高一物理:共点力作用下物体的平衡教学设计

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高一物理上册《共点力的平衡》优秀教学案例

高一物理上册《共点力的平衡》优秀教学案例
5. 反思与评价环节,促进学生的自我提升
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。

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

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

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
(3)受更多个力作用的物体。
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。

高中物理 共点力作用下物体的平衡教案 新人教版必修1

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

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。

基础力学:共点力作用下物体的平衡——教案

基础力学:共点力作用下物体的平衡——教案

基础力学:共点力作用下物体的平衡——教案一、教学目标通过学习本节内容,学生能够掌握:1.共点力的概念和特点。

2.掌握静力平衡的基本概念和判断方法。

3.了解其它力引起的平衡失稳的基本概念和判断方法。

二、教学重点1.掌握静力平衡的基本概念和判断方法。

2.了解其它力引起的平衡失稳的基本概念和判断方法。

三、教学内容及进度安排第一节:共点力的概念和特点1.探究力的三个方面:作用力、受力对象以及作用力与受力对象之间的关系。

2.定义共点力的概念。

3.分析共点力的特点。

4.通过实验,体验共点力的特点与规律。

第二节:静力平衡的基本概念和判断方法1.定义静力平衡的概念。

2.掌握平衡力的概念。

3.学习应力分析图的绘制方法。

4.通过举一些实例,掌握判断物体是否处于静力平衡的方法。

第三节:其它力引起的平衡失稳的基本概念和判断方法1.了解平衡失稳的基本概念。

2.探究平衡失稳的原因。

3.学习判断物体是否处于平衡失稳的方法。

四、教学方法1.引导教学。

2.问题驱动型教学。

3.课堂讨论与自主探究相结合。

4.复合型实验教学。

五、教学评价1.学生自评。

2.教师观察评价。

3.学习感受反馈。

4.课堂讨论、实验报告评价。

六、教学意义1.本节课的教学内容为学生打下基础力学的基本知识和技能,为以后深入研究结构力学、力学分析、工程结构设计等课程奠定坚实基础。

2.基础力学中的共点力和静力平衡课程内容,也是体现工程力学之本、讲求工程技术之实用的典型。

3.完整的课程设计,可以帮助学生更好地掌握理论知识,从而可以将知识应用于实际解决问题的能力。

七、教学建议1.在教学时可以增加一些生动的例子,以凸显共点力和静力平衡的重要性。

2.每节课先进行复习,再展开新的教学内容。

3.教学交互性要增加,非单向讲解,而是要与学生多进行互动。

四、教学方法1.引导教学。

2.问题驱动型教学。

3.课堂讨论与自主探究相结合。

4.复合型实验教学。

五、教学评价1.学生自评。

2.教师观察评价。

高一物理教科版必修一 4.1共点力平衡教学设计

高一物理教科版必修一 4.1共点力平衡教学设计
教学方案创新之处(300字以内)
本教案是依据新课标所做,不再写三维目标,而是从物理观念,科学思维,科学探究和科学态度与责任进行展开。新课标更加注重学生对物理模型和物理情景的建立和理解。从教学内容上讲,学生参与课堂活动的过程和时间都大大增加,课堂上学生是主体,让学生充分参与,避免课上的过分说教而让教学难以进行。从知识上讲,不单单学习物理知识,对于“平衡”的理解馈入了语文上词汇的理解,让学生们了解学科之间并不是孤立的,在一个大综合的体系下,完备知识才是重要的。
回答:还有可能做匀速直线运动
图片展示物体受力为共点力有哪些
《辞海》
《跑男》视频片段
让学生首先对什么是共点力再次记忆,巩固前面的知识,温故而知新。
让同学们知道广义的平衡即实力和数量的相当,从而推广到受力平衡应该也是物体上的力也是相当,这种相当就是二力平衡中的大小相等方向相反,而在总体上暗含着合力为零
总结出物体处于平衡时的状态之一是静止。
引导学生思考,并得出还需满足加速度为零
回答:不是,不是匀速直线运动。
是,则对概念理解不清。
手握板擦从静止自由下落
让学生自己总结,逐渐习惯高中阶段的总结归纳过程。
增强学生对物理语言的理解,不要想当然,所有的物理过程都要经历推敲分析得出结论。
高中物理对矢量的理解是难度之一,很多同学想不到矢量问题,忽略方向的影响。要帮助学生逐渐建立矢量概念。
课题
4-1共点力作用下下物体的平衡
设计思想
根据新课标,从培养学生物理核心素养出发,建立开放式课堂。
指导思想与理论依据
物理核心素养
教学背景分析
本节课之前学生们已经学习了重力、弹力、摩擦力、力的合成和分解,已经具备了分析物体受力情况的基本要求,所以对于学习本节内容应该较为容易。但是同学们对于在初中学过的“二力平衡”如何过渡到多力平衡可能还存在一定难度。而且,由于我们对物体的受力分析并没有专门的课程讲解,学生们也可能存在对受力分析不明确的问题。

高中物理《物体的平衡》教学设计 教科版必修1

高中物理《物体的平衡》教学设计 教科版必修1

第四章 物体的平衡一 课标要求:二 高考考纲要求: 物体的平衡为二级考点。

三 新课标在平衡问题中的考查:1.(12新课标)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。

设墙面对球的压力大小为N 1,球对木板的压力大小为N 2。

以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。

不计摩擦,在此过程中 A .N 1始终减小,N 2始终增大 B .N 1始终减小,N 2始终减小 C .N 1先增大后减小,N 2始终减小 D .N 1先增大后减小,N 2先减小后增大 【答案】B2.(13新课标2)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上。

若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2>0)。

由此可求出 A .物块的质量 B .斜面的倾角 C .物块与斜面间的最大静摩擦力 C .物块对斜面的正压力 【答案】C3. (12年新课标卷24)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。

设拖把头的质量为m ,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g ,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。

(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。

(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。

已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。

求这一临界角的正切tan θ0。

[答案](1)mg F θμθμcos sin -=(2)λθ=0tan[解析](1)设该同学沿拖杆方向用大小为F 的力推拖把,将推拖把的力沿竖直和水平分解,按平衡条件有N mg F =+θcos ① f F =θsin ②式中N 与f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。

按摩擦定律有N f μ= ③ 联立①②③式得mg F θμθμcos sin -=④(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应用 θs i n f ≤N λ ⑤ 这时,①式仍满足,联立①⑤式得θλθcos sin -≤Fmgλ⑥ 现考察使上式成立的θ角的取值范围,注意到上式右边总是大于零,且当F 无限大时极限为零,有θλθcos sin -≤0 ⑦使上式成立的角满足θ≤θ0,这里是题中所定义的临界角,即当θ≤θ0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。

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新修订高中阶段原创精品配套教材
共点力作用下物体的平衡教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改
The balance of objects under the action of a common force
教师:风老师
风顺第二中学
编订:FoonShion教育
共点力作用下物体的平衡
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、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
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.第 1 2 页
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