《共点力平衡的应用 》教案
高一物理上册《共点力的平衡》优秀教学案例
本案例设置了反思与评价环节，让学生在学习过程中不断自我审视，了解自己的掌握程度，查找不足。通过小组互评、教师评价等方式，给予学生及时反馈，帮助他们调整学习方法，提高学习效果。这一环节有助于培养学生的自我反思能力和自主学习能力。
3. 观察生活中的共点力平衡现象，拍摄照片或视频，并进行分析，下节课分享。
五、案例亮点
1. 生活实例导入，激发学生学习兴趣
本案例以生活中的共点力平衡现象为切入点，通过实验和多媒体展示，让学生直观地感受到物理知识与生活的紧密联系。状态，主动探索物理规律。
（四）反思与评价
反思与评价是教学过程中的重要环节，有助于学生巩固知识、提高能力。在本章节的教学中，我将引导学生进行以下反思与评价：
1. 对所学知识进行自我评价，了解自己的掌握程度，查找不足，制定针对性的学习计划。
2. 通过小组互评，让学生从同伴身上学习优点，发现自身不足，促进共同进步。
3. 教师对学生的学习过程和成果进行评价，给予及时的反馈，帮助学生调整学习方法，提高学习效果。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
在导入新课环节，我将采用生活实例引发学生对共点力平衡的兴趣。首先，向学生展示一个简单的实验：在桌子上放置一个物体，用两个弹簧测力计分别沿不同方向拉动物体，使其保持静止。引导学生观察并思考：为什么物体在两个力的作用下能够保持静止？这两个力之间存在什么关系？
接着，通过多媒体展示一些生活中的共点力平衡现象，如杂技演员的平衡表演、桥梁的受力分析等。让学生意识到物理知识与生活的紧密联系，激发他们的学习兴趣。
二、教学目标
（一）知识与技能
1. 让学生掌握共点力的定义，理解共点力平衡的条件及其应用。
2. 学会运用力的分解和合成方法，解决共点力平衡问题。
共点力作用下物体平衡教案及教学反思
共点力作用下物体平衡教案教学目标一、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.二、能力目标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.三、情感目标1、教会学生用辨证观点看问题，体会团结协助.教学建议教材分析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.)教法建议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.教学设计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.探究活动重心与平衡活动内容：探讨重心与平衡的知识在实际生活中的应用.活动目的：1、了解考虑物体重心的意义，知道找物体重心的方法.2、了解物体的平衡状态、平衡位置.知道不同平衡位置的稳定性不同，稳定性与重心的关系及在生活中的实际应用.3、激发学生爱科学、学科学的兴趣;培养运用物理知识，分析、解决实际问题的能力.活动准备：长方形的塑料尺、心形卡片、中空的管子(圆环)、烟盒、奶瓶、细竹竿、硬币、梯形皮包、支架及茶杯、走索演员在一根高空钢丝上表演的投影片，在绳索上驾驶摩托车下挂载人“车厢”的投影片.活动过程：科学讲座，并进行讨论与思考①你能回答老师给你提出的问题吗?②你觉得重心和平衡的知识在生活中的应用广泛吗?你能举出实例吗?物理学中的其它知识呢?1、分析确定重心的问题重心是重力在物体上的作用点也就是物体各部分所受重力的合力的作用点.为什么要考虑物体的重心呢?当我们希望一个物体保持平衡时，就要用到重心的概念.例如，这里有一把尺子，为了把尺子支撑住，有一个办法就是把它放在桌子上.这时，桌子向尺子的各个部分都施加了支撑力，但是尺子的重力也可以被看作只作用在重心上.我们可以把一个手指尖放在尺子重心的下面，这时，仅仅支在一个点上就能把尺子支撑起来.你可以用手指尖按照上述办法使尺子保持平衡.下面，我们将用平衡点作为重心的别名.①你可以用实验的方法来寻找尺子的平衡点.首先，把尺子放在互相隔开的两个食指尖上.然后，慢慢地让两个手指向一起靠拢，方法是先移动一个手指，再移动另一个手指.最后，这两个食指将在尺子的中点处靠在一块.于是，平衡点就是尺子的中点.就是那些非均匀物体，也可以用这种滑动手指的方法找到它们的平衡点.你可以采用同样的方法，试着找出铅笔、钢笔和高尔夫球棒的重心.你将会很容易地找到这些物体的平衡点.但是，在这些情况下手指每次应向前移动多少，可能估计得不很恰当.你可以先用一把扫帚试着估计一下，然后再进行实验.②寻找不规则形状物的重心，还有一种方法可供使用.如寻找一个心形卡片重心的方法是用两个手指轻轻地把心形卡片捏起来，卡片就会前后摆动起来，最终它将静止下来.当卡片静止后，通过手捏卡片的那个点在卡片上画一条铅垂线.用手指在另外一点(这点不应在刚才画的那条铅垂线上)把卡片捏起来，待卡片静止后，再画一条铅垂线.这两条线相交的那一点，就是心形卡片的重心或平衡点.当你把手指支在这一点的下面，就可以把卡片平衡地支撑起来.③任何物体都有一个重心.人的重心大约是在肚脐的后面、身体的中心处.假设让一个人躺在跷跷板上，让他的肚脐恰好在跷跷板支撑点的上方，这样，人体通常能够达到平衡，跷跷板的两端都将不接触地面.④一段中空的管子，重心位于管的空心内，而不是在制作这管子的材料(管壁)上.这是与重心的定义相符合的.重心不一定要位于物体内.如果你试着使一段管子或圆环达到平衡，你可以用手指支撑它们的外侧，这是一种不稳定的平衡状态.如果一段管子处于竖直状态或圆环是处在水平状态(即它们的圆形截面处在水平面内)，又要用一个手指支撑它们，就必须用一块硬纸板托在圆环(或管子)下面，再用手指支在纸板上即可.任何物体的形状和物质结构的改变，都可以使它的重心发生移动.当我们把尺子从一端削掉一段之后，尺子余下部分的重心，就移动到新的位置了.与此相似，如果在尺子的一端粘上一团油灰，尺子也有一个新的平衡点.试问，平衡点是朝油灰移动，还是朝相反方向移动?2、探讨物体平衡的问题对于一个物体来说，当共点力的合力为零时，我们就说该物体是处于平衡状态.①例如在地板上放着电冰箱、电冰箱受到重力和支持力的合力为零，我就说，电冰箱是处于平衡状态.在地面上的任何静止的物体，都是处于平衡状态.②桌面上的某个物体，在外力作用下作变速运动，这物体便不是处于平衡状态.在这种情况下，重力方向仍然是与支持力的方向相反，但是使物体作变速运动的外力却是水平方向的.③根据物体形状的不同，各种物体可以有一个或更多个平衡位置.让我们把一枚硬币放在水平的桌面上，它有两种平衡位置：让硬币的某个平面接触桌面，这是一种平衡位置，把硬币立起来，让它的侧面接触桌面，这是另一种平衡位置.请注意，硬币有两个平面，我们把它们看作是一种平衡位置;让硬币的侧面接触桌面，使它达到平衡，这种平衡位置可以有无数种情况，但我们都把它们看成是一种平衡位置.我们再以烟盒为例，说明怎样分析物体的平衡位置.把烟盒放在水平的桌面上，它有三种平衡位置：一种平衡位置是让烟盒底面(或者顶面)接触桌面;第二种平衡位置是让烟盒后面(或者前面)接触桌面;第三种平衡位置是让烟盒的一个端面(或者另一个端面)接触桌面.你能举出一个具有四种平衡位置的物体来吗?④假设某个物体处于非平衡位置，当人们把它放开以后，它将朝着平衡位置运动.让我们手持一个烟盒，在桌子上方将烟盒松开，它将落在桌面上，并将迅速地静立在烟盒的某个面上.当我们做这个实验时，你怎样放开烟盒是没有关系的;不管你是在怎样的状态下放开烟盒，它总是要达到某个平衡位置.我们还可以手执一枚硬币将它放下，硬币落到桌面上以后，也会达到它的某一平衡状态.⑤并非所有的平衡位置都相同，各种平衡位置之间的差异，是它们的稳定性不同.3、讲解稳定平衡问题①迫使一物体产生一个很小的位置移动或运动，在引起一阵摆动以后，它最终将回到原来的平衡位置，这物体便处于稳定平衡状态.桌上放着一个直立的奶瓶，当我们轻轻地推一下瓶的颈部，它便会前后摆动，但最终将回到原来的直立位置.②与稳定平衡相对立的是不稳定平衡.如果使物体产生一个很小的位置移动或运动，它未能引起摆动，则该物体处于不稳平衡状态.随之而来的，是这物体将发生运动，到达另一个平衡位置.例如，一枚硬币，当它的平面接触桌面时，要比它的周边接触桌面有较好的稳定性.当你极其轻微地碰一下硬币时，它将前后摆动，但最后硬币仍回到原来的平衡位置.当然，如果你用大一点的力碰它，它将会翻倒，变成硬币平面接触桌面.假设你现在使一根针或一根细竹竿直立，并可能使它达到平衡，这时，它是处在不稳平衡位置.当我们给它施加一个极微弱的力时，这根针或细竹竿将会倒下来，达到整个长度都接触地面的新的平衡状态.③哪些因素决定了物体的稳定程度呢?一个因素是支持面的大小.当支持面大时，平衡的稳定性也增大.例如，一个长方体的桶，当它放倒时，比它直立时的稳定性要好.再举一个例子，有一种冰淇淋盒是圆锥形的，当盒里没有装入冰淇淋时，我们将杯口朝下放在桌上，这时它的稳定性较好;但如果将它锥体的尖端朝下放置，冰淇淋盒的稳定性则很差.实际上，如果圆锥体的尖端朝下而且达到平衡，它是处于不稳平衡状态，这正像任何其它物体平衡于一个点或一个角上，也都属于不稳平衡状态.④决定物体稳定性的另一个因素是重心相对于支持面(或支持点)的位置.一个物体，它的重心越低、越是接近支持面，则稳定性越好.我们可举这样一个例子，一个普通梯形皮包，倒放时比正放时的重心位置要高.试问：在这种情况下，重心各在哪里?近年来的赛车，为了降低所使用的赛车的重心高度，制造出了更加低矮的“低悬挂”型赛车.对于低悬挂型的赛车来说，由于以下的各种原因可能造成的翻车事故，是不大容易发生的：赛车在侧向气流作用下而翻车;在和其它车碰撞后而翻车;以及赛车本身由于某种原因而产生了横滑所造成的翻车.换句话说，由于低悬挂型赛车在正常行驶状态时重心极低，要把它弄翻，从正常的平衡状态，翻到车的侧面着地或车的顶面着地的另一个平衡状态，是不太容易的.⑤假设一个物体的重心是在物体支持面的底下，那么，这个物体的稳定性是很强的.把一个茶杯吊挂在钩子上，如上图所示.就是稳定平衡的一例.如果你把这茶杯推一下，也不管你是怎样推法，那么最终这茶杯必然要恢复到原来的稳定平衡状态上.走索演员在一根高空钢丝上表演的时候，重心总是在支持面上的，而支持面又很小，怎样保持稳定性呢?它是通过调整姿态，使重心总是在支持面的正上方而保持平衡的.一般的走索演员在表演时要手持一根长长的平衡杆，主要通过调整平衡杆的位置来调整整体重心的位置，以保持平衡.有经验的演员，则可以不要平衡杆，通过自己的身体姿态进行调整，而使身体的重心保持在钢丝绳的正上方.共点力作用下物体平衡教学反思《共点力平衡条件应用》是教科版必修一第四章的重点内容，是动力学的基础，特别是受力分析的方法是连接运动和力的重要环节。
共点力平衡条件的实际应用——物理教案
共点力平衡条件的实际应用——物理教案共点力平衡条件是力学中的一个基本定理，它表述了若干个力作用在物体上，要使其保持平衡，必须满足力的合力为零、力的合力矩为零的条件。
这个定理不仅在理论物理中有很重要的地位，而且其实际应用也非常广泛。
本文将着重介绍共点力平衡条件在物理教学中的实际应用情况。
一、均衡法均衡法是指利用共点力平衡条件来解决物理问题的一种方法。
例如，当我们需要求解一个悬挂载物体的重力和绳索张力时，我们可以利用共点力平衡条件来解决。
在这个问题中，物体受到向下的重力和向上的绳索张力两个力的作用，为了使物体保持静止，必须满足这两个力的合力为零。
一般来说，在这种情况下，我们通常采用均衡法来解决这个问题。
二、实验教学在物理教学中，共点力平衡条件也是不可或缺的一部分。
例如，在静力学实验中，我们经常要用无名膜来测量一个物体的质量。
无名膜一端挂载在一个支架上，另一端则用于悬挂需要测量质量的物体。
为了确保实验的准确性，必须保证无名膜处于平衡状态。
因此，在悬挂物体的同时，我们也需要应用共点力平衡条件来确保无名膜处于平衡状态，从而保证实验的可靠性。
三、应用于力学模拟在现代科技中，共点力平衡条件的应用也非常广泛。
例如，在力学模拟中，我们通常会经常利用共点力平衡条件来模拟物体的运动。
在计算机程序中，我们可以利用共点力平衡条件来模拟一个物体的跌落、振动、滚动等运动状态。
通过这样的模拟，我们可以更直观地了解物体的运动特性，从而为物理研究提供更实用的工具和方法。
结论共点力平衡条件在物理教学中的应用非常广泛，它不仅是解决许多物理问题的基本手段，还是科学研究和技术发展的基础。
只有在深入理解和应用共点力平衡条件的基础上，我们才能更好地探索物理世界的奥秘。
《共点力的平衡及其应用》教学设计
《共点力的平衡及其应用》教学设计共点力的平衡及其应用郭忠孝，高新全全中学高一【课标分析】知道什么是处于平衡状态的物体。
知道物体在公共点力作用下的平衡条件，即合力为零。
将分析生活中共同点力平衡的例子。
[教科书分析]初中阶段学生对平衡问题有了初步的了解，但只限于二力平衡。
高中阶段要在此基础上延伸，在平行四边形定则的基础上探讨多个共点力平衡的问题，其中三个共点力的平衡是重点，动态平衡是难点。
【教法分析】教师和学生共同总结本节的基本知识点、解决问题的方法和解决问题的步骤。
学生们合作探索并在小组中展示。
小组互相评论，老师互相评论。
[学习方法分析]学生要思考物体受共点力的作用处于平衡状态时，这些共点力满足什么条件。
注意物体受三力平衡时的分析和研究，动态平衡题目的分析与研究，加深物体平衡与生活实例的结合。
【教学目标】一、知识与技能1.能够利用公共点力的平衡条件解决力的平衡问题；2.进一步学习受力分析，正交分解等方法。
第1页，共4页二、过程与方法1.通过案例分析，培养学生分析问题、解决问题的能力，运用数学方法解决物理问题；2.通过案例分析，培养学生处理平衡问题时一题多解的能力。
三、情感态度和价值观渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识。
【教学重点】共同点力平衡条件的综合应用。
[教学困难]受力分析、正交分解、动态平衡。
【教学方法】归纳法、小组探究展示法、小组互评和教师评语法[教学工具]ppt、小黑板、三角板【教学过程】一、导入新课1.复习旧知识，了解新知识：ppt展示了本节的基本知识点，常用方法和解决常用力平衡问题的基本步骤。
2.学生回答问题后，教师进行评价和纠正。
3.导言：在这节课中，我们将使用公共点力的平衡条件来解决一些实际问题，并将理论应用于实践。
2、新课程展示第2页共4页（一）每个学习小组在课前用一块小黑板展示小组学习和小组讨论的结果。
1.展示完成后由其它小组的同学对讲解过程进行提问。
高中物理必修一 4.2《共点力平衡条件的应用》教案
授课年级高一课题课时4.2 共点力平衡条件的应用课程类型新授课课程导学目标目标解读1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件,并能根据平衡条件分析和计算共点力的平衡问题。
2.初步掌握解决共点力平衡问题的基本思路和方法,会正确选择研究对象、进行受力分析、建立平衡方程求解。
学法指导共点力平衡条件的应用关键是确定研究对象,对研究对象进行正确的受力分析,画出受力示意图,根据平衡条件选用适当的方法,列出平衡方程进行求解。
课程导学建议重点难点受力分析、正交分解、共点力平衡条件的综合应用。
教学建议本节内容需要安排1个课时教学,若自主学习安排在课外,建议用20~25分钟,安排在课内则只用20分钟左右。
通过教材中的两个“活动”,让学生初步掌握利用共点力平衡处理实际问题的方法和思路。
本节课重点是应用共点力平衡解决三力平衡和多力平衡问题,需清楚合成法、正交分解法在处理平衡问题中的应用,着重引导学生进行正确的受力分析和方法的选择,总结解题的基本思路。
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惊险的杂技表演中,为什么走钢丝的演员不会掉下来呢?因为他们所受的合外力均为零。
那我们怎样利用物体的平衡来处理一些实际遇到的问题呢?这节课我们就来分析、讨论处理这类问题的方法和思路。
图片展示第一层级研读教材指导学生学会使用双色笔，确保每一位学生处于预习状态。
通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标完成学案巡视学生自主学习的进展和学生填写学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级小组讨论小组展示补充质疑教师点评主题1：推箱子和拉箱子解答时要准确的作图。
共点力平衡条件的应用(教学设计)
第二节共点力平衡条件的应用一、教材与学情分析：1.教材分析（1）教学内容《共点力平衡条件的应用》是人民教育出版社高中物理第一册（必修）第四章第二节的内容。
其主要内容是对共点力平衡状态的进一步理解和对平衡条件的应用。
（2）教材的地位与作用本章是在前几章知识的基础上提出的物体运动的一种特殊状态—平衡态。
要解决好共点力下物体的平衡问题，受力分析是基础，也是关键。
教材列举了两个例题，不仅要让学生加深对平衡条件的理解，更是要让他们学习和掌握解决共点力物体平衡问题的基本思路和方法（即：力的合成法、正交分解法等等）。
因此，它对训练学生的思维能力有着十分重要的作用。
2.学情分析高一学生学习了“受力分析”、“牛顿第二定律”等基础知识，已经具有一些分析简单物理问题的能力。
在此基础上我们处理平衡问题，利用平衡条件来解题应该问题不大。
但是，由于高一学生对受力分析理解不透彻，而且又是首次接触正交分解法的应用，所以还不能很灵活地用。
二、教学目标依据新课程标准的理念和学生情况，现制定如下教学目标：1.知识与技能：①能利用共点力物体的平衡条件解决平衡问题；②通过解决平衡问题进一步理解共点力平衡状态；③能够熟练地应用〝力的合成法、分解法、正交分解法〞等方法来解决实际的物理问题。
2.过程与方法：①通过学案导学让学生自己探究共点力作用下物体平衡条件的应用思路和方法。
②通过经历完整的探究过程，培养学生灵活分析和解决问题的能力。
③通过学生间的交流和评价培养了学生合作学习的能力。
3．态度情感与价值观：①通过处理平衡问题培养学生养成具体问题具体分析的科学思维方式。
②通过平衡问题让学生认识到平衡问题中的平衡美、对称美等美育教育。
4.教学重点：①受力分析②正交分解法5、教学难点：受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的综合应用。
三、教学媒体：多媒体课件、展示台、学案。
四、教学流程：图1cosθ－Gsinθ=0………1sinθ-Gcosθ=0 (2)= Gcosθ+F1sinθ=564N六、板书设计：七、教学反思：《共点力平衡条件的应用》是人民教育出版社高中物理第一册（必修）第四章第二节的内容。
必修教材1第三章第12课时教案：共点力平衡应用
§3－12共点力平衡的应用教学内容：共点力作用下物体的平衡教学目标：1、知道平衡状态及共点力作用物体的平衡条件；2、会运用力的平衡条件解决有关力的平衡问题；3、知道研究力的平衡有着重要的实际意义。
教学方法：启发、探究式教学教学难点：共点力平衡条件的应用。
教学过程：回顾：(1)平衡状态：一个物体在共点力作用下保持静止或匀速直线运动的状态，叫平衡状态。
(2)共点力作用下平衡条件：∑F=0 或∑F x=0和∑F y=0(3)二力平衡、三力平衡、多力平衡(4)解题思路：①研究研究对象；②分析对象受力；③建直角坐标系或直接由力的平衡条件求解；④解答及检验正确性。
(4)一般情况下，如果是三力平衡（尤其有直角）则按实际效果分解较好；如果是多力平衡，一般用正交分解较好。
一、正交分解法的应用【例题】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(图甲)．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．分析取物体A作为研究对象．物体A受到四个力的作用：竖直向下的重力G，水平向右的力F1，垂直于斜面斜向上方的支持力F2，平行于斜面向上的滑动摩擦力F3（图4-3乙）．其中G和F1是已知的．由滑动摩擦定律F3=μF2可知，求得F2和F3，就可以求出μ．物体A在这四个共点力的作用下处于平衡状态．分别在平行和垂直于斜面的方向列出物体的平衡方程，即可求出F2和F3．解取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解．由平衡条件可知，在这两个方向上的合力F x合和F y合应分别等于零，即F x合=F3+F1cosθ-Gsinθ=0 （1）F y合=F2-F1sinθ-Gcosθ=0 （2）由（2）式可解得：F2=Gcosθ+F1sinθ=546N由（1）式可解得：F3=Gsinθ-F1cosθ=146N所以，μ=F3/F2=0.27由上面两个题可以知道，解力的平衡问题，也要先分析物体的受力情况，然后才能根据平衡条件列出方程求解。
《共点力平衡的应用-》教案
共点力平衡的应用[本章本节概述]本章讲述有关力的基本知识，包括了以后学习的动力学和静力学所必须的预备知识，基础性和预备性仍然是本章的特点。
力学平衡状态是比较常见的力学状态，研究物体力学平衡状态的种类，保持平衡状态的条件，是本章的主要任务。
物体的力学状态与物体的受力情况紧密联系。
研究物体的平衡状态，归根结底就是研究物体的受力情况、研究物体保持平衡状态的受力条件。
力的平衡要有正确的思路：首先确定研究对象，其次是正确分析物体的受力，然后根据平衡条件列方程求解。
对于比较简单的问题，可以用直角三角形的知识求解，对于不成直角的受力问题可以用正交分解方法求解。
[教学设计] 教学目标 ：1.能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；2.进一步学习受力分析，正交分解等方法。
3.学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养灵活分析和解决问题的能力。
教学重点：共点力平衡条件的应用。
教学难点：受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的应用。
教学方法：以题引法，讲练法，启发诱导，归纳法。
课时安排：1~2课时 [教学过程]：解共点力平衡问题的一般步骤：一、复习导入：复习（1）如果一个物体能够保持 静止或 匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。
（2）当物体处于平衡状态时a ：物体所受各个力的合力等于 0 ，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。
b ：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是 大小相等，方向相反 ，作用在一条直线上 。
教师归纳：平衡状态: 匀速直线运动状态，或保持静止状态。
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以力的作用点为坐标原点,建立直角坐标系,则平衡条件又可表示为:Fx ＝0 Fy ＝0 二 、新课教学：例题1如图，一物块静止在倾角为37°的斜面上，物块的重力为20N ，请分析物块受力并求其大小．1、 取研究对象。
2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。
共点力平衡条件的应用教学设计
共点力平衡条件的应用教学设计教学设计：应用共点力平衡条件解决力学问题一、教学目标：1.理解共点力平衡条件的意义和作用。
2.掌握应用共点力平衡条件解决力学问题的方法和步骤。
3.培养学生分析和解决力学问题的能力。
二、教学内容：1.共点力平衡条件的概念和表达方式。
2.应用共点力平衡条件解决示例问题。
三、教学过程：步骤一：导入新课1.通过示意图展示一组共点力的情况，引发学生对力的平衡的思考。
2.引导学生回顾牛顿三定律，并向学生提问：“如果一个物体处于一组共点力的作用下，它是否一定处于力的平衡状态？为什么？”（学生回答）3.引入共点力平衡条件的概念：“当一个物体处于一组共点力的作用下，如果该物体保持相对静止或匀速直线运动，我们就称这组力在该物体上满足共点力平衡条件。
”4.引导学生讨论共点力平衡条件的表达方式。
步骤二：解释共点力平衡条件1.解释共点力平衡条件的表达方式：“对于共点力的作用点，它们沿着同一直线受力，因此可以根据牛顿第二定律得到共点力平衡条件的表达方式：ΣF=0。
”2.解释共点力平衡条件的含义：“ΣF=0表示共点力的代数和等于零，即力的合力为零，物体处于力的平衡状态。
”3.通过实例让学生理解共点力平衡条件的作用。
步骤三：应用共点力平衡条件解决问题1.通过示例问题向学生展示如何应用共点力平衡条件解决力学问题。
2.解析示例问题的解题思路和步骤：“首先，绘制力的示意图和所受力的方向，然后使用共点力平衡条件ΣF=0，列出代数方程，最后求解未知量。
”3.引导学生分组进行训练，解决指定问题。
4.对学生进行个别辅导和指导，帮助他们克服解决问题时可能出现的困难。
步骤四：巩固和拓展1.进行力学问题的小组竞赛，鼓励学生应用共点力平衡条件解决问题，并加强他们的合作和竞争意识。
2.引导学生思考共点力平衡条件在实际生活和工程中的应用，并展示相关案例和讲解背后的力学原理。
四、教学评估1.设计力学问题，要求学生应用共点力平衡条件解答，并检查他们的解题过程和解题思路。
《共点力的平衡及其应用》教学设计完美版
《共点力的平衡及其应用》教学设计渭南瑞泉中学徐利平【教材版本】上海科技教育出版社高中物理（必修一）第四章第三节【设计理念】1．“兴趣是最好的老师”，而要引发学生的学习兴趣，就要创建一定的教学情景。
课堂中通过多媒体的应用、演示实验、学生动手探究实验、学生讨论及展示等课堂景观，激发学生的学习激情及学习自主性。
2．不少同学感到物理难，就难在物理规律的应用上。
本节课创造性的引导学生，将原本是平衡条件的推导与应用的结论，让学生自己通过实验探究、总结，将有利于学生对规律的理解与应用。
根据科学探究的基本模式：提出问题→猜想假设→实验验证→得出结论。
在教学设计中，首先复习物体的平衡状态，接着利用几个同学拉绳子的小实验，引导学生通过观察实验现象，然后提出问题：请同学们设计一个实验来研究物体的平衡条件，激发学生的探究兴趣。
接着在教师的引导下让学生设计实验，充分发挥学生的自主学习、应用的激情，对设计中碰到的问题，让同学们互相交流共同解决，培养学生交流与合作精神。
最后，通过实验交流，得出结论。
整个过程培养了学生的科学探究精神和物理实验能力。
【教材分析】本节学习共点力的平衡及其应用，内容包括物体的平衡状态、平衡条件和力的平衡。
共点力平衡问题是高中物理的重要内容之一，它涉及力的概念、受力分析、力的合成与分解、列方程运算等多方面物理知识和能力的综合性问题，是高一物理的难点，同时是解决高中力学问题的基础。
另外，平衡问题中，涉及到的各种物理模型，在今后物理学习中会经常见到，对高一学生来讲，这些都是一些基本的模型素材。
因此，学好本节课对今后力学学习意义重大。
但刚开始学习时，力的平衡理论并不难掌握，只是后续应用较为困难。
由此确定：本节课的教学重点是平衡的概念及其条件，难点是实验探究共点力的平衡条件并加以简单应用。
【学情分析】学生在初中学习过牛顿第一定律，理解共点力作用下物体的平衡状态会比较容易；利用前面学过的知识分析推出共点力作用下物体的平衡条件，学生也不会有太大困难，教师只需适当点拨即可；但学生在设计实验并通过实验探究共点力作用下物体的平衡条件时会感到比较困难，教师要给予及时的引导，并可通过学生相互讨论共同解决。
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共点力平衡的应用[本章本节概述]本章讲述有关力的基本知识，包括了以后学习的动力学和静力学所必须的预备知识，基础性和预备性仍然是本章的特点。
力学平衡状态是比较常见的力学状态，研究物体力学平衡状态的种类，保持平衡状态的条件，是本章的主要任务。
物体的力学状态与物体的受力情况紧密联系。
研究物体的平衡状态，归根结底就是研究物体的受力情况、研究物体保持平衡状态的受力条件。
力的平衡要有正确的思路：首先确定研究对象，其次是正确分析物体的受力，然后根据平衡条件列方程求解。
对于比较简单的问题，可以用直角三角形的知识求解，对于不成直角的受力问题可以用正交分解方法求解。
[教学设计] 教学目标 ：1.能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；2.进一步学习受力分析，正交分解等方法。
3.学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养灵活分析和解决问题的能力。
教学重点：共点力平衡条件的应用。
教学难点：受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的应用。
教学方法：以题引法，讲练法，启发诱导，归纳法。
课时安排：1~2课时 [教学过程]：解共点力平衡问题的一般步骤：一、复习导入：复习（1）如果一个物体能够保持 静止或 匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。
（2）当物体处于平衡状态时1、 取研究对象。
2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。
3、对研究对象所受力进行处理，选择适当的方法：合成法、分解法、正交分解法等。
4、建立适当的平衡方程。
5、对方程求解，必要时需要进行讨论。
平衡条件的应用静态平衡 动态平衡三力平衡 多力平衡（三力或三力以上）：正交分解法合成法 分解法 正交分解法 用图解法解变力问题a：物体所受各个力的合力等于 0 ，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。
b：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
教师归纳：平衡状态: 匀速直线运动状态，或保持静止状态。
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以力的作用点为坐标原点,建立直角坐标系,则平衡条件又可表示为:Fx＝0 Fy＝0二、新课教学：例题1如图，一物块静止在倾角为37°的斜面上，物块的重力为20N，请分析物块受力并求其大小．分析：物块受竖直向下的重力G，斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f．解：方法1——用合成法（1）合成支持力N和静摩擦力f，其合力的方向竖直向上，大小与物块重力大小相等；（2）合成重力G和支持力N，其合力的方向沿斜面向下，大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f的大小相等；（3）合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 f和重力G，其合力的方向垂直斜面向下，大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小相等．合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的，这有共点力平衡条件决定，关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚．（三力平衡：任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反）方法2——用分解法理论上物块受的每一个力都可分解，但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算)，本题正交分解物块所受的重力，利用平衡条件，，列方程较为简便．（为了学生能真正掌握物体的受力分析能力，要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有一定数量的训练．）总结：解共点力平衡问题的一般步骤：1、选取研究对象。
2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。
3、对研究对象所受力进行处理，选择适当的方法：合成法、分解法、正交分解法等。
4、建立适当的平衡方程。
5、对方程求解，必要时需要进行讨论。
拓展1：一物块静止在倾角为的斜面上，物块的重力为G，请分析物块受力并分析当倾角慢慢减小到零的过程其大小的变化情况．解：依题意用分解法将物块受的重力G正交分解，利用，的平衡条件，得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小为，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力的大小．物块受的重力G是不变的(关于这一点学生非常清楚)，根据数学的知识的分析可以知道当倾角慢慢减小到零的过程，逐渐增大，最后等于物块的重力G；逐渐减小，最后等于零．（适当的时候，提醒学生分析的方法和结论；提醒学生极限法的应用，即倾角等于零时的极限情况下分析题目）拓展2：一物块放在倾角为的斜面上，物块的重力为G，斜面与物块的动摩擦因数为，请分析物块受力的方向并分析当倾角慢慢由零增大到90°的过程，物块对斜面的压力及受到的摩擦力大小的变化情况．分析物块受力：时，只受两个力重力G和斜面给的支持力N，此时没有摩擦力；时，物块只受一个力，物块的重力G．(此亦为极限法处理)．借此，和学生一起分析，可知物块的运动状态是变化的，既开始时物块静止在斜面上，这时物块受三个力．物块的重力G，斜面给物块的支持力N和斜面给物块的静摩擦力f．在斜面给物块的静摩擦力f等于时，物块开始滑动，此时物块依旧受三个力，物块的重力G，斜面给物块的支持力N和斜面给物块的滑动摩擦力f．物块处于加速运动状态．(这里学习应用了运动性质的分段处理方法)．在此基础上分析每个力的大小变化情况．(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解)．重力大小不变；斜面给物块的支持力的大小逐渐减小；斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小．课堂练习（详解）F如图所示,电灯的质量为m ,BO 与顶板间的夹角为α,AO 绳水平,求绳AO 、BO 受到的拉力F 1 、F 2 是多少？［分析］取电灯作为研究对象，分析它受到那些力的作用。
如图乙所示。
它共受到三个力的作用：重力G ＝mg ，悬绳的拉力F 1F 2.解法一:合成法取电灯为研究对象。
由共点力的平衡条件可知，F 1和mg 的合力F 与F 2大小相等、方向相反。
从图示的平行四边形可求得：解法二:正交分解法 解:取电灯作为研究对象,受三个共点力作用.以水平方向为x 轴,竖直方向为y 轴,将F 2 分解在X 轴和Y 轴方向进行分解,由平衡条件可知,F X 合=0和F Y 合=0 F x 合=F1 – F2sin α=0 （1） F y 合=F2cosa -G=0 （2） 由（2）式解得：F 2=mg/cos α代入（1）式得:F 1=F 2sina=mgtg α 解法三：分解法取电灯为研究对象，受三个共点力作用，如图所示，将重力G 分解为F '1和F '2，由共点力平衡条件可知，F 1 和F '1的合力必为零，F 2 和F '2的合力必为零。
所以 F 1 = F '1 =mgtan α F2 =F '2=mg/cos α课堂练习：如图所示，重为10N 的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为300的光滑斜面上，挡板也是光滑的，求： 1） 挡板对小球弹力的大小 2） 斜面对小球弹力的大小例题2如图所示的情况，物体质量为m,如果力F 与水平方向的夹角为θ，物体和水平面间的动摩擦因数为μ，那么，要使物体在水平面上做匀速直线运动，力F 的大小是多大?[分析]取物体作为研究对象。
物体受到四个力的作用：竖直向G OXYF 1 F 2BAα OG′′αF 2F 1F 1′OF 2 θθf乙OαGF F 1F 2A600F甲下的重力G, 竖直向上的支持力，右斜向上的已知力F 和水平向左的滑动摩擦力f ， 物体在这四个共点力的作用下处于平衡状态。
分别在水平和竖直方向上列出物体的平衡方程，即可求出F 。
课堂练习：物体A 在水平力F 1＝400N 的作用下，沿倾角θ＝60°的斜面匀速下滑，如图甲。
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。
[分析] 取物体A 作为研究对象。
物体A 受到四个力的作用：竖直向下的重量G,水平向右的力F 1,垂直于斜面斜向上方的支持力N ，平行于斜面向上的滑动摩擦力f ，如图乙。
其中G 和F 1是已知的。
由滑动摩擦定律f=μN 可知，求得f 和N 就可以求出μ 。
物体A 在这四个共点力的作用下处于平衡状态。
分别在平行和垂直于斜面的方向上列出物体的平衡方程，即可求出N 和f 。
［解］ 取平行于斜面的方向为x 轴，垂直于斜面的方向为y 轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解。
由平衡条件可知，在这两个方向上的合力Fx 合和Fy 合应分别等于零，即Fx = f + F 1cos θ－ Gsin θ= 0 (1) Fy = N - F 1sin θ－ Gcos θ = 0 (2)由(2)式得N = Gcos θ + F 1sin θ= 564N 由（1）得f = G sin θ –F 1cos θ=146 N 所求μ= f/N =0.27例3:如图所示,一个重为G 的小球,夹在斜面与竖直挡板之间保持静止,斜面倾角为30o ,不计一切摩擦,小球对斜面与竖直挡板的压力各是多少?现使挡板从图示竖直位置缓慢的顺时针转为水平, 这个过程中小球对斜面与竖直挡板的压力大小是怎么变化的？“图解法”解有关变力问题： 所谓图解法就是通过三角形或平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，做一些较为复杂的定性分析，从图上一下就可以看出结果，得出结论。
（先画不变的力，再画方向不变或大小不变的力，最后画变化的力）f N600600Fsin θ+N=GFcos θ=f=μN如图所示, 用水平细线将电灯拉到图示位置, 若保持灯的位置不变,将细线由水平位置顺时针转到竖直为止的过程中, 细线受到的拉力如何变化?三．巩固练习：练习1如图所示，A 和B 的质量分别是 4 kg 和 10kg ，B 与地面间摩擦因数u=0.4 ，滑轮摩擦及绳重不计，整个装置处于平衡状态，此时地面对B 的摩擦力大小为多少？对地面的压力为多大？绳子拉力和摩擦力的合力方向是怎样的？（g ＝10N /kg ）练习2如图所示，物体静止在斜面上，斜面对物体作用力的方向是 （ ）A 沿斜面向上B 垂直斜面向上C 竖直向上D 以上都不对四．课堂小结这节课我们主要学习了以下几点：1、 应用共点力平衡条件解题时常用的方法————力的合成法、力的分解法、正交分解法2、 解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤：1） 确定研究对象2） 对所选研究对象进行受力分析，并画出受力示意图 3） 分析研究对象是否处于平衡状态4） 运用平衡条件，选用适当方法，列出平衡方程求解。
[教学建议]1、 物体处于平衡状态，或者是匀速直线运动，反过来物体处于静止或匀速直线运动，物体就是处于平衡状态，平衡状态满足的条件是合外力为零。
既无论哪个方向上的合力都是零。
2、 有关研究对象的选取：若问题中只有一个物体，一个过程，研究对象没有选择余地，也就是研究这个物体和这个过程。