高一物理共点力作用下物体的平衡教案 新课标 人教版
高一物理上学期第周 共点力作用下物体的平衡教学设计高一全册物理教案
城东蜊市阳光实验学校一一共点力作用下物体的平衡一、教学任务分析本节的教学任务有：〔1〕基于生活中力的平衡的实例，引出在一一共点力作用下物体平衡的概念。
〔2〕联络“力的合成〞和“力的分解〞的知识以及对物体受力情况的分析，通过DIS实验探究，分析归纳一一共点力的平衡条件F合=0。
〔3〕在课内的学习讨论与训练中，稳固对物体在一一共点力作用下平衡条件的理解。
〔4〕通过对一一共点力的平衡条件的科学探究过程，体验科学方法的应用，理解古代科学家张衡的科学成就，激发爱国主义情怀和对科学热爱。
二、教学目的1、知识与技能〔1〕知道什么是一一共点力，及在一一共点力作用下物体平衡的概念。
〔2〕理解物体在一一共点力作用下的平衡条件。
〔3〕知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。
〔4〕会应用实验研究物体在一一共点力作用下的平衡条件。
2、过程与方法〔1〕在对一一共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。
〔2〕在一一共点力平衡条件的实验研究中，感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。
3、情感、态度与价值观〔1〕在一一共同的实验探究过程中，体验，乐于。
〔2〕通过理解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的热爱。
三、教学重点和难点重点：一一共点力作用下物体的平衡条件。
难点：一一共点力平衡条件的探究过程。
四、教学资源1、学生分组实验：DIS实验设备或者者弹簧秤；学生实验器材。
2、多媒体资源：张衡及相关资料的课件，举重运发动奥运会比赛夺冠录像，明珠、赵州桥等图片。
五、教学设计思路以多媒体资源情景和实验为根底，通过观察、分析认识什么是一一共点力，形成物体在一一共点力作用下平衡的概念。
再由DIS实验探究，分析、归纳得出物体在一一共点力作用下的平衡条件F合=0。
最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍，激发爱国主义情怀和对科学的追求，稳固所学的知识，感悟物理学在社会开展中的重要作用。
本节课要突出的重点是，物体在一一共点力作用下的平衡条件。
高中物理必修一第四章第一节《共点力作用下物体的平衡》教师教学实施方案
口头表述
第三层级
基本技能检测
根据具体情况与部分同学（特别是各小组组长）交流,掌握学生的学习情况.
全体学生独立思考，独立完全，小组同学都完成后可交流讨论。
PPT课件
拓展技能检测
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要点
教师可在学生完成后作点评
学生在相应的位置作笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。
PPT课件呈现
感悟收获
注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写
根据自己的思考找出解决方案
课前
准备
研读教材，估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点，在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课，准备课堂演示的实验器材或视频资料。
导学过程设计
程序设计
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
新课导入
创设情境
前面我们学习对物体进行受力分析时,常说要根据物体的平衡与否来判断受力情况。那什么是物体的平衡状态呢?怎样的物体才能处于平衡状态?平衡状态又有什么特点呢?请同学们看书并思考这些问题,这节课我们就来解决这些问题。
学法指导
重点讲述共点力作用下物体的平衡条件。
课程导学建议
重点难点
共点力作用下物体的平衡状态,共点力的平衡条件。
教学建议
本节内容需要安排1个课时教学,通过对教材中“图4-1-1”的分析让学生认识到书、小孩、小球这些物体都处于平衡状态,引导学生对其进行受力分析,进而从动力学的角度得出物体的平衡条件。教学中要注意从学生已学知识出发,采用理论分析和实验探究相结合的方法进行教学。关于对共点力平衡条件的应用,要选择有代表性的题目进行分析讲解,解题过程中要以学生为主体,引导学生进行受力分析,总结解题思路。
高一物理教案(共点力作用下物体的平衡)
△BPQ（力）∽△OCB（几何）
mg/T=X/L2——（2） 由（1）（2）解得：L1=L/5；L2=4L/5
7. 如图5所示，轻绳长为
L，A端固定在天花板上，B端系一
个重量为G的小球，小球静止在固
定的半径为R的光滑球面上，小球
的悬点在球心正上方距离球面最小
距离为h，则轻绳对小球的拉力和
6. 如图3所示，一轻杆两端固结两个小球A、B，mA=4mB，跨过定滑轮连接A、B的轻绳长为L，求平衡时OA、OB分别为多长？
解析：采用隔离法分别以小球A、看出如果用正交
分解法列方程求解时要已知各力的方
向，求解麻烦。此时采用相似三角形
法就相当简单。
解析：△AOE（力）∽△AOC（几何）T是绳子对小球的拉力
4. 如图所示，在一细绳C点系一重物P，细绳两端A、B分别固定在墙面上，使得AC保持水平，BC与水平方向成30°角．已知细绳最大只能承受200N的拉力．那么，C点悬挂物的重力最多为________N，这时细绳的________段即将断裂．
5. 如图1所示，小圆环重G，固定的竖直大环的半径为R。轻弹簧原长为L（L<2R）其倔强系数为K，接触面光滑，求小环静止弹簧与竖直方向的夹角θ？
(4)解题途径: 当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法。
热身练习
1.下列物体中处于平衡状态的是
A 静止在粗糙斜面上的物体
B 沿光滑斜面下滑的物体
C 在平直路面上匀速行驶的汽车
D 做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间
2.如图所示，重为G的物体放在水平面上，推力F与水平面加角成θ ，物体做匀速直线运动已知物体与地面间的动摩擦因数为μ ，则物体所受的摩擦力的大小为多少？
高一上学期物理人教版( )必修第一册3.5《共点力的平衡》教学设计
共点力的平衡教学设计【教材版本】选自人教版高中物理必修第一册第三章第五节。
【设计理念】1.激发兴趣：在高中阶段，不少学生感觉物理是一门理论性很强且枯燥的学科，因此要创设一定的物理情景从而激发学生的学习兴趣。
在本节课的教学过程中，通过播放杂技演员走钢丝视频，让学生置身于物理情景之中，激发他们的学习兴趣。
2.自主探究：本节课引导学生自主进行实验探究，得出共点力平衡的应用。
采取如下步骤：提出方案——实验探究——理论验证——解决问题。
在此过程中，充分体现以教师为主导、学生为主体的新课程理念，激发学生自主学习，培养其动手、独立思考的能力，培养其形成严谨认真、实事求是的科学态度。
在此过程中注重物理学科本质的体现，培养学生科学探究能力。
3.联系生活：本节课选取阿迪力走钢丝、小虫爬出半球形碗两道例题，目的在于加强物理知识与实际生活场景的联系，并使学生认识到物理与生活密切相关，提高学生将物理知识应用到解决实际问题的意识。
4.注重归纳：在中学物理课程的学习中，物理规律的应用是一大难点，也是学生们比较头疼的地方。
在讲解两道例题的过程中，注重引导物理模型的构建；讲解完毕之后，对例题的解题思路进行归纳总结，并将解口诀，促进学生科学思维能力的发展。
【教材分析】《共点力平衡条件应用》一节的内容主要为共点力平衡条件以及应用，涉及共点力的概念、平衡状态、力的合成及分解及数学运算知识等综合知识的应用，是高中阶段动力学的基础，是连接运动和力的重要环节，并且是之后运动和力、机械能守恒、电磁学的学习的基础，起到承上启下的作用。
2017年新课程标准对本节内容的要求为“能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题，”故应用共点力的平衡条件解决实际问题为本节的重点和难点。
教材中通过“问题”，引入物体受共点力平衡情况。
再通过之前力的合成与分解知识，得到共点力平衡条件。
之后，教材分别列举了两道例题，其中例题1对应新课标的要求，选取了生活中小孩坐滑梯的场景，以匀速下滑的小孩为研究对象；例题2研究了静止的被细绳悬挂的重物。
高中物理 共点力作用下物体的平衡教案 新人教版必修1
专题一共点力作用下物体的平衡重点难点1．动态平衡：若物体在共点力作用下状态缓慢变化，其过程可近似认为是平衡过程，其中每一个状态均为平衡状态，这时都可用平衡来处理．2．弹力和摩擦力：平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过接触点的曲面的切面；绳子产生的弹力的方向沿绳指向绳收缩的方向，且绳中弹力处处相等（轻绳）；杆中产生的弹力不一定沿杆方向，因为杆不仅可以产生沿杆方向的拉、压形变，也可以产生微小的弯曲形变．分析摩擦力时，先应根据物体的状态分清其性质是静摩擦力还是滑动摩擦力，它们的方向都是与接触面相切，与物体相对运动或相对运动趋势方向相反．滑动摩擦力由F f = μF N公式计算，F N为物体间相互挤压的弹力；静摩擦力等于使物体产生运动趋势的外力，由平衡方程或动力学方程进行计算．3．图解法：图解法可以定性地分析物体受力的变化，适用于三力作用时物体的平衡．此时有一个力（如重力）大小和方向都恒定，另一个力方向不变，第三个力大小和方向都改变，用图解法即可判断两力大小变化的情况．4．分析平衡问题的基本方法：①合成法或分解法：当物体只受三力作用处于平衡时，此三力必共面共点，将其中的任意两个力合成，合力必定与第三个力大小相等方向相反；或将其中某一个力（一般为已知力）沿另外两个力的反方向进行分解，两分力的大小与另两个力大小相等．②正交分解法：当物体受三个或多个力作用平衡时，一般用正交分解法进行计算．规律方法【例1】如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上 现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图示实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动则在这一过程中，环对杆的摩擦力F f和环对杆的压力F N的变化情况（ B ）A．F f不变，F N不变B．F f增大，F N不变C．F f增大，F N减小D．F f不变，F N减小训练题如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，重物系一绳经C固定在墙上的A点，滑轮与绳的质量及摩擦均不计 若将绳一端从A点沿墙稍向上移，系统再次平衡后，则（ C ）A．轻杆与竖直墙壁的夹角减小B．绳的拉力增大，轻杆受到的压力减小C．绳的拉力不变，轻杆受的压力减小D．绳的拉力不变，轻杆受的压力不变【例2】如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m A、m B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动，求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d ．（重力加速度为g ）【解】系统静止时，弹簧处于压缩状态，分析A 物体受力可知：F 1 = m A g sin θ，F 1为此时弹簧弹力，设此时弹簧压缩量为x 1，则F 1 = kx 1，得x 1 = kg m A sin 在恒力作用下，A 向上加速运动，弹簧由压缩状态逐渐变为伸长状态．当B 刚要离开C 时，弹簧的伸长量设为x 2，分析B 的受力有：kx 2 = m B g sin θ，得x 2 = m B g sin θk设此时A 的加速度为a ，由牛顿第二定律有：F -m A g sin θ-kx 2 = m A a ，得a = F -(m A +m B )g sin θm AA 与弹簧是连在一起的，弹簧长度的改变量即A 上移的位移，故有d = x 1+x 2，即：d = (m A +m B )g sin θk训练题 如图所示，劲度系数为k 2的轻质弹簧竖直放在桌面上，其上端压一质量为m 的物块，另一劲度系数为k 1的轻质弹簧竖直地放在物块上面，其下端与物块上表面连接在一起要想使物块在静止时，下面簧产生的弹力为物体重力的23，应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高多少距离？答案：d = 5(k 1+k 2) mg/3k 1k 2【例3】如图所示，一个重为G 的小球套在竖直放置的半径为R 的光滑圆环上，一个劲度系数为k ，自然长度为L （L ＜2R ）的轻质弹簧，一端与小球相连，另一端固定在大环的最高点，求小球处于静止状态时，弹簧与竖直方向的夹角φ．【解析】小球受力如图所示，有竖直向下的重力G ，弹簧的弹力F ，圆环的弹力N ，N 沿半径方向背离圆心O ．利用合成法，将重力G 和弹力N 合成，合力F 合应与弹簧弹力F 平衡观察发现，图中力的三角形△BCD 与△AOB 相似，设AB 长度为l 由三角形相似有：mg F = ABAO = R l ，即得F = mgl R 另外由胡克定律有F = k （l -L ），而l = 2R cos φ联立上述各式可得：cos φ = kL 2(kR -G )，φ = arcos kL 2(kR -G )训练题如图所示，A 、B 两球用劲度系数为k 的轻弹簧相连，B 球用长为L 的细绳悬于0点，A 球固定在0点正下方，且O 、A 间的距离恰为L ，此时绳子所受的拉力为F 1，现把A 、B 间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F 2，则F 1与F 2大小之间的关系为 ( C )A ．F 1<F 2B ． F 1>F 2C ．F 1=F 2D ．无法确定【例4】如图有一半径为r = 0.2m 的圆柱体绕竖直轴OO ′以ω = 9rad/s 的角速度匀速转动．今用力F 将质量为1kg 的物体A 压在圆柱侧面，使其以v 0 = 2.4m/s的速度匀速下降．若物体A 与圆柱面的摩擦因数μ = 0.25，求力F 的大小．（已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动．）【解析】在水平方向圆柱体有垂直纸面向里的速度，A 相对圆柱体有纸垂直纸面向外的速度为υ′，υ′ = ωr = 1.8m/s ；在竖直方向有向下的速度υ0 = 2.4m/sA 相对于圆柱体的合速度为υ= υ２0+υ′２ = 3m/s合速度与竖直方向的夹角为θ，则cos θ = υ0υ = 45 A 做匀速运动，竖直方向平衡，有F f cos θ = mg ，得F f =mg cos θ = 12.5N 另F f =μF N ，F N =F ，故F = fF = 50N训练题 质量为m 的物体，静止地放在倾角为θ的粗糙斜面上，现给物体一个大小为F 的横向恒力，如图所示，物体仍处于静止状态，这时物体受的摩擦力大小是多少？答案： f=｛F 2+(mgsin θ)2｝1/2能力训练1．如图所示，在用横截面为椭圆形的墨水瓶演示坚硬物体微小弹性形变的演示实验中，能观察到的现象是（ B ）A ．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面上升；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面下降B ．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面下降；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面上升C ．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均上升D ．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均下降2．欲使在粗糙斜面上匀速下滑的物体静止，可采用的方法是（ B ）A ．在物体上叠放一重物B ．对物体施一垂直于斜面的力C ．对物体施一竖直向下的力D ．增大斜面倾角3．弹性轻绳的一端固定在O 点，另一端拴一个物体，物体静止在水平地面上的B 点，并对水平地面有压力，O 点的正下方A 处有一垂直于纸面的光滑杆，如图所示，OA 为弹性轻绳的自然长度 现在用水平力使物体沿水平面运动，在这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是（ C ）A ．先变大后变小B ．先变小后变大C ．保持不变D ．条件不够充分，无法确定4．在水平天花板下用绳AC 和BC 悬挂着物体m ，绳与竖直方向的夹角分别为α = 37°和β =53°，且∠ACB 为90°，如图1-1-13所示．绳AC 能承受的最大拉力为100N ，绳BC 能承受的最大拉力为180N ．重物质量过大时会使绳子拉断．现悬挂物的质量m 为14kg ．（g = 10m/s 2，sin37° = 0.6，sin53° = 0.8）则有）（ C ）A ．AC 绳断，BC 不断B ．AC 不断，BC 绳断C ．AC 和BC 绳都会断D ．AC 和BC 绳都不会断5．如图所示在倾角为37°的斜面上，用沿斜面向上的5N 的力拉着重3N 的木块向上做匀速运动，则斜面对木块的总作用力的方向是（ A ）A ．水平向左B ．垂直斜面向上C ．沿斜面向下D ．竖直向上6．当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度。
必修物理知识点——共点力作用下物体平衡教案
必修物理知识点——共点力作用下物体平衡教案一、教学目标与要求1.了解共点力的定义、特点和法则，掌握常见物体在共点力作用下的平衡状态。
2.理解平衡的概念和条件，明确静力学平衡和动力学平衡的含义及其相互关系。
3.学习利用平衡条件解决实际问题，掌握如何绘制受力分析图。
二、教学重点1.共点力与物体平衡状态的关系，如何确定各个力和力的方向。
2.利用平衡条件分析物体的平衡状态。
三、教学难点1.对于连杆、斜面等复杂结构的受力分析。
2.如何准确绘制受力分析图，以及如何判断平衡状态。
四、教学过程1.认知导入（10分钟）教师利用物体静止的现象，引导学生思考静力学平衡的概念，以及物体平衡的基本条件。
并通过图示介绍共点力的概念和特点。
2.理论讲解（20分钟）介绍共点力的特点，描述物体在共点力作用下的平衡状态，并分析共点力作用下物体所受力的方向。
引入平衡条件，通过平衡条件的讲解，让学生理解物体的平衡状态。
3.教案实践（30分钟）在讲解完理论知识后，教师展示一些常见的实际问题，学生通过绘制受力分析图来求解问题，讲解如何确定各个力的方向，如何应用平衡条件等知识点。
4.归纳总结（10分钟）在讲解完实际问题之后，教师引导学生回顾共点力和平衡条件的相关知识点，并结合实践，总结共点力、受力分析图、平衡条件等知识点的应用。
五、教学资源教师准备了共点力作用下物体平衡状态的相关实验设备。
六、教学评估本次授课采取小组探究的方式，让学生在组内合作完成实例分析，收集、分析并解决自己提出的问题，发挥学生的主体性和创造性，同时教师进行现场点评及评估，及时纠正学生的错误，肯定学生的正确做法，以此提高学生的问题解决能力和对物理知识的理解。
教师将根据学生的表现，进行成绩评定和反馈。
七、教学总结本节课的主要内容是共点力作用下物体的平衡状态，以及平衡条件的应用。
通过对一些常见实际问题的分析，学生更容易掌握各个知识点的具体应用，提高学生的问题解决能力和对物理知识的理解。
高中物理 第三章 第5节 共点力的平衡教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案
第5节共点力的平衡核心素养物理观念科学思维科学态度与责任1.物体的平衡状态及二力平衡条件。
2.理解物体在共点力作用下的平衡条件。
能应用“力的合成法、分解法、正交分解法”等方法解决实际的平衡问题。
能用共点力的平衡条件，分析生产生活中的实际问题。
知识点共点力平衡的条件1.平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态。
我们就说这个物体处于平衡状态。
2.平衡条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0，即F合＝0。
[思考判断](1)共点力一定作用于物体上的同一点。
(×)(2)作用于同一物体上的所有力都是共点力。
(×)(3)物体的加速度a＝0，则物体一定处于静止状态。
(×)(4)物体的速度很大，则F合很大。
(×)(5)某时刻物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态。
(×)(6)沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态。
(×)物体瞬时速度为零时，不一定处于平衡状态。
例如，竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时速度为零，但这一状态不可能保持，因而不能称为静止。
核心要点共点力的平衡条件的理解[观察探究]如图所示，著名景点——某某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？答案受重力和支持力。
重力方向竖直向下、支持力方向竖直向上，二力等大、反向，合力为零。
[探究归纳]1.两种平衡情形(1)物体在共点力作用下处于静止状态。
(2)物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。
2.平衡条件的表达式F合＝03.由平衡条件得出的三个结论[试题案例][例1] 如图所示，质量为m的物块静止于斜面上，逐渐增大斜面的倾角θ，直到θ等于特定值φ时，物块达到“欲动未动”的临界状态，此时的摩擦力为最大静摩擦力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求物块与斜面间的动摩擦因数μ。
解析物块m受力平衡，则有F N－mg cos φ＝0，F max－mg sin φ＝0。
掌握共点力作用下物体的平衡条件教案
本文主要讲述如何在课堂教学中帮助学生掌握共点力作用下物体的平衡条件。
本教案的目标是让学生能够理解和掌握平衡条件，并能够应用到实际问题中。
一、教学目标：1.掌握牛顿第一定律的基本内容，理解力的平衡的必要条件。
2.熟悉共点力的作用，了解测量力的方法和三个方向上的受力分析法。
3.理解物体平衡的概念，掌握求解物体平衡的例题。
二、教学内容：1.牛顿第一定律和力的平衡（1）牛顿第一定律的基本概念牛顿第一定律是经典力学中的基本定律。
它的内容是：在惯性系中，若物体不受外力，则该物体保持静止或匀速直线运动的状态。
（2）力的平衡和必要条件物体受到多个力的作用时，当合外力及外力矩为零时，物体处于平衡状态。
受力的必要条件是：受力的合力为零，受力的合力矩为零。
2.共点力和测量力的方法（1）共点力的概念共点力的作用是指多个力作用于物体上，且它们的方向都通过一个共同的点，这些力就称为共点力。
（2）测量力的方法测量力的方法有弹力计法和平衡法。
弹力计法是通过劲度杆设立弹簧，并把被测力作用于弹簧上，根据弹簧的拉伸量去计算力的大小。
平衡法是在杠杆上放置两个物体，并通过调整它们的位置来实现定量的测量。
3.三个方向上的受力分析法和物体平衡的实现（1）三个方向上的受力分析法受力分析法是通过分析物体所受的力并给出相应的方向和大小来实现物体平衡的过程。
其中包括了三个方向上的分析方法：水平方向上的受力分析、竖直方向上的受力分析和受力方向的分析。
（2）物体平衡的实现物体平衡的实现，指的是通过分析物体所受的各种力，并给出相应的方向和大小来使物体处于平衡状态。
在实现物体平衡的过程中，需要施加适当的力以使物体处于平衡状态。
三、教学方法：1.演示和讲解。
2.案例学习。
3.师生互动。
4.练习和自我检测。
四、教学过程：1.知识的灌输和讲解：通过演示视频、图像和实例对学生进行知识的灌输，使他们对共点力和物体平衡有更深入的理解。
2.互动式学习：教师和学生通过提问和解答，共同探讨如何实现物体平衡条件，互相思考和总结。
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高一物理共点力作用下物体的平衡教案
【教学目标】
知识与技能
●知道共点力作用下物体的平衡概念，掌握在共点力作用下物体的平衡条件
●知道如何用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件
●应用共点力的平衡条件解决具体问题
过程与方法
●用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件
●进一步培养学生分析物体受力的能力和应用平衡条件解决实际问题的能力
情感态度与价值观
●通过对处于平衡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
【重点难点】
重点：
●用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件
●共点力平衡的特点及一般解法
难点：
●选用合适的解题方法求解共点力作用下的物体的平衡问题
●学会正确受力分析、正交分解及综合应用
【教学内容】
第一课时
【复习引入】
1．初中我们学习过两个力的平衡，请同学回答：二力平衡的条件是什么？（两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上）
2．平衡状态是一种常见的运动状态，请同学观察、思考，我们周围哪些物体是处于平衡状态？
这一节课就是在初中二力平衡的基础上，进一步学习在共点力作用下物体的平衡条件，并运用平衡条件解决具体的实际问题。
【新课教学】
一、平衡状态
1．共点力（复习回顾）：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。
2．平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。
⑴共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零。
⑵“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别：
竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬间的速度为零。
但这一状态不能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态。
二、共点力作用下物体的平衡条件
1．二力平衡条件：两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上。
高中阶段我们学习了力的合成知识后，可以说成是：两力的合力为零。
物体受到两个以上力的共点力作用时，又遵循怎样的平衡条件呢？
〔实验探究〕三力平衡条件
⑴设计实验方案
方案1：弹簧秤两只，200g钩码两只，木板、白纸、图钉等，在竖直面内完成；
方案2：弹簧秤三只，细线三根，木板、白纸、图钉等，在水平面内完成；
方案3……
⑵比较上述方案的优缺点，学生任选一种完成实验。
点明：经过物理工作者多次精确实验证实：
2．三个共点力作用下的物体平衡条件：F合=0 或表述为：
任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
再由此推广到：
3．多力作用下物体的平衡条件：F合=0
4．在共点力作用下物体的平衡条件：
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即：F合=0
⑴力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡。
⑵F合=0则在任一方向上物体所受合力也为零。
将物体所受的共点力正交分解，则
平衡条件可表示为下列方程组：F x=0，F y=0。
【例题剖析】
例题1：如图所示，一个半径为R，重为G的圆球，被长度为L的细绳挂在竖直光滑墙上，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？
请学生分析解题方法并板演
本题可用：分解法、合成法、正交分解法、相似三角形法分别求解拓展：若减小L，上述二力大小将如何变化。
小结：解决共点力平衡问题的基本步骤：
①选取研究对象；
②对研究对象进行受力分析：
③建立适当的坐标，对力进行合成或分解；
④根据平衡条件列方程求解。
例题2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑，如图所示。
物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A
与斜面间的动摩擦因数μ。
解析：采用正交分解法求解。
例题3：如图所示，细绳AO、BO能承受的最大拉力相同，其中绳长AO>BO.在O点连接一段能承受足够拉力的细绳OC，逐渐增大C端悬挂的重物的重力，问
细绳AO、BO中哪一根先断？
解析：用图解法或正交分解法求解，再用实验验证
拓展：若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为100N和150N，α＝30°，β＝60°。
若要绳不断，C端下方悬挂的重物
的最大重力为多少？
解析：用临界法比较哪根绳先断。
注意解题规范化。
【巩固练习】
1．下列物体中处于平衡状态的是（）
A. 站在自动扶梯上匀速上升的人
B. 沿光滑斜面下滑的物体
C. 在平直路面上匀速行驶的汽车
D. 做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间
2．如图所示，某个物体在F 1、F 2、F 3、F 4四个力的作用下处于静止状态，若F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变化，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ） A. 24
F B. 234
F C. 4F D. 43F
3．三段不可伸长的细绳子OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OA 是水平的，A 、B 端固定。
若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳（ ）
A. 必定是OA
B. 必定是OB
C. 必定是OC
D. 可能是OB ，也可能是OC
A
2 F 3。