《高一物理第四章物體的平衡二共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用第一課時(shí)人教大綱版第一冊(cè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高一物理第四章物體的平衡二共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用第一課時(shí)人教大綱版第一冊(cè)（22頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2019-20202019-2020 年高一物理第四章物體的平衡二、共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用（第一課時(shí)）人教大綱版第一冊(cè)從容說課本節(jié)學(xué)習(xí)共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用，本節(jié)內(nèi)容若放在學(xué)習(xí)牛頓第二定律之后，可以作為牛頓第二定律應(yīng)用的一個(gè)特例來學(xué)習(xí).首先，物體處于平衡狀態(tài)， 從現(xiàn)象上看是物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從特征上看是物體的加速度a=O的狀態(tài)，這樣物體處于平衡狀態(tài)的條件，據(jù)牛頓第二定律，不難理解 為什么是F合=O其次，應(yīng)用物體平衡條件解題的思路，與應(yīng)用牛頓第二定律解題的思路相同，同樣是選擇研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，作出受力示意圖進(jìn)行力的處理，列方程求解.本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)定位如下：1進(jìn)一步理解共點(diǎn)力作用

2、下物體的平衡條件，并能根據(jù)平衡條件分析和計(jì)算共點(diǎn)力平 衡的問題.2掌握共點(diǎn)力平衡問題的基本思路和方法學(xué)會(huì)應(yīng)用平衡條件對(duì)物體進(jìn)行受力分析.本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)為：共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用.本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)為：受力分析、正交分解法，共點(diǎn)力平衡條件的綜合應(yīng)用.本節(jié)采用講練法、歸納法、分層教學(xué)法，使學(xué)生體會(huì)平衡問題的求解思路和方法一一三 力平衡問題宜用力的合成法或分解法求解，三個(gè)以上的力的平衡宜用正交分解法求解.本節(jié)的教學(xué)程序安排如下：復(fù)習(xí)有關(guān)知識(shí)，導(dǎo)人新課T師生共同探究，得到共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件的應(yīng)用思 路和方法T課堂討論對(duì)本節(jié)知識(shí)進(jìn)行拓展強(qiáng)化.教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.能用共點(diǎn)力的平衡條件解決有關(guān)力的平衡

3、問題2.進(jìn)一步學(xué)習(xí)受力分析、正交分解等方法二、能力目標(biāo)能夠?qū)W會(huì)使用共點(diǎn)力平衡條件解決共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生靈活分析和解決問題的能力三、德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生明確具體問題具體分析的科學(xué)思維方式并且通過平衡問題滲透平衡美、對(duì)稱美等美育教育教學(xué)重點(diǎn)共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)受力分析、正交分解法，共點(diǎn)力平衡條件的綜合應(yīng)用教學(xué)方法講練法、歸納法分層教學(xué)法教學(xué)用具投影儀課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程投影本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟練應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件，解決平衡狀態(tài)下有關(guān)力的計(jì)算2.進(jìn)一步熟練受力分析的方法.學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程一、新課導(dǎo)入1.用投影片出示復(fù)習(xí)題(1)_如果一個(gè)物體能夠保持或，我們就說物體

4、處于平衡狀態(tài)_(2) 當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)a._物體所受各個(gè)力的合力等于，這就是物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件，_如將其分解在坐標(biāo)軸上則有 _，_ .b._它所受的某一個(gè)力與它所受的其余各力的合力的關(guān)系是 _.學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)1回顧復(fù)習(xí)，獨(dú)立進(jìn)行2提問作答2.引入這節(jié)課應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件來解決一些具體問題，歸納一下這類問題的解題步驟以及如何去思考等問題.二、新課教學(xué)(一).共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件的應(yīng)用舉例.(1)投影課本例1學(xué)生活動(dòng)(1) 本題中你準(zhǔn)備選哪個(gè)物體作為研究對(duì)象？(2) 分析你選的研究對(duì)象的受力情況。學(xué)生可能選的研究對(duì)象1以足球?yàn)檠芯繉?duì)象；2以足球和網(wǎng)兜為研究對(duì)象。教師點(diǎn)撥由于本題

5、中網(wǎng)兜質(zhì)量不計(jì)， 所以選網(wǎng)兜和足球一起作為研究對(duì)象比較合 適在實(shí)物投影儀上展示學(xué)生的受力分析題，并加以分析評(píng)判.以足球和網(wǎng)兜為研究對(duì)象它們共受到三個(gè)力的作用。即重力 墻壁的支持力F1,懸繩的拉力F2,如圖所示.學(xué)生活動(dòng)用盡可能多的方法求解本題.學(xué)生活動(dòng)在實(shí)物投影儀上展示各種不同的解題方法.教師點(diǎn)撥CAI課件點(diǎn)出主要的幾種解題方法：解法一：用合成法如圖所示，取足球和網(wǎng)兜作為研究對(duì)象，它們受重力G=mg墻壁的支持力F1和懸繩的拉力F2三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡，由共點(diǎn)力的平衡條件可知：R和F2的合力F與G大小相等，方向相反，即F=G,由圖中力的平行四邊形 可求得：F1=Fta na=mganaF2=F/

6、COSa=mg/cosa.解法二：用分解法取足球和網(wǎng)兜為研究對(duì)象， 其受重力G,墻壁支持力Fl,懸繩的拉力F2,如圖所示，將 重力G分解為F2和F2，由共點(diǎn)力平衡條件可知，F(xiàn)i與Fi的合力必為零，F(xiàn)2與F2的合力也必為零。所以：F1= Fi=mg|anaF2= F2=mg|COSa.解法三：用相似三角形法求解取足球和網(wǎng)兜作為研究對(duì)象，其受重力G,墻壁的支持力F,懸繩的拉力F,如圖所示,設(shè)球心為O,由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)i與G的合力F與F2大小相 等，方向相反，由圖可知，三角形OFG與三角形AOB相似，所以F2=G/cosa=mg/cosaFi=Gta na=mgta na解法四：用正交分解

7、法求解取足球和網(wǎng)兜作為研究對(duì)象，受三個(gè)力作用，重力G墻壁的支持力Fi,懸繩拉力F2,如圖所示.取水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，將F2分別沿x軸和y軸方向進(jìn)行分 解，由平衡條件可知，在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零，即：Fx合=Fi-F2s in a=OFy合=F2COSa-G=O由式解得：F2=G/ cosa代人式得：R=F2Sina=mgtana.學(xué)生活動(dòng)概括用共點(diǎn)力平衡條件鑰匙的一般步驟1根據(jù)題目的要求和計(jì)算方便，恰當(dāng)?shù)剡x擇研究對(duì)象；2正確分析研究對(duì)象的受力情況并畫出受力示意圖；3應(yīng)用平衡條件選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ń⑵胶夥匠蹋?解方程，必要時(shí)對(duì)解題進(jìn)行說明或討論；說明：不同方

8、法解同一題目， 目的在于啟發(fā)同學(xué)們?cè)诮忸}過程中，按照自己的認(rèn)知水平和解題習(xí)慣，靈活選擇解題方法要求：A全部掌握B掌握其中的三種解法C熟練其中的兩種解法強(qiáng)化訓(xùn)練投影女口圖所示：細(xì)線的一端固定于A點(diǎn)，線的中點(diǎn)掛在一質(zhì)量為m的物體 上，另一端B用手拉住，當(dāng)AO與豎直方向成B角時(shí)，OB沿水平方向時(shí)，AO及BO對(duì)O點(diǎn)的拉力分別是多大？要求至少用兩種解法學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)獨(dú)立思考、類比例題1，寫出詳解師生互動(dòng)激勵(lì)評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)創(chuàng)新投影分析過程a.研究對(duì)象：O點(diǎn)b.受力分析：R、F2,F=G（如圖）c.處于平衡狀態(tài)：隱含（保持靜止）d.應(yīng)用平衡條件：F合=0解題步驟強(qiáng)化投影規(guī)范步驟a.解：用力的分解法求解將F=mg沿

9、Fi和F2的反方向分解，得:F=mgan0F=mgcos0所以Fi=mgcos0Fz=mgan0b.解：用正交分解法求解 建立平面直角坐標(biāo)系如圖由Fx合=0及Fy合=0得到：解得：Fi=mgcos0 F2=mgan0學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)師生互動(dòng)1抽查結(jié)果，查缺補(bǔ)漏，最后歸納a.確定研究對(duì)象.b.確定處于平衡狀態(tài).c.正確分析受力.d.應(yīng)用力的平衡條件列方程.(由已知條件的特點(diǎn)及自己的習(xí)好，采用力的合成、分解、正交分解等方法解決問題.)e.解方程2學(xué)生閱讀課本例題2.要求：A按剛才步驟分析解決B C.套用剛才步驟理解課本分析.學(xué)生活動(dòng)完成后，出示投影分析.a.勻速平衡狀態(tài)b.研究對(duì)象：A物體c.受力分析

10、：重力G,支持力F2,水平力Fi，摩擦力H，其中F3=UF2,F2、F3求出即可 得卩.d.畫出物體的受力圖e.應(yīng)用平衡條件F合=0說明：選取正交分解法.強(qiáng)調(diào)斜面問題一般都采用正交分解法.投影展示解題過程.解：取物體A為研究對(duì)象.取平行于斜面的方向?yàn)閤軸，垂直于斜面的方向?yàn)閥軸，分別應(yīng)用Fx合=0和R合=0,得Fg由、式得：M- =故=M學(xué)生活動(dòng)討論式的物理意義.討論后得到：當(dāng)用桿秤稱物時(shí)，秤砣到定盤星A點(diǎn)的距離與重物的質(zhì)量成正比，即桿秤的刻度是均勻的 與秤桿是否粗細(xì)均勻，秤桿重心C的位置全無關(guān)在秤桿上直接刻出與秤砣至定盤星A點(diǎn)的距離相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量數(shù)值，就可直接進(jìn)行重物質(zhì)量的稱量了.課后實(shí)踐探究

11、桿秤上為什么常有兩個(gè)提紐？（二）歸納解答力矩平衡問題的步驟如右圖所示，當(dāng)A點(diǎn)離地面_教學(xué)設(shè)計(jì)讓學(xué)生歸納這類題目的求解思路、步驟，提高應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)前面的例題分析以及自己的已有知識(shí)體系獨(dú)立思考并設(shè)計(jì)不同的歸納形式師生互動(dòng)激勵(lì)評(píng)價(jià)、給出典型歸納投影解題步驟：1選定研究對(duì)象，確定處于平衡狀態(tài)2受力分析，確定出各力矩3應(yīng)用力矩平衡條件列方程4解方程課堂討論1應(yīng)用力矩平衡條件分析問題時(shí)，為什么一般不分析轉(zhuǎn)軸對(duì)物體的作用力？2總結(jié)一下利用力矩平衡條件解題的一般思路.學(xué)生活動(dòng)、討論并解答上述問題1因?yàn)檗D(zhuǎn)軸對(duì)物體的作用力的力臂為零，力矩為零，對(duì)物體繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)沒有影響，所 以在研究有固定

12、轉(zhuǎn)動(dòng)軸的平衡問題時(shí)，一般不必分析軸對(duì)物體的作用力.2解題的思路是：1明確研究對(duì)象及其轉(zhuǎn)動(dòng)軸，一般是有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體，但有些也可以是無固定轉(zhuǎn)動(dòng) 軸的物體，此時(shí)可選物體上任何一點(diǎn)作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸.2分析受力情況，并明確各力的力臂.3確定力矩的正負(fù)號(hào)，求出各力的力矩.4據(jù)力矩平衡條件列出方程求解.三、小結(jié)投影小結(jié)思考題1力矩的作用效果是改變物體的 _ 狀態(tài).2規(guī)定使物體向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩為正值，有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件為 _為零.3力矩越大，力使物體_就越大.力矩的大小是由力的大小和 _的大小共同決定的，如果某力的力臂為零，該力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的力矩為零，那么這個(gè)力再大也不產(chǎn)生使物 _體的效果.四、作業(yè)1

13、.課后作業(yè)練習(xí)二(2) (3) (4)2.升華作業(yè)畫本章知識(shí)框架圖一一總結(jié)該章3閱讀P77“閱讀材料”4.查找與“閱讀材料”相關(guān)的資料5.思考題水平單臂吊橋0B端用鋼索AB斜拉著，另一端安裝在軸0上, 一汽車自軸0沿橋面向B端行駛，則鋼索AB上的拉力F與汽車位置到0軸的距離(用x表示)777777的關(guān)系下列參考答案A五、板書設(shè)計(jì)力矩平衡條祥的應(yīng) 相關(guān)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)典型例題典型例題1. .應(yīng)用應(yīng)用平衡條平衡條件求件求y yn n 應(yīng)應(yīng)用用平衡平衡條件求條件求I3. .應(yīng)應(yīng)用平衡條件求最值用平衡條件求最值解解題步驟題步驟、注慧事項(xiàng)、注慧事項(xiàng)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.(1)如右圖所示，將重為G的木棒

14、一端用力F緩慢拉起，0為轉(zhuǎn)軸，則在拉起的過程中，拉力F和它的力矩變化情況是A.拉力變大，力矩不變B.拉力不變，力矩變大C.拉力不變，力矩不變D.拉力變大，力矩變大(2)如右圖所示裝置，均勻木棒AB的A端固定在鉸鏈上，懸線的 一端固定，另一端套在木棒上跟棒垂直，并使棒保持水平，若改變懸線 長(zhǎng)度使線套逐漸向右移動(dòng)，但仍保持木棒水平，則懸線所受拉力(棒足 夠長(zhǎng))的變化情況是A.逐漸變小B.先變小，后又增大C.逐漸增大D.先增大，后又減小(3)如圖所示，原來平衡的不等臂天平，兩盤A B完全相同，將重為G的物體放在A盤，重為G的物體放在B盤，恰能平衡，若將G物體放在B盤，G物體放在A盤，需在B盤中放一重

15、為W的小砝碼才能平衡，則G、G與W勺關(guān)系是A.G=G+WB.= +GWC.G=G+WD. =+GW2.(1)如圖所示，均勻木桿重2G,從0點(diǎn)支起恰水平平衡，然后從0B段中點(diǎn)A截?cái)?仍支于0點(diǎn)水平平衡，應(yīng)在右端A點(diǎn)加一個(gè)方向 _的最小力，大小為 _.(2)如右圖所示，把物體A放在水平板0B的正中央，用一不變的力F將板的B端勻速地慢慢抬高(0端不動(dòng))，設(shè)A相對(duì)平板靜止，則A對(duì)板的壓力將 _ ,A與B之間的摩擦力將_ ,F對(duì)0點(diǎn)的力矩將_.3.一均勻木板Mt長(zhǎng)L=15 m,重G=400 N,擱在相距D=8m的兩個(gè)支架A、B上，MAFNB重G=600 N的人從A點(diǎn)向B點(diǎn)走去，如圖所示.求：(1) 人走過B點(diǎn)多遠(yuǎn)木板會(huì)翹起？(2) 為使人走到N點(diǎn)時(shí)木板不會(huì)翹起來，支架B應(yīng)放在離B端多遠(yuǎn)處?AJ9MLMM錚冷錚冷拝京蒲錚冷錚處參考答案 1.（1）D（2）C（3）B2.（1）豎直向下，（2）減小 增大3.（1）2.73 m（2）3 m減小