平衡条件的应用教案

平衡条件的应用教案

【篇一：平衡条件的应用----教学设计】

平衡条件的应用

一、教学内容分析

内容与地位

1．《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中的第二个二级主题“相互作用与运动规律”中与本节内容有关的条目是：“通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。”本节要求学生知道静态平衡和动态平衡；通过实例，知道共点力平衡的条件的应用；会应用力的平衡条件分析解决日常生产、生活中的一些问题,培养学生主动将物理知识应用于生活、生产实践的意识。

2．应用共点力的平衡条件解决实际问题涉及到力的合成与分解的知识，所以这一节的学习是力的合成与分解的知识的巩固和应用；同时，力的平衡问题的分析涉及到：确定研究对象、分析物体受力情况、应用物理规律布列方程等的解题思路，这在今后学习过程中会经常用到，因此本节教学要体现知识与技能、过程与方法、情感态度价值观方面的教育功能。

教学目标

1. 尝试运用共点力合成、分解的知识以及平衡条件解决一些与生产和生活相关的实际问题。

2. 通过学习，发展对科学的好奇心与求知欲，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

3. 能运用共点力的平衡条件解释一些简单的生产生活中的问题

重点和难点

在生产和生活的具体情景中建立物体受力模型并运用共点力作用下物体平衡条件来分析问题是本节的重点；在解决实际力的平衡问题中，正确受力分析并应用力的分解.合成知识及正交分解等知识是学生学习过程中的难点。

二、案例设计

由生活现象导入新课

多媒体图片展示:1.在死海中悠闲地阅

读的人.2.杂技中的平衡,3.芭蕾舞中的平

衡.4沿斜面下滑的人5.两人匀速向上拉起

牌匾.6.沿水平地面匀速拉皮箱.7.斜拉桥图片

问题1:从图片中,你们观察物体处于平衡状态,那么,物体的受力有什么样的特点呢? 学生:物体受到合力为零.(由于上节课学了物体平衡的条件,学生一般能回答正确) 老师:请同学们画出它们的受力示意图.

预测:绝大部分学生能够画出图中的二力平衡受力图,但三力.四力平衡受力图将有一部分学生不能够画出,斜拉桥图片较多学生不能够画出.

说明:运用实例和图片介绍共点力作用下物体平衡条件的应用,是为了使学生对物理学在社会生产和人类生活中的实际应用有更丰富的感性认识.

对部分学生画的受力示意图.进行投影仪, 对画得正确规范的学生进行表扬, 对不规范或有错的同学指出其不足之处,鼓励他们改正不足,继续努力.并说明,日常生活中物体处于平衡状态都要遵守,但实际物体的受力平衡有简单.有复杂的,如上面的二力.三力.四力平衡就较简单.而斜拉桥等受力较为,我们可依据研究情况对其受力进行化

老师进一步引导: 怎样用我们所学过的平衡条件和力的分解.合成知识来解释.

t

t

学生1解释.并展示其受力分析图, 不足之处其他同学补充. 说明:对静态平衡的情况学生通常比较熟悉,但要在生产和生活的具体情景中运用共点力作用下物体平衡条件来分析问题,需要老师的引导. 老师引导学生把转换成物理模型,然后

应用相关的物理规律进行分析.

教师分析: 牌匾的受力如图, 牌匾匀速上升,处于平衡状态,是一种动态平衡,要遵守平衡状态的条件, 即受到合力为零,所以两拉力t的合力与重力g大小相等,方向相反,所以两t的合力是恒定的,据合力与分力与夹角的关系, 夹角越小, 分力越小,故两人靠得近时, 夹角小,两人的拉力比较小, 即较省力.

学生独立研究,老师巡回指导

用投影仪展示学生的解答

预测:物体受四个力作用,比前面牌匾受力会更复杂一些,学生会出现受力分析中漏力现象,学生出现的各种问题,老师根据具体情况加以说明.

这一过程,让学生体验从具体的生活现象中提炼出物体的受力模型,利用所学的平衡条件及力的正交分解进行分析求解.

最后,教师在讲解的基础上解答:

老师对解答进一步讲评

问题4；如果一个小球沿斜面滚动下来，那么小球的受力情况如何呢？请同学们分析。学生依据刚才讲的受力分析过程能够按顺序画

出g，n，f但一部分同学会多画一个下滑力。

问题5：一个物体静止在斜面上，请对物体

进行受力。

预测: 按受力分析顺序画出g，n，f，学生一般

能正确画出来。

进一步问：三个力的合力为多少呢？如果

把重力沿斜面和垂直斜面分解，即沿斜面和垂

直斜面建立直角坐标系，对g进行x方向的合

力为多少，y方向的合力为多少呢？

进一步问：为什么物体不会滑下呢？如果斜面

光滑呢？

到此，学生通过思考，便消除了下滑力的干扰。

教师进一指出，象物体在沿斜面上受到合力不为零，而垂直斜面上

受到合力为零，我们就说物体在垂直斜面方向上处于平衡状态。日

常生产、生活中有很多这样的在某一个分方向上的平衡状态。如加

速行驶的快艇。

相关教学资源链接

研究性学习课题：

这是一幅斜拉桥

的图片，斜拉索桥是

我国目前中长跨度

桥梁的最流行形式，

我国目前已建成和

正在建设的大型斜

拉桥有30余座。它

一般适用于

300~1000m左右的桥梁长度。

这么长的斜拉桥受到的重力是很可观的，再加上桥上承载物的压力，为什么桥仍然没有坠入江中呢？这是因为桥塔上的钢索对桥有拉力（如图所示）。

请有兴趣的同学在课后搜集一些有关斜拉索桥的资料和数据，讨论斜拉索桥的受力。

【篇二：鲁科版必修一4.4《平衡条件的应用》word教

案2】

第四节平衡条件的应用

从容说课

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.

三维目标

知识与技能

1.知道共点力作用下物体的平衡概念.

2.掌握在共点力作用下物体的平衡条件.

3.知道如何用实验验证共点力作用下的物体的平衡条件.

4.应用共点力的平衡条件解决具体问题. 过程与方法

1.正确判断物体的运动状态，培养学生的观察和鉴别能力.

2.进一步培养学生分析物体受力的能力.

3.应用平衡条件解决实际问题的能力. 情感态度与价值观

1.了解运动和静止的相对性，培养学生的辩证唯物主义观点.

2.通过对周围处于静止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.

通过对物体受力分析图的绘画，使学生了解到物理学中的对称美.

教学设计

教学重点 1.共点力的平衡条件.

2.熟练运用共点力的平衡条件，解决平衡状态下有关力的计算.

3.进一步熟练受力分析的方法. 教学难点 1.物体的受力分析.

2.物体在什么条件下，可以认为是受到共点力作用？

3.物体受到三个不在一条直线上的力作用而处于平衡状态时，这三个力一定共点. 教具准备投影仪、投影片. 课时安排 1课时

教学过程

导入新课式

1.用投影片出示复合题：

(1)如果一个物体能够保持_________或_________，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_________，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_________. 2.学生回答问题后，教师进行评价和纠正.

3.引入：本节课我们来运用共点力的平衡条件求解一些实际问题. 推

进新课

1.共点力作用下物体的平衡条件的应用举例：用投影片出示例题1：多大？

图5-4-1

解:先以物体m为研究对象，它受到两个力，即重力和悬线的拉力，因为物体处于平衡状态，所以悬线中的拉力大小为f＝mg. 再取o

点为研究对象，该点受三个力的作用，即ao对o点的拉力f1、bo

对o点的拉力f2、悬线对o点的拉力f，如图5-4-2所示：

图5-4-2 图5-4-3

a.用力的分解法求解：

?

2.结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤： (1)确定研

究对象;

(2)对研究对象进行受力分析，并画受力图；

(3)据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分

解法，确定解题方法； (4)解方程，进行讨论和计算.

3.学生用上述方法求解下面例题，并抽查部分同学的答案在投影仪

上进行评析.

［例题剖析2］如图5-4-4所示，两物体重分别为g1、g2，两弹簧

劲度系数分别为k1、k2，弹簧两端与物体和地面相连.用竖直向上的

力缓慢向上拉g2，最后平衡时拉力f=g1+2g2.求该过程系统重力势

能的增量

.

图5-4-4

g1+g2g2

) +

k1k2

4.讲解有关斜面问题的处理方法

:

图5-4-5

a.定物体a为研究对象

b.对物体a进行受力分析:

图5-4-6

对于斜面，常取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y 轴，将力沿这两个方向分解，应用平衡条件求解： e.用投影片展示本题的解题过程：

.

5.巩固训练

图5-4-7

(1)挡板对小球弹力的大小； (2)斜面对小球弹力的大小. 课堂小结

本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. 布置作业

图5-4-8

a.

232 b. c.d. 3322

练习2.如图5-4-9所示，人重600 n，木板重400 n，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2.现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则(bc)

图5-4-9

a.人拉绳的力是200 n

b.人拉绳的力是100 n

c.人的脚给木块摩擦力向右

d.人的脚给木块摩擦力向左

)

图5-4-10

)

图5-4-11 图5-4-12

a.拉力f一定大于g

b.绳子拉力t一定大于g

板书设计

??力的合成法????力的分解法?常用的方法?相似三角形法

??

???fx合=0

共点力平衡条件的应用? ?正交分解法??

?f=0???y合?

?

)?确定研究对象(物体或结点?

??析,并画出受力示意图?对研究对象进行受力分?解题的一般步骤?

平衡状态??分析研究对象是否处于

??运用平衡条件,选择适当方法,列出平衡方程求解??

活动与探究

观察高压电线的塔架有何特点.

【篇三：共点力平衡条件的应用 (教案)】

共点力平衡条件的应用

教学目标：

一知识目标

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。

二能力目标：

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，培养学生灵活分析和解决问题的能力。

三德育目标：

培养学生明确具体问题具体分析：

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、共点力平衡条件的综合应用。

教学方法：

讲练法、归纳法

教学用具：

投影仪、投影片

教学步骤：

一导入新课

1．用同应片出示复合题：

（1）如果一个物体能够保持或，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，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。

2．学生回答问题后，师进行评价和纠正。

3．引入：本节课我们来运用共点力的平衡条件求解一些实际问题。

二新课教学

（一）用投影片出示本节课的学习目标：

1．熟练运用共点力的平衡条件，解决平衡状态下有关力的计算。

2．进一步熟练受力分析的方法。

（二）学习目标完成过程：

1．共点力作用下物体的平衡条件的应用举例：

（1）用投影片出示例题1：

如图所示：细线的一端固定于a点，线的中点挂一质量为m的物体，另一端b用手拉住，当ao与竖直方向成角，ob沿水平方向时，ao

及bo对o点的拉力分别是多大？

（2）师解析本题：

先以物体m为研究对象，它受到两个力，即重力和悬线的拉力，因

为物体处于平衡状态，所以悬线中的拉力大小为f＝mg。

再取o点为研究对像，该点受三个力的作用，即ao对o点的拉力

f1，bo对o点的拉力f2，悬线对o点的拉力f，如图所示：

a：用力的分解法求解：

将f＝mg沿f1和f2的反方向分解，得到

b：用正交分解合成法求解

建立平面直角坐标系

由fx合=0;及fy合=0得到:

解得:

2．结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：

（1）确定研究对象

（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；

（3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交

分解法，确定解题方法；

（4）解方程，进行讨论和计算。

3．学生用上述方法求解课本上例1，并抽查部分同学的答案在投影

仪上进行评析。

4．讲解有关斜面问题的处理方法：

（1）学生阅读课本例2，并审题；

（2）分析本题；

a：定物体a为研究对于；

b：对物体a进行受力分析。

物体a共受四个力的作用：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里f3，其中g和f1是已知的，由滑动摩擦定律f3＝uf2可知，求得f2和f3，就可以求出u。

c：画出物体的受力图：

d：本题采用正交分解法：

对于斜面，常取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y 轴，将力沿这两个方向分解，应用平衡条件求解：

e：用投影片展示本题的解题过程：

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

向深的合力fx合和fy合应分别等于零，即

5．巩固训练：

如图所示：重为g＝10n的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为30

的光滑斜面上，已知挡板也是光滑的，求： o

（1）挡板对小球弹力的大小；

（2）斜面对小球弹力的大小。

三小结

本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）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。

四作业