC水平向左，7N D水平向右，7N2、氫氣球重10 N，空氣對(duì)它的浮力為16 N，用繩拴住，由于受水平風(fēng)力作用，繩子與豎直方向成30°角，則繩子的拉力大小是_，水平風(fēng)力的大小是_.從簡(jiǎn)基礎(chǔ)例題入手，講練結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題，挖掘規(guī)律總結(jié)方法的能力，深化理解平衡條件培養(yǎng)建模能力深化正

5、交分解多媒體展示例題例1、個(gè)別學(xué)生可能只從同一直線的受力去考慮？例2、可能用F=uFNK考慮練1、個(gè)別學(xué)生可能出于粗心，沒(méi)有抓住運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析過(guò)程規(guī)律總結(jié)解析：（1）CD 在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零，即F合0。只有CD兩個(gè)選項(xiàng)中的三個(gè)力合力為零。（2）CD物體始終保持靜止，即是指物體一直處于平衡狀態(tài)，則據(jù)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件 對(duì)物體受力分析，如上圖可得F = FN ，F(xiàn)f = G練習(xí)：1、A 撤去F1后，木塊仍靜止，則此時(shí)木塊仍處于平衡狀態(tài)，故木塊受的合力為02、（4N 2N）（1）無(wú)論物體受幾個(gè)共點(diǎn)力，處于平衡狀態(tài)時(shí)，合力一定為零（2）若物體受到兩個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài)，則這

6、兩個(gè)力 （3）若物體受到三個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài)，則其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，分析及歸納能力拓展：四個(gè)力呢？n個(gè)力呢？調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)學(xué)生自我總結(jié)練2、個(gè)別學(xué)生可能受力分析不全三、綜合應(yīng)用舉例典例導(dǎo)析（二）典例導(dǎo)析（三）2、動(dòng)態(tài)平衡類問(wèn)題的分析方法3整體法與隔離法的應(yīng)用例2：(2003年理綜)如圖甲所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為=60°。兩小球的質(zhì)量比為（ ）A B C

7、D點(diǎn)評(píng)：此題設(shè)計(jì)巧妙，考查分析綜合能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力，要求考生對(duì)于給出的具體事例，選擇小球m1為對(duì)象，分析它處于平衡狀態(tài)，再用幾何圖形處理問(wèn)題，從而得出結(jié)論。解析：小球受重力m1g、繩拉力F2=m2g和支持力F1的作用而平衡。如圖乙所示，由平衡條件得，F(xiàn)1= F2，得。故選項(xiàng)A正確?！纠?】 重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在該過(guò)程中，斜面和擋板對(duì)小球的彈力的大小F1、F2各如何變化？ GF2F1F1F2G解：由于擋板是緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的，可以認(rèn)為每個(gè)時(shí)刻小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此所受合力為零。應(yīng)用三角形定則，G、F1、F2三個(gè)矢量應(yīng)組成封閉三角形

8、，其中G的大小、方向始終保持不變；F1的方向不變；F2的起點(diǎn)在G的終點(diǎn)處，而終點(diǎn)必須在F1所在的直線上，由作圖可知，擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程，F(xiàn)2矢量也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，因此F1逐漸變小，F(xiàn)2先變小后變大。（當(dāng)F2F1，即擋板與斜面垂直時(shí)，F(xiàn)2最?。﹎gFNOABPQ【例4】 有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙， OB豎直向下，表面光滑。AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖所示）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持

9、力FN和摩擦力f的變化情況是AFN不變，f變大 BFN不變，f變小 CFN變大，f變大 DFN變大，f變小解：以兩環(huán)和細(xì)繩整體為對(duì)象求FN，可知豎直方向上始終二力平衡，F(xiàn)N=2mg不變；以Q環(huán)為對(duì)象，在重力、細(xì)繩拉力F和OB壓力N作用下平衡，設(shè)細(xì)繩和豎直方向的夾角為，則P環(huán)向左移的過(guò)程中將減小，N=mgtan也將減小。再以整體為對(duì)象，水平方向只有OB對(duì)Q的壓力N和OA 對(duì)P環(huán)的摩擦力f作用，因此f=N也減小。答案選B。點(diǎn)評(píng)：正確選取研究對(duì)象，可以使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，整體法是力學(xué)中經(jīng)常用到的一種方法。通過(guò)分析，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的受力分析及結(jié)合數(shù)學(xué)分析問(wèn)題的綜合思維能力。分析F1= F2為什么？ 啟

10、發(fā)學(xué)生挖掘隱含條件，抓住受力特點(diǎn)，三力平衡，一力為恒力，一力方向不變引導(dǎo)學(xué)生分析整體平衡的條件，培養(yǎng)整體法與隔離法的運(yùn)用課件展示例題，啟發(fā)學(xué)生分析題意，過(guò)程課件展示例題，啟發(fā)學(xué)生分析題意，過(guò)程學(xué)生探究討論，找出規(guī)律，最后師生共同完善例2F1= F2為什么？（水平夾角相同，合力為零）例31、如何抓住動(dòng)態(tài)平衡，運(yùn)用三角形定則分析？2、符合此類方法的條件例41、運(yùn)用整體法與隔離法的條件2、研究對(duì)象的選取四、鞏固練習(xí)（導(dǎo)學(xué)案）（還有相似法及其極值類平衡問(wèn)題，以后逐漸加強(qiáng)）作業(yè)：練習(xí)反饋（二）1把重20N的物體放在傾角為30°的粗糙斜面上，物體右端與固定在斜面上的輕彈簧相連接，如圖所示，若物體

11、與斜面間的最大靜摩擦力為 12 N，則彈簧的彈力為（ ）A可以是22N，方向沿斜面向上B可以是2N方向沿斜面向上C可以是2N，方向沿斜面向下D可能為零2兩個(gè)物體A和B，質(zhì)量分別為M和m，用跨過(guò)定滑輪的輕繩相連， A靜止于水平地面上，如圖所示，不計(jì)摩擦力，A對(duì)繩的作用力的大小與地面對(duì)A的作用力的大小分別為（）Amg，（Mm）gBmg，MgC（Mm）g， M gD（M+m）g，（Mm）g3、如圖1所示，甲、乙兩個(gè)帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電量分別為q和-q，兩球間用絕緣細(xì)線連接，甲球又用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，現(xiàn)用一水平向左的拉力F作用在甲球，同時(shí)用與F等大，水平向右的拉力作用于乙球，待兩球重新平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊則 （1）平衡時(shí)