共点力作用下物体的平衡教学设计

共点力作用下物体的平衡教学设计Teaching design of object balance under the a ction of common point force

共点力作用下物体的平衡教学设计

前言：小泰温馨提醒，物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自

然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和

规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。理论结构充分地运用数学作为自己的工

作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，是当今最精密的一门自然科学学科。本

教案根据物理课程标准的要求和针对教学对象是高中生群体的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划、并以启迪发展学生智力为根本目的。便于学习和

使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。

一、知识目标

1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态．

2、掌握共点力的平衡条件．

3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题．

1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力．

2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力．

1、教会学生用辨证观点看问题，体会团结协助．

1、通过实际（生产生活中）的例子来说明怎样的状态是平衡状态，使学生全面理解平衡状态——静止或匀速直线运动．

2、共点力作用下物体的平衡条件在实际中的应用，是本节

课教学的重点．对于不同类型的平衡问题，如何依据平衡条件建

立方程，对于学生来说是学习中的难点．（平衡系统中取一个物

体为研究对象，即隔离体法处理；取二以上物体为研究对象，即

整体法处理．建立方程时可利用矢量三角形法或多边形法的合成

和正交分解法来处理．）

1、本节例题的教学重在引导学生学习分析方法．由于学生已经掌

握了动力学问题的一般分析方法，教学时可先回顾动力学问题的

分析方法，然后引导学生迁移到静力学问题中去．

2、本节例题代表了两种典型的静力学问题．建议教学中引

导学生做出小结．

--方案

第一节共点力作用下物体的平衡

一、平衡状态

如果物体保持静止或者做匀速直线运动，则这个物体处于平

衡状态．由此可见，平衡状态分两种情况：一种是静态平衡状态，此时，物体运动的速度，物体的加速度；另一种是动态平衡，此时，物体运动的速度，物体的加速度．

注意：

1、物体的瞬时速度为零时，物体不一定处于平衡状态．例如，将物体竖直上抛，物体上升到最高点时，其瞬时速度，但

物体并不能保持静止状态，物体在重力作用下将向下运动，由牛

顿第二定律可得，物体此时的加速度，只有当物体能保持静止状态即其加速度也为零，物体才是处于静平衡状态．

2、物理中的缓慢移动可认为物体的移动速度很小，即要多小有多小，故可认为其移动速度趋于零，因此，习题中出现“缓慢移动”都可理解为物体处于动态平衡状态．

二、共点力

如果几个力的作用点相同，或作用线（或反向延长线）交于一点，这几个力就叫做共点力．

三、共点力的平衡条件

从牛顿第二定律知道，当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，因此，在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即．解题的基本思路和方法：

解物体的平衡问题的程序是：确定平衡体，作出受力图，正交分解好，定向列方程．

第一步确定研究对象，根据题意将处于平衡状态的物体或结点作为研究对象，通常用隔离体法将确定的研究对象从它所处的环境中隔离出来．但有时要将研究对象连同它的关联物一起作为

研究系统（整体法），反而运算方便，请注意研究下文将要给出

的例题．

第二步进行受力分析，作出研究对象的受力图．这一步是解

题成败之关键，务必细致周到，不多不漏．（判断分析的力是不

是正确，可用假定拆除法和条件法来处理）

第三步建立坐标系或规定正方向．如何建立合适的坐标系，

要看问题的已知量、未知量而定．原则是要使力与坐标轴的夹角

简单而明确，这样可使方程明快．坐标设置不当，会引起需要使

用三角中的和差化积、半角倍角公式等运算工具，使计算大为繁冗．一般选未知量的方向为坐标系的正方向为宜，建立坐标系后，把不在坐标轴上的力用正交分解法分解到坐标轴上，并画出其分

力的准确图示备用．

第四步根据物体平衡的充要条件列出平衡方程组，运算求解．对结论进行评估．必要时对结论进行讨论．

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