2019高中三年级物理二轮练习教学案受力分析与平衡问题

2019届二轮复习三力平衡与三维受力平衡学案（全国通用）【题型概览】在三力平衡与三维受力平衡中，物体只受到三个力作用而处于平衡状态，处理方法可以是合成法可以是分解法；合成法中可以应用三角函数、正弦定理、余弦定理等可以应用相似三角形、菱形性质甚至是对称性的应用等；涉及问题可以是平衡的判定可以是定量的计算，物体可以是在受同一平面作用力而平衡，也可以是物体受力分布在空间而平衡【题型通解】1.三力作用下的平衡利用合成法定量求解外力常用数学方法有：(1)当出现直角三角形时应用三角函数解三角形;(2)当三角形中三个夹角已知时应用正弦定理求外力;(3)当几何三角形中三边已知时应用相似三角形对应边成比例求解;(4)当出现菱形时利用菱形对角线的性质求外力。

例1 .表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，如右图所示，两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1＝2.4R 和L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小)A．24∶1 B．25∶1C．24∶25 D．25∶24【答案】Ｄ【解析】对小球2进行受力分析，如图所示，显然△OPO′与△PBQ相似．设OO′＝H，OP＝R，O′P＝L2，由相似三角形的性质有m2g/H＝F N/R＝F2/L2，则m 2＝F 2H/(gL 2)，同理可得m 1＝F 1H/(gL 1)。

而F 1＝F 2，于是m 1/m 2＝L 2/L 1＝25∶24.例2.质量为M 的斜面体A 放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m 的小球B 置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°．不计小球与斜面间的摩擦，则A ．轻绳对小球的作用力大小为mg 33BC ．斜面体对水平面的压力大小为(M+m )gD【答案】AD【解析】解法一：分析物体B 受力如图，作出平行四边形，由于N 和T 与竖直方向的夹角皆为θ，则该平行四边形为一菱形，故，A 正确B 错误。

专题01 力与物体的平衡1.必须牢记的概念、公式、定律 (1)质点、位移、速度、加速度的概念． (2)匀变速直线运动的位移、速度公式及推论． (3)牛顿运动定律、万有引力定律等． 2．必须掌握的三类问题 (1)圆周运动问题． (2)平抛运动问题． (3)卫星运行及其变轨问题． 3．必须明确的五个易错易混点(1)v ­t 图象、x ­t 图象都表示直线运动规律．(2)静摩擦力与滑动摩擦力方向的判定及大小的计算方法． (3)运动的合成与分解和力的合成与分解．(4)在竖直面内的圆周运动中绳模型与杆模型在最高点时的临界条件． (5)双星系统的轨道半径与天体间距离的区别.一、整体法和隔离法在平衡问题中的应用 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F 合＝0或⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝0F y ＝0.3．利用整体、隔离思维法对物体受力分析4.注意问题(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象，运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力．(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法．(3)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时，一般先采用整体思维法后用隔离思维法，即“先整体，后隔离”．二、共点力作用下的动态平衡问题1．动态平衡物体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态．2．共点力平衡的重要推论(1)三个或三个以上的共点力平衡，某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向．(2)同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形．3.妙解动态平衡问题的两种典型方法：三、复合场中的平衡问题 1．六种常见力 力 大小方向 重力 G ＝mg总是竖直向下弹力一般由力的平衡条件或牛顿运动定律求解；弹簧的弹力：F ＝kx与引起形变的力的方向相反摩擦力静摩擦力0<F f ≤F fm ；滑动摩擦力F f ＝μF N与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)电场力匀强电场中的电场力F ＝qE ；真空中点电荷的库仑力F ＝kQq r 2正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反 安培力 F ＝BIL(I⊥B)用左手定则判断(垂直于I 、B 所决定的平面)洛伦兹力F ＝qvB(v⊥B)用左手定则判断(垂直于v 、B 所决定的平面)2.四类组合场(1)电场与磁场的组合． (2)电场与重力场的组合． (3)重力场与磁场的组合． (4)重力场、电场和磁场的组合． 3．处理复合场中的平衡问题的方法与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化．分析方法是：选取研究对象――→方法“整体法”或“隔离法” ↓受力分析――→多了个电场力F ＝Eq 或安培力F ＝BIL或洛伦兹力F ＝qvB↓列平衡方程―→F 合＝0或F x ＝0，F y ＝0 4．注意问题(1)电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用． (2)分析电场力或洛伦兹力时，注意带电体的电性． (3)分析带电粒子受力时，要注意判断是否考虑重力．高频考点一 受力分析 物体的静态平衡例1．【2017·天津卷】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。

（新资料卷）河北2019年高考物理二轮专项练习力及物体的平衡教案力及物体的平衡【一】力的分类1、按性质分重力〔万有引力〕、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……〔按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。

宏观物体间只存在前两种相互作用。

〕2、按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……3、按产生条件分场力〔非接触力，如万有引力、电场力、磁场力〕、接触力〔如弹力、摩擦力〕。

【二】重力地球上一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。

重力又能够叫做重量。

实际上重力G 只是万有引力F 的一个分力。

对地球表面上的物体，万有引力的另一个分力是使物体随地球自转的向心力f ，如下图。

由于f 比G 小得多〔f与G 的比值不超过0.35%〕，因此高考说明中明确指出：在地球表面附近，能够认为重力近似等于万有引力。

物体各部分都要受到重力作用。

从效果上看，我们能够认为各部分受到的重力作用都集中在一点，这一点叫做物体的重心。

重心可能在物体内，也可能在物体外。

【三】弹力1、弹力的产生条件弹力的产生条件是：两个物体直截了当接触，并发生弹性形变。

2、弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被挤压或被支持的物体。

⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。

例1、如下图，光滑但质量分布不均的小球，球心在O ，重心在P ，静止在竖直墙和桌角之间。

试画出小球所受的弹力。

解：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A 点，弹力F 1应该垂直于球面，因此沿半径方向指向球心O ；在B 点弹力F 2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O 。

关于圆球形物体，所受的弹力必定指向球心，但不一定指向重心。

〔由于F 1、F 2、G 为共点力，重力的作用线必须通过O 点，因此P 、O 必在同一竖直线上，P 点可能在O 的正上方〔不稳定平衡〕，也可能在O 的正下方〔稳定平衡〕。

第二课时受力分析与物体的平衡【自主学习】考纲要求:知识网络：学习目标：1、通过例题1和变式训练1使学生掌握重力、弹力、摩擦力作用下的平衡问题；2、通过例题2和变式训练2使学生提高用图解法分析动态平衡问题的能力；3、通过例题3和变式训练3使学生熟悉用三角形相似解平衡问题的方法；4、通过例题4和变式训练4使学生掌握与电场力、磁场力有关的平衡问题。

要点梳理要点1：常见的几种力①重力与万有引力的比较方向：万有引力的方向指向地心，而重力的方向总是竖直向下，与当地的水平面垂直，但不一定指向地心。

大小：G =mg ,其中g 与地理位置和离地高度有关。

②对弹力的理解产生条件：直接接触 发生弹性形变。

大小：可以由胡克定律kx F =计算，一般情况可由平衡条件或牛顿运动定律求解。

方向：垂直于接触面指向受力物体。

③摩擦力的分析与计算条件：接触、挤压、有相对运动或运动趋势大小：静摩擦力一般通过分析受力情况，沿接触面方向根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解滑动摩擦力 由N F f μ=来计算 ④电场力 大小： 221rq q kF = 真空中的点电荷 qE F = 任何电场方向：与正电荷的受力方向相同同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

⑤磁场力F=（l为垂直于匀强磁场的有效长度）安培力：大小IlB方向由左手定则判断F=（v是垂直磁场的有效速度）方向由左手定则判断。

洛伦兹力：大小qvB思考1:(2013上海单科,8,2分)如图,质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。

让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是( )思考2：在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示，靠在一起的两个材料相同而质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是()A．匀速上行时b受3个力作用B．匀加速上行时b受4个力作用C．当上行过程中传送带因故突然停止时，b受4个力作用D．若上行过程中传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大要点2：力的合成与分解运算法则：平行四边形定则或三角形定则常用方法：合成法、正交分解法合力和分力的关系：等效替代思考3：如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是( )思考4．(2013课标Ⅰ,21,6分)(多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。

2019高三物理二轮练习教学案平衡一二综合评述1、所谓平衡状态，是指物体的静止和匀速直线运动状态。

2、从受力情况看，当物体不受外力或所受外力的合力为零时，就处于原来的静止或匀速直线运动状态——牛顿第一运动定律。

3、本专题研究的问题将涉及在中学物理中学习过的各种性质的力：重力、弹力、摩擦力、万有引力、液体气体压力、电场力、磁场力（安培力和洛仑兹力）等。

4、在研究方法上，将综合运用整体法与隔离体法，在矢量运算中将灵活运用平行四边形法则与正交分解法。

这些基本方法不仅在研究其它各种运动状态时都要用到，而且适用于研究各种不同类型的矢量（如电场强度、磁感强度）问题。

所以，这些基本方法都是必须熟练掌握的。

5、平衡状态的核心问题是分析物体的受力情况，正确作出物体的受力图，关键是对各种性质的力要有充分的认识，要能把握力的特性。

6、平衡状态的问题虽然不是高考内容的重点，但在高考试卷中却是无所不在，既有独立的选择题和填空题，还有独立综合能力考查的计算题。

高考视角平衡类问题，不仅考查物体的受力分析，而且考查对力的处理方法。

主要以选择题的形式在高考中年年出现，也有与其他知识综合出现。

主要考查的知识点是：重力、弹力、摩擦力的产生条件及在力的三要素的基础上对物体进行正确的受力分析，进行正交分解，根据共点力的平衡条件和力矩的平衡条件列方程求解。

其中摩擦力，力的合成与分解是考查的热点，尤其是三个共点力的平衡问题。

试题有一定的为了抓住本部分的高考知识点，必须熟练灵活地掌握本部分知识的基本概念和基本技能及方法。

另外与其他知识的综合平衡问题，如在研究气体问题时，大多数情况下气体和封闭气体的活塞、液柱都处于平衡状态，电场力作用下带电粒子的平衡、安培力作用下物体的平衡等，也是考查的重点。

范例精析例1：如图l—8所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物体B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。

由此可见，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是()A、μ1＝0μ2＝0B、μ1＝0μ2≠0C、μ1≠0μ2＝0D、μ1≠0μ2≠0思维过程思路一：分析物体受力。

物理教案《受力分析与平衡条件》一、教学目标1.知识目标：了解受力分析的基本概念，掌握平衡条件的定义和判断方法。

2.能力目标：培养学生观察问题、分析问题的能力，培养学生应用平衡条件解决物理问题的能力。

3.情感目标：培养学生的合作意识和同理心，在团队合作中体验到成功的喜悦。

二、教学重难点1.教学重点：掌握受力分析和平衡条件的基本概念，能够应用平衡条件解决物理问题。

2.教学难点：理解受力分析的概念和平衡条件的判断方法，能够应用所学知识解决实际问题。

三、教学方法1.探究法：通过观察实验现象，引导学生探索受力分析和平衡条件的概念。

2.讲述法：通过讲解示例和理论知识，帮助学生理解受力分析和平衡条件的原理和应用方法。

3.合作学习法：通过小组合作讨论，培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。

四、教学过程1.导入新知识（10分钟）老师出示一张照片，上面有一张牛顿摆，提问：“为什么这个牛顿摆可以保持平衡？”引导学生思考，了解平衡的基本概念。

2.引入新知识（20分钟）（1）通过小组讨论的方式，让学生观察并分析一些简单的力学问题，引导学生理解受力分析的概念并掌握其基本方法。

（2）讲解平衡条件的概念和判断方法，并通过示例讲解具体操作步骤。

引导学生思考如何判断一个物体是否处于平衡状态。

3.拓展应用（30分钟）利用课堂时间，学生在小组内进行一些练习题，帮助学生巩固所学知识，并培养学生应用平衡条件解决物理问题的能力。

4.总结归纳（10分钟）回顾本节课所学内容，让学生回答一些总结性问题，巩固知识点。

五、课堂小结通过本节课的学习，学生了解了受力分析和平衡条件的基本概念，掌握了平衡条件的判断方法，并通过实践练习培养了应用平衡条件解决物理问题的能力。

六、教学反思本节课通过探究法和讲述法相结合的方式，帮助学生理解和掌握了受力分析和平衡条件的基本概念。

通过合作学习的方式，培养了学生的团队合作意识和解决问题的能力。

但是本节课在课堂互动和巩固知识的方面还有待提高。

受力和物理的平衡教案一、教学目标：1. 让学生了解力的概念，知道力是物体对物体的作用。

2. 让学生理解平衡状态的含义，学会判断物体是否处于平衡状态。

3. 让学生掌握二力平衡的条件，能够运用二力平衡分析实际问题。

4. 培养学生的观察能力、动手能力和解决实际问题的能力。

二、教学重点与难点：1. 教学重点：力的概念，平衡状态的判断，二力平衡的条件。

2. 教学难点：二力平衡条件的应用，物体受力分析。

三、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究力的作用和物体平衡状态。

2. 利用实验演示法，让学生直观地感受力的作用和物体平衡状态。

3. 采用小组讨论法，培养学生的合作意识和解决问题的能力。

四、教学准备：1. 物理实验室，准备实验器材：绳子、滑轮、小车等。

2. 教学课件和教学素材。

五、教学过程：1. 导入新课：通过一个简单的例子，如悬挂的气球，引导学生思考力的作用和物体平衡状态。

2. 探究力的作用：让学生进行实验，观察并感受力的作用，引导学生总结力的概念。

3. 判断平衡状态：让学生了解平衡状态的含义，学会判断物体是否处于平衡状态。

4. 学习二力平衡的条件：通过实验和讲解，让学生掌握二力平衡的条件。

5. 应用二力平衡分析实际问题：让学生进行小组讨论，分析实际问题中的受力情况和平衡状态。

6. 总结与反馈：对本节课的内容进行总结，解答学生的疑问，给予学生积极的反馈。

六、教学拓展：1. 引导学生了解平衡状态在现实生活中的应用，如自行车骑行、荡秋千等。

2. 让学生探讨非平衡状态下的物体运动情况，了解物体在非平衡状态下受力分析的方法。

七、课堂小结：1. 回顾本节课所学内容，让学生总结力的作用、平衡状态的判断和二力平衡的条件。

2. 强调平衡状态在实际生活中的重要性，激发学生学习物理的兴趣。

八、课后作业：1. 请学生运用二力平衡的条件，分析家庭中的日常物品是否处于平衡状态。

九、教学反思：1. 教师在本节课中的教学效果，是否达到预期目标。

1 力与物体的平衡平衡问题是历年高考的重点，特别是受力分析与平衡条件的应用在近几年高考中频繁考查。

本部分内容在高考命题中也有两大趋势：一是向着选择题单独考查的方向发展；二是选择题单独考查与电学综合考查并存。

考查的角度主要包括：一、对各种性质的力的理解；二、共点力平衡条件的应用。

用到的思想方法有：整体法和隔离法、假设法、合成法、正交分解法、矢量三角形法、相似三角形法、等效思想、分解思想等。

1．处理平衡问题的基本思路确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论。

2．常用的方法(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法。

(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等。

3．带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力。

4．如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定是匀速直线运动，因为F 洛⊥v 。

1．为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F 2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如图所示。

现分别测出了弹簧的弹力F 1、拉力F 2和木块的重力G ，则以下结论正确的是( )A ．木块受到竖直向下的滑动摩擦力B ．木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑C ．木块与墙壁之间的动摩擦因数为21F F D ．木块与墙壁之间的动摩擦因数为21F GF2．如图所示，A 、B 、C 三根平行通电直导线质量均为m ，通入的电流大小相等，其中C 中的电流方向与A 、B 中的电流方向相反，A 、B 放置在粗糙的水平面上，C 静止在空中，三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点，且三根导线均保持静止，重力加速度为g ，则A 导线受到B 导线的作用力大小和方向为( )A ．33mg ，方向由A 指向B B ．33mg ，方向由B 指向A C ．3mg ，方向由A 指向B D ．3mg ，方向由B 指向A3．如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N 。