3.11共点力作用下物体的平衡三 导学案
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《共点力作用下物体的平衡》导学案一、学习目标1、理解共点力的概念,能准确判断物体所受的力是否为共点力。
2、掌握共点力平衡的条件,能运用平衡条件解决实际问题。
3、学会用正交分解法处理共点力平衡问题。
二、学习重难点1、重点(1)共点力平衡条件的应用。
(2)正交分解法在共点力平衡问题中的应用。
2、难点(1)动态平衡问题的分析。
(2)多力平衡问题中力的变化分析。
三、知识梳理1、共点力的概念如果几个力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、共点力平衡的条件物体在共点力作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动)的条件是合力为零,即:\(F_{合}=0\)。
3、共点力平衡的推论(1)若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力必定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
(2)若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
4、正交分解法(1)定义:把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解。
(2)目的:将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算。
四、典型例题例 1:一个物体受到两个力的作用,大小分别为\(8N\)和\(6N\),它们的夹角为\(90^{\circ}\),求合力的大小和方向。
解:以这两个力为邻边作平行四边形,合力为对角线。
根据勾股定理,合力大小为:\\begin{align}F_{合}&=\sqrt{8^{2}+6^{2}}\\&=\sqrt{64 + 36}\\&=\sqrt{100}\\&=10N\end{align}\设合力与\(8N\)的力的夹角为\(\theta\),则:\\tan\theta =\frac{6}{8} = 075\\(\theta \approx 37^{\circ}\)例 2:一物体质量为\(5kg\),放在水平地面上,受到与水平方向成\(37^{\circ}\)角斜向上的拉力\(F = 20N\)作用,物体恰好做匀速直线运动,\(\mu = 02\),\(g = 10m/s^{2}\),求物体所受的摩擦力和支持力。
《共点力作用下物体的平衡》导学案一、学习目标1、理解共点力的概念,能准确判断物体所受的力是否为共点力。
2、掌握共点力作用下物体平衡的条件,并能熟练运用平衡条件解决实际问题。
3、通过实验探究和实例分析,培养观察、分析和解决问题的能力。
二、学习重点1、共点力作用下物体平衡条件的推导和应用。
2、解决共点力平衡问题的常用方法和技巧。
三、学习难点1、动态平衡问题的分析方法。
2、多力平衡问题中力的合成与分解的灵活运用。
四、知识回顾1、力的合成(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上产生的效果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力。
(2)力的合成遵循平行四边形定则:以两个分力为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
2、力的分解(1)力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。
(2)一个力可以分解为无数组不同的分力,但在实际问题中,要根据力的实际作用效果进行分解。
五、新课导入在日常生活中,我们经常看到物体处于静止或匀速直线运动的状态,比如放在水平桌面上静止的书本、在平直公路上匀速行驶的汽车等。
这些物体为什么能够保持这样的状态呢?这就涉及到共点力作用下物体的平衡问题。
六、共点力的概念1、定义:如果几个力同时作用在物体上的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力就叫做共点力。
2、举例:吊灯受到的重力和绳子的拉力,作用点都在吊灯的重心,属于共点力;而人走路时脚受到的地面的摩擦力和支持力,作用点不同,不是共点力。
七、共点力作用下物体平衡的条件1、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态。
2、平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F = 0 。
3、推论(1)若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
(2)若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
学习内容 1. 共点力作用下物体的平衡课时数 1三维目标:1.知识与技能(1)知道共点力作用下物体的平衡状态.(2)掌握共点力作用下的物体的平衡条件.(3)能利用共点力的平衡条件处理实际问题.2.过程与方法(1)通过简单的物理现象,认识共点力作用下物体的平衡状态.(2)能从简单的二力平衡设计实验,得出三力的平衡,总结推理得出共点力的平衡条件.3.情感态度与价值观:培养学生能从简单的问题出发,善于思考,从中发现规律性的知识的能力,认识生活中的平衡也是一种美.重点:1、共点力作用下物体的平衡状态2、共点力的平衡条件难点:共点力的平衡条件一、组织教学(一)师(生): 抽查上堂课知识、复习与本堂相关知识。
(二)、师:展示学习目标、提出学习要求二、协作学习(一)、自主学习,完成填空1.平衡状态:物体在共点力的作用下,保持或做运动的状态。
2.平衡状态与运动状态的关系:物体处于平衡状态时,加速度为零,速度为零。
(填:“一定”或“不一定”)3. 三个共点力作用下的平衡条件:任意两个力的合力与第三个力大小、方向,且在同一条直线上。
即这三个共点力的合力为。
4.共点力作用下物体的平衡条件:F合=(二)、新课教学1、共点力作用下物体的平衡1.1平衡状态:物体在共点力的作用下,保持静止或做匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态讨论交流1:“保持静止”与“V=0”的区别判断:下列物体是否处于平衡状态1、静止在粗糙平面上的物体()2、沿光滑斜面自由下滑的物体()3、在不光滑的水平面上匀速运动的木块()4.“神舟”七号的返回舱打开降落伞后减速下降()讨论交流2:p942、共点力作用下物体的平衡条件2.1 回顾二力平衡条件2.2实验探究:三个不在同一直线上的共点力的平衡条件(P94)实验结论:物体在三个共点力作用下的平衡条件:任意两个力的合力与第三个力大小 、方向 ,且在同一条直线上。
(即这三个共点力的合力为零)推广:多个力的平衡条件:物体在n 个共点力同时作用下处于平衡状态时,这些力在任何一个方向上的合力均为零。
共点力的平衡--导学案第七课时共点力的平衡【学习目标】1.知道在共点力作用下物体平衡的概念.2.理解物体在共点力作用下的平衡条件.3.能灵活的利用共点力平衡条件及推论解答平衡问题.4.进一步熟悉受力分析的方法,培养学生处理力学问题的基本技能.【重点难点】1.物体在共点力作用下的平衡概念和平衡的条件的理解和应用.2.共点力的平衡条件的应用.一、导读(自主学习基础知识)(一)共点力物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的或者它们的交于同一点,这几个力叫共点力.能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。
(二)平衡状态1.物体或.2.共点力的平衡:如果物体受到共点力的作用,且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。
①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态. 如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态.②.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
(三)共点力作用下物体的平衡条件1.物体受到的.即F合=0 其正交分解式为F合x=0 ;F合y=02.二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。
3.三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。
三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量 形;任意两个力的合力与第三个力。
4.物体受多个力处于平衡状态,则:任意一个分力与剩余分力的合力________ _____。
(四)处理平衡问题的基本方法(1)力的平行四边形法则(2)力的三角形法则(3)整体法与隔离法(4)正交分解法二、例题精析【静态平衡及解决方法】1.力的合成法(适用于三个力的平衡)例题1如图所示,两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30°角,b弹簧水平,a、b的劲度系数分别为k1、k2.则两弹簧的伸长量x1与x2之比为多少?巩固1质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是()A.沿斜面向下B.垂直于斜面向上C.沿斜面向上D.竖直向上2.力的分解法例题2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?3.正交分解法例题3如图所示,质量为M的物体,在与竖直线成θ角,大小为F的恒力作用下,沿竖直墙壁匀速下滑,物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力大小是()A.Mg-Fcosθ B.μMg+Fcosθ C.Fsinθ D.μ(Mg-Fcosθ)巩固2质量为m的物体,受到斜向右上方拉力F的作用,在水平地面上匀速运动,物体与地面间的动摩擦因数为u,求物体受到拉力方向与水平面夹角的正切值为多少时拉力最小。
高一上物理共点力作用下的平衡专题及3种受力分析方法姓名:___________ 班级:___________一、物体受两个力平衡(即二力平衡),这两个力大小相等,方向相反。
二、如果物体受三个力平衡:(1)其中两个力的合力与第三个力等大反向则平衡。
(合成法)(分解法)(2)也可以分解第三个力,让被分解的这两个力与其余两个力分别抵消,则三个力就平衡。
(3)如果三个力首位依次相连可以组成一个封闭的三角形,则这三个力也是合力为零,即平衡。
这个方法称为三角形法,这个方法是最优的求静态平衡和动态平衡的方法。
(正交分解)(4)如果物体受三个或三个以上的力平衡,一般用正交分解法,建立直角坐标系时,尽量使更多的力落在坐标轴上,让后把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上,如果最后x轴,y轴合力都分别为零,则物体整体合力为零,即平衡。
正交分解不用按力的效果分解。
三、静态平衡:1.(多选)如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P相连,P与斜放在其上固定的挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是()A.2个B.3个C.4个D.5个2.(斜面上的物体所受摩擦力的问题要特别注意多解性)如图,斜面A放在水平地面上.物块B放在斜面上,有一水平力F作用在B上时,A、B均保持静止.A受到水平地面的静摩擦力为f1,B受到A的静摩擦力为f2,现使F逐渐增大,但仍使A、B处于静止状态,则()A.f1一定增大B.f1、f2都不一定增大C.f1、f2均增大D.f2一定增大3.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。
现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。
则物块()A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大4.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。
设滑块所受支持力为F N,OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是()A.F=mgsinθB.F=mgcosθC.F N=D.F N=mgtanθ5.如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。
共点力作用下物体的平衡导学案【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:●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】【课前预习】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。
一、平衡状态1.共点力画出下列物体的受力示意图,并判断这些力是不是共点力。
2.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。
新课讲授二、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。
思考: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?。
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=04.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=0⑴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。
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。
2015级高考物理第一轮复习导学案第三导学案《共点力作用下物体的平衡》1.平衡状态:静止状态、匀速直线运动状态2.共点力平衡条件解3.解平衡条件的应用问题的常用方法一.力矩:(力使物体绕某点(轴)转动效应的量度)1.力臂定义:__________________________________。
2.力矩的定义:力和力臂的___________叫做力对转动轴的力矩;用公式表示______。
3.大小一定的力产生最大力矩的条件是:(1)力作用在力转动轴距离最远的点上;(2)力的方向垂直于力作用点和转动轴的连线。
4.力产生的作用效果:使物体产生_____________。
二.物体的平衡:1.平衡条件:对于共点力,平衡的充要条件是合外力为零,用解析式表示为___________、__________________、____________________。
(杠杆平衡条件)有固定转轴的物体平衡条件的充要条件是对转动轴的合力矩为零,用式子表示为_______________。
2.物体的受力分析法(一般方法)(1)先确定研究对象;(2)把研究对象隔离出来;(3)分析顺序____________、___________、______________;(4)其他力(结合二力平衡条件进行判断)。
【基础题1】下列说法正确的是A.只有静止的物体才处于平衡状态B.只要物体的速度为零,它就一定处于平衡状态.C. 只有加速度不变的物体才处于平衡状态D.只要物体的运动状态不变,它就处于平衡状态编者意图展示:处于平衡状态的物体,其特征是速度(大小、方向)不变,加速度始终为零,力学中,当物体缓慢移动时,往往认为物体处于动态平衡状态.本题主要考查平衡状态的特点【解析】处于平衡状态的物体,其特征是速度大小、方向都不变,加速度始终为零。
本题选答案D【基础题2】一个物体受三个共点力作用而平衡,这三个力的大小可能是( B C D ) A.1 N,3 N,5 N B.4 N,8 N,7 NC.3 N,4 N,5 N D. 10 N,4 N,6 N编者意图展示:几个力作用于物体的同一点,或它们的作用线交于同一点(该点不一定在物体上),这几个力叫共点力;共点力的平衡条件是合力为零,即F合=0或F x合=0,F y合=0;物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡,则这三个力必为共点力。
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。
第四章物体的平衡一、共点力作用下物体的平衡【知识要点梳理】1.共点力:力的作用线或作用线的延长线相交于同一点。
2.平衡状态:在共点力作用下,物体处于静止或者匀速直线运动状态。
3.共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即F合=0。
4.平衡条件推论:当物体受到几个共点力的作用而平衡时,其中的任意一个力必定与余下的其他力的合力等大反向。
【典型例题剖析】【例1】大小不同的三个力同时作用在一个小球上,以下各组力中,可能使小球平衡的一组是()A.2N,3N,6NB.1N,4N,6NC.35N,15N,25ND.5N,15N,25N【分析与解答】由于两个力的合力范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2。
在给出的四个选项中,只有C符合,因为C项中任意两个力的合力都可以与第三个力大小相等、方向相反。
【总结与提高】在解答此类题目时,可以先求任意两个力的合力范围,再看第三个力是否在这个范围内就可以了。
【例2】如图4-1-1所示,重10N的物体A静止在倾角为30°的斜面上,试求斜面对物体A的支持力和摩擦力的大小。
【分析与解答】物体静止在斜面上,受到重力G、支持力F1、静摩擦力F2三个力的作用,此三个力的合力为零。
支持力F1与静摩擦力F2的合力F一定与重力等值反向共线,如图甲所示,利用直角三角形知识可以得到:F2=Fsin30°=10×1/2=5N,F2=Fcos30°=10×3/2=53N【总结与提高图4-1-1们的合力,使它与第三个力大小相等、方向相反。
然后利用有关 三角形等方面的知识求解。
【基础训练】1.若一个物体处于平衡状态,则此物体一定是( ) A.静止的 B.匀速直线运动 C.速度为零 D.各共点力的合力为零2.物体处于平衡状态的条件是( )A .物体只有受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力作用时,才处于平衡状态。
B .物体只受一个力的作用,也可能处于平衡状态。
共点力的平衡及其应用(导学案)高一物理组学习目标:1、理解共点力作用下物体平衡的概念2、学习利用共点力作用下物体的平衡条件解题共点力作用下物体的平衡一、平衡状态1 共点力:几个力都作用于物体的同一点,或者它们的延长线交于同一点,这几个就叫做共点力.2 平衡状态:(1)概念:物体保持静止, 或者做匀速直线运动状态叫做物体平衡。
例:根据概念来判断下面的物体是否处于平衡状态:(1)静止在水平面上的木箱(2)平直马路上在牵引力作用下匀速前进的卡车(3)用细线悬挂在天花板上的静止小球(4)刹车后停下来了的汽车(5)用细线悬挂在天花板上的静止小球,在剪断细线的瞬间(6)竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻力)从刚才的例子,我们可以得到:(1) 平衡状态的运动学特征:()(2) “保持”某状态和“瞬时”某状态有区别:思考与讨论质量为2千克的物体放在水平桌面上(取g=9.8N/kg)。
(1)受到哪几个力作用?(2)能称之为平衡吗?(3)支持力的大小和方向如何?结论二.实验与探究:.试验设计:用三个弹簧测力计,从三个方向拉一个细线结成的小环,静止后记下三个测力计的示数及作用力的方向,然后根据力的平行四边形法则验证其中两个力的合力与第三个力的关系,看看得出个什么结果?请你认真验证之……结论:在误差允许的范围内其中两个力的合力与第三个力等大反向。
三个力的合力为零。
思考:1.由二力平衡的条件和刚才三力平衡的实验,能否推出多个(三个以上)共点力平衡的条件?2.根据以上几点可以得出:共点力作用下物体的平衡条件是所受合力为零。
即F合=0拓展:若物体在n个共点力的作用下平衡,则其中任意(n-1)个力的合力,必与第n个力作用在同一条直线上。
思考与判断:下列物体是否处于平衡状态?为什么?1、物体自由下落时;2、物体放在光滑斜面上下滑时;3、用细绳悬挂的物体,手释放时;原因在哪里?巩固练习:1、图示,对物体A进行受力分析, 判断物体A是否处于平衡状态2、如图所示,物体在五个共点力的作用下保持平衡。
《共点力作用下物体的平衡》的教学设计《共点力作用下物体的平衡》的教学设计作为一名教学工作者,可能需要进行教学设计编写工作,教学设计是实现教学目标的计划性和决策性活动。
教学设计应该怎么写才好呢?下面是小编收集整理的《共点力作用下物体的平衡》的教学设计,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
一、关于本节教材教法的一些思考《共点力作用下物体的平衡》是教科版普通高中课程标准实验教科书物理必修Ⅰ第四章《物体的平衡》的第一节。
将《物体的平衡》一章安排在《牛顿运动定律》之后,老师通常对教材有两种典型的处理方式。
一种是将物体在共点力作用下的平衡条件当作牛顿第二定律的特例来处理,于是能够比较简捷地得出平衡条件,然后通过实验进行验证。
这种方式实际上跟物理学发展到形成理论体系的阶段时,物理研究的一般模式相符(即假设-演绎-验证)。
这种处理方式使得本章与前面一章的联系较为紧密,同时也有助于缩小初、高中物理的跨度。
另一种是由实验归纳得出平衡条件,正如物理学最初的观点源于大量的事实一样。
教科版教材是先通过实验探究三力平衡的条件,再通过理论探究多力平衡的条件,教材接着又由牛顿第二定律导出共点力作用下物体的平衡条件。
可见教科版教材侧重于实验探究,这是循序渐进的'提高学生的探究能力和水平的必要手段和过程。
我们的学生普遍好奇心强,具有较强的探究欲望,在前面也已经有过小组合作探究的经验。
他们经历第二章《力》的学习,已经探究出力合成时遵循的平行四边形定则,掌握了由平行四边形定则作图求合力的方法,也知道三角形法则以及多边形法则,学生还学会了利用正交分解法求合力。
此时进入《牛顿运动定律》的学习,学生刚刚掌握的这些方法需等较长时间才得以应用,其实学生迫切地希望能用所掌握的求合力的方法去解决更多的问题。
鉴于此,我们将《物体的平衡》一章提前。
老师引导学生用多种不同的方式求处于平衡状态的物体所受的合力,有前面这些知识的储备作保障,学生大都能顺利地完成实验,并得到共点力作用下物体的平衡条件的不同表达方式。
第六节共点力作用下物体的平衡※重点知识回顾1、平衡状态:一个物体在共点力作用下,如果保持或运动,则该物体处于平衡状态.2、平衡条件:物体所受合外力.若物体受到两个力的作用处于平衡状态,则这两个力.若物体在同一平面内受三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为。
若物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与余下的力的合力。
若物体在多个共点力作用下处于平衡状态,沿任意方向物体所受的合力。
即正交分解后,F x合= ,F y合= ,其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力,F y合为物体在y轴方向上所受的合外力.3、解题步骤【典型例题】1、下列各组物体受到的三个共点力中,可能使物体平衡的有:A.3N,4N,8N B.3N,5N,7NC.1N,2N,4N D.7N,5N,13N2、用两根绳子吊起一重物,使重物保持静止,逐渐增大两绳之间的夹角,则在增大夹角的过程中,两绳对重物拉力的合力将.A.不变B.减小C.增大D.先减小后增大3、质量为m的木块沿倾角为θ的斜面匀速下滑,如图1所示,那么斜面对物体的作用力方向是:A、沿斜面向上B、垂直于斜面向上C、沿斜面向下D、竖直向上4、一轻质弹簧的倔强系数为k=20N/cm,用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求物体与水平面间的滑动摩擦系数?【练习】1、作用于同一物体上的三个力,可能使物体做匀速直线运动的是A.2N、3N、5N;B.4N、5N、6N;C.1N、7N、10N;D.5N、5N、5N。
2、n个共点力作用在一个质点上,使质点处于平衡状态。
当其中的F1逐渐减小时,物体所受的合力:A、逐渐增大,与F1同向B、逐渐增大,与F1反向C、逐渐减小,与F1同向D、逐渐减小,与F1反向3、平面内三个共点力作用于一个物体上,这个物体处在静止状态,已知其中两个力的大小分别为5N和8N,则第三个力肯定不可能是:A、5N B、8N C、12N D、15N4、如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体受重力G、支持力N、摩擦力f,则:A、G、N、f必共点B、G、N、f可以不共点C、斜面对物体作用力大小为ND、斜面对物体作用力大小为G5、一个物体在三个共点力的作用下保持平衡,现将其中大小是10N的力按力作用平面转过90°,其余两个力保持不变,则该物体所受合力的大小是:A、10B、20NC、102ND、15N6、如图所示,三根质量和形状都相同的圆柱体,它的重心位置不同,搁在两墙上,为了方便,将它们的重心画在同一截面图上,重心位置分别用1、2、3标出,设N1、N2、N3分别为三根圆柱体对墙的压力,则(A)N1=N2=N3(B)N1<N2<N3(C)N1>N2>N3(D)N1=N2>N37、同一水平面内有三力作用于一点,恰好平衡,已知F1与F2的夹角为︒90,F1与F3的夹角为︒120,三个力大小之比F1:F2:F3=____________8、互成角度的三个水平力,作用在同一物体上,物体恰能在光滑水平桌面上做匀速直线运动.若其中力F1=8N,F2=12N,则F3可能的取值范围是,F3与F1的合力大小为,方向。
共点力作用下物体的平衡一、复习目标1.准确且恰当的选取研究对象,进行正确的受力分析且能画出利于解题的受力图。
2.熟练掌握常规力学平衡问题的解题思路。
3.会运用相应数学方法处理力的合成与分解,掌握动态平衡问题的分析方法。
二、知识概要1. 共点力——几个力作用于物体的一点,或它们的作用线(或其反向延长线)交于一点,这几个力叫共点力。
2、共点力作用下物体的平衡状态:静止或匀速运动3、共点力作用下物体的平衡条件:合外力为零或加速度为零F 合=0 或 a=0在正交分解法时表达式为: F x 合=0,F y 合=04、平衡条件的推论(1)物体受两个力作用处于平衡,则这两个力是一对平衡力。
(2)物体受三个力处于平衡,则:a 、任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反;b 、平移三力一定构成一个封闭的三角形;c 、三力平衡不平行必共点。
(3)物体受多个力而平衡,则:a 、正交分解法求解选择x 、y 轴方向时,要使尽可能多的力落在坐标轴上,尽可能少分解力,被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力b 、任一个力与其余的力的合力大小相等,方向相反。
5、求解平衡问题的基本思路(1) 明确平衡状态(加速度为零);(2) 巧选研究对象(整体法和隔离法);若不涉及物体间内部相互作用,一般用整体法,即以整体为对象;反之,若研究物体间内部的相互作用,则要用隔离法,选对象的原则是受力较少的隔离体。
(3) 准确分析受力 (规范画出受力示意图);一般受力分析的顺序是:场力(重力、电场力、磁场力)、弹力(接触面的弹力、绳弹力、杆弹力)、摩擦力、已知外力、未知外力。
(4) 据物体的受力和已知条件,采用力的合成(一般适用于三力平衡)、力的分解(正交分解、效果分解)、力汇交原理、矢量三角形法、相似三角形、正弦定理、余弦定理等,确定解题方法;(5) 求解或讨论(解的结果及物理意义)。
三、典型例题例1.如图所示,轻绳的A 端固定在天花板上,B 端系一个重力为G 的小球,小球静止在固定的光滑的大球球面上。
条件与物体的受力分析、力的合成和分解等知识解决平稳问题。
学法指导重点讲述共点力作用下物体的平稳条件。
课程导学建议重点难点共点力作用下物体的平稳状态,共点力的平稳条件。
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稳状态,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稳条件。
教学中要注意从学生已学知识动身,采纳理论分析和实验探究相结合的方法进行教学。
关于对共点力平稳条件的应用,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。
课前预备研读教材,估量学生自主学习过程中可能显现的问题和疑难点,在导学案的基础上依照本班学生学习情形进行二次备课,预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,常说要依照物体的平稳与否来判定受力情形。
那什么是物体的平稳状态呢?如何样的物体才能处于平稳状态?平稳状态又有什么特点呢?请同学们看书并摸索这些问题,这节课我们就来解决这些问题。
图片展现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课件出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形。
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成效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现补充质疑教师点评主题1:共点力考查对共点力的认识。
一个物体受到几个力的作用,假如这几个力有共同的作用点或者这几个力的作用线交于一点,这几个力称为共点力。
如图所示,表面光滑、质量分布平均的圆柱体架在方木块与竖直墙壁之间保持静止,圆柱体受到多少个力作用?画出它的受力示意图。
《共点力作用下物体的平衡》导学案一、学习目标1、理解共点力的概念,能准确判断物体所受的力是否为共点力。
2、掌握共点力作用下物体平衡的条件,并能运用平衡条件解决实际问题。
3、学会用正交分解法处理共点力平衡问题。
二、学习重难点1、重点(1)共点力作用下物体平衡条件的应用。
(2)正交分解法在共点力平衡问题中的应用。
2、难点(1)动态平衡问题的分析。
(2)多力平衡问题中力的变化分析。
三、知识梳理1、共点力几个力如果都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、共点力作用下物体的平衡状态物体保持静止或者做匀速直线运动的状态。
3、共点力作用下物体的平衡条件合外力为零,即 F 合= 0 。
4、平衡条件的推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意一个力与其余力的合力大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
四、方法指导1、合成法物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
2、分解法物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按作用效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件。
3、正交分解法将物体所受的力分解为相互垂直的两个方向上的分力,然后分别在这两个方向上列平衡方程求解。
五、典型例题例 1:如图所示,用轻绳将重为 G 的小球悬挂在天花板上,已知绳子与天花板的夹角为θ,求绳子的拉力和天花板对小球的支持力。
解:以小球为研究对象,它受到重力 G、绳子的拉力 T 和天花板对小球的支持力 N 三个力的作用,处于平衡状态。
将重力 G 分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分力 G1 和G2 。
11共点力作用下物体的平衡㈢ 导学案
☑知识目标
1.理解什么是动态平衡问题.
2.掌握解析法解决平衡问题的方法.
☑能力目标:
1.通过对物理现象的观察,发现问题的方法.
2.在所举出的习题中归纳总结,形成结论.
☑情感态度:
认识可以从个性中发现共性,再从共性中理解个性以及事物有普遍联系的观点. ※学习重点:图解法.解析法
☆学习难点:共点力平衡条件的应用.
【课堂探究】
»知识点1:图解法解决动态平衡问题
☞典型例题1.细绳AO 、BO 等长,A 点固定不动,在手持B 点沿圆弧向C 点缓慢运动过程中,绳BO 的张力将(
) A .不断变大
B .不断变小
C .先变小再变大
D .先变大再变小
✌学习心得:
✎巩固练习1.重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间.若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化?
✎巩固练习2.电灯悬挂于两墙之间,更换水平绳OA 使连结点A 向上移动而保持O 点的位置不变,则A 点向上移动时( )
A .绳OA 的拉力逐渐增大
B .绳OA 的拉力逐渐减小
C .绳OA 的拉力先增大后减小
D .绳OA 的拉力先减小后增大 ✎巩固练习3.在共点力的合成实验中,如图,使弹簧秤b 按图示的位置开始顺时针方向缓慢90º角,在这个过程中,保持O 点位置不动,a 弹簧秤的拉伸方向不变,则整个过程中关于a 、b 弹簧的读数变化是( )
A .a 增大,b 减小
B .a 减小,b 减小
C .a 减小,b 先减小后增大
D .a 先减小后增大
»知识点2:解析法解决动态平衡问题
☞典型例题2.如图所示,一物体放置在倾斜的木板上,当木板与地面间的夹角缓慢增大时,物体始终与木板相对静止,试分析此过程中木板对小物块的:
①支持力大小如何变化.
②摩擦力大小如何变化.
③物块所受合力如何变化.
✌学习心得:
✎巩固练习4.放在水平地面上的物体受到一个与水平方向成α角斜向下的力F 的作用在水平面上运动.如图,如果保持力F 的大小不变,而使力F 与水平方向的夹角α变小,那么,物体所受地面的支持力F N 和摩擦力f 的变化情况是( )
A .F N 变小,f 变大
B .F N 变大,f 变小
C .F N 变小,f 变小
D .F N 变大,f 变大。