下载文档原格式
沪科版高中物理高一物理试验版《共点力的平衡及其应用》教案及教学反思一、教学背景和教学目标1. 教学背景本节课是高一物理试验版中的一节试验课，主要讲解共点力的平衡及其应用。
2. 教学目标通过本节课的学习，学生将能够：•掌握力的平衡的概念和判断方法；•理解重力、弹性力、摩擦力等常见力的特点和作用；•理解力的合成和分解原理，并能运用到实际问题中。
二、教学内容和教学步骤1. 教学内容本节课的教学内容主要包括以下四个部分：1.共点力的平衡概念和判断方法；2.重力、弹性力、摩擦力等常见力的特点和作用；3.力的合成和分解原理；4.小组合作实验和实验报告。
2. 教学步骤本节课的教学步骤如下：步骤一：引入课题引导学生回忆力的定义、单位、性质和分类等相关知识，并围绕“什么是力的平衡？力的平衡有什么特点？”等问题展开讨论。
步骤二：讲授知识在引导学生认识力的平衡的基础上，辅以多媒体教学，结合图形、实例和视频，讲解重力、弹性力、摩擦力等常见力的特点和作用，以及力的合成和分解原理和方法。
步骤三：小组合作实验本节课的重点是让学生参与一个小组合作实验，通过实验探究共点力平衡的特点和应用。
实验步骤如下：1.选好一张弹性细绳，将其平衡端点固定在黑板上、桌角，以手为尺测出长度L1，并标示在弹性细绳上；2.另选一张弹性细绳，将其平衡端点挂在第一张弹性细绳正下方，以手为尺测出长度L2（与L1之和近似）并标示在弹性细绳上；3.逐渐将第二张弹性细绳向一侧扯紧，注意观察和记录弹性细绳的变化；4.重复以上三个步骤，可以得到如下示意图：5.根据实验结果，引导学生分析和探究，确定稳定平衡和不稳定平衡的条件，以及如何通过调整力的方向和大小实现平衡。
步骤四：实验报告鼓励学生以小组形式，开展实验报告，将实验过程、实验结果及分析、实验结论等内容分别用文字和图表形式呈现，并就共点力平衡的特点和应用，进行讨论和总结。
三、教学反思本节课是一个试验课，为了增强学生的实验和探究能力，我采取了小组合作实验的方式，让学生自主探究和发现共点力平衡的特点和应用。
《共点力的平衡及其应用》教学设计【教材分析】《共点力的平衡及其应用》是沪科版物理教材必修1第四章的第三节内容，本章的前两节主要研究了如何求合力与分力，为本节课共点力的平衡做了很好的铺垫，而共点力的平衡又是第五章运用牛顿运动定律求解动力学问题的必要手段，因此本节课在必修一教材中起着承上启下的衔接作用。
【学习者分析】首先，在初中物理的学习中，学生已经对二力平衡有一定的了解和理解，为本节课多个共点力平衡的学习做了铺垫；其次，学生在高中入学三个月以来，已经适应了高中物理的学习方式，具有一定的逻辑思维能力和抽象概括能力，这些都为本节课的学习打下了基础。
另一方面，本次参赛班级学生学习习惯普遍较差，例如书写不规范，作图不准确等，同时，大部分学生的基础知识比较薄弱，数学计算能力不尽如人意，实验操作能力不强，这些都是影响本节课学习效果的因素。
【教学目标】1. 知识与技能①理解什么是平衡状态；②知道共点力的平衡条件。
2. 过程与方法①通过实验探究三个共点力的平衡条件，使学生理解等效替代的物理方法；3. 情感、态度与价值观①通过探究实验，使学生逐渐形成实事求是的科学态度；【教学重点】平衡状态的概念和共点力的平衡条件。
【教学难点】运用共点力的平衡条件解决平衡问题。
【教学策略】1. 由精彩视频激发学生的好奇心和探究欲。
2. 在实验探究中，学生分组完成实验操作，并对实验现象进行分析和解释。
3. 利用多媒体展示重点内容，提高课堂效率。
4. 当堂检测，在学习平衡状态和平衡条件之后，对学生进行当堂检测，检测和巩固重点知识。
【教学活动过程】【板书设计】4.3共点力的平衡及其应用一、平衡状态内容：如果物体保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡状态二、从二力平衡到共点力平衡1. 二力平衡条件：合力为零2. 共点力平衡条件：合力为零三、用合成法求解共点力平衡问题。
3、共点力的平衡及其应用-沪科教版必修一教案1. 知识点概述在物理学的力学中，我们常常用向量来描述力的大小和方向。
对于处于不动或以恒定速度运动状态下的物体，力的合力为零。
在这种情况下，我们说物体处于平衡状态。
本次教案将主要介绍共点力系统的平衡状态及其应用。
2. 教学目标•了解共点力的概念和性质。
•理解共点力系统对物体的影响。
•掌握分析共点力系统的方法。
•了解共点力平衡的判定条件。
•培养分析和解决实际问题的能力。
3. 教学内容3.1 共点力的概念共点力是指几个力作用于一个物体上的情况。
比如一个球在桌子上，重力、支持力和摩擦力都作用于这个球的同一点上，这些力就是共点力。
3.2 共点力的性质共点力有以下几个性质：•共点力作用在物体的同一点上。
•共点力的合力作用方向和作用点相同。
•共点力的合力大小等于各力的代数和。
3.3 共点力系统的分析方法在分析共点力系统时，我们通常使用以下方法：•将各力按照大小和方向用向量表示。
•将所有力的起点放在同一点上，即物体的作用点。
•将所有力的终点向两侧移动，形成一个封闭的图形。
•求出各力的合力向量，判断是否为零。
3.4 共点力平衡的判定条件共点力系统达到平衡的条件是合力为零。
这个条件可以通过以下几种方式判断：•向量法：画出力的向量图，看向量图的几何关系是否构成一个平衡的图形。
•解析法：通过代数运算计算出所有力的分量的代数和是否为零。
•装置法：使用天平等装置，测量各力大小，判断物体是否水平。
3.5 共点力平衡的应用共点力平衡的应用包括以下几个方面：•建筑工程：结构物的设计和施工时需要考虑共点力平衡的问题。
•机械工程：机器和装置的设计和制造中需要考虑共点力平衡的问题。
•生命科学：了解共点力平衡对人体静态平衡的影响。
4. 教学方法•让学生掌握基础的力学知识，如向量运算、平衡条件等。
•通过实验和案例分析，让学生深入了解共点力系统的特点和分析方法，以及其在现实问题中的应用。
•利用课堂互动，引导学生思考和解决实际问题，培养其动手能力和创新能力。
《共点力平衡条件及应用》学案江西金太阳新课标资源网主编整理学习目标:知道什么是共点力，及在共点力作用下物体平衡的概念。
理解物体在共点力作用下的平衡条件。
学习重点共点力作用下物体的平衡条件。
学习难点共点力平衡条件的探究过程。
【基础回顾】1．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作用线交于，这几个力叫共点力。
2．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．3．平衡条件：物体所受合外力．其数学表达式为：F合＝或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．4．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。
若物体受到两个力的作用处于平衡状态，则这两个力．若物体受到三个力的作用处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力．【案例引路】1.平衡状态辨析【例1】下列物体中处于平衡状态的是（）A.静止在粗糙斜面上的物体B.沿光滑斜面下滑的物体C.在平直路面上匀速行驶的汽车D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间【解析】在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动，加速度为零；从受力情况来说，合力为零。
物体在某一时刻的速度为零，并不等同这个物体保持静止，如果物体所受的合外力不为零，它的运动状态就要发生变化，在下一个瞬间就不能静止的了，所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合外力合加速度判断，而不能认为物体某一时刻速度为零，就是处于平衡状态，本题的正确选项应为A、C。
物体在某一时刻的速度为零与物体保持静止是两个不同的概念。
物体在某一时刻速度为零，并不能说明物体处于静止状态；物体处于平衡状态，也不一定速度为零。
2.动态平和问题【例2】如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮，如图所示.今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点（未到顶点），则此过程中，小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是（）A.N变大，T变大B.N变小，T变大C.N不变，T变小D.N变大，T变小【解析】对A进行受力分析，如图所示，力三角形AF′N与几何三角形OBA相似，由相似三角形对应边成比例，解得N不变，T变小.【答案】C【规律总结】相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法，解题的关键是正确的受力分析，寻找力的矢量三角形和结构三角形相似.【例3】如图4-1-3所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变化，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为（）A. B. C. D.【解析】由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3、F4的合力应与等值反向。
共点力的平衡及其应用学案一、一周知识概述本章主要研究的是物体在共点力的作用下的平衡,要求掌握共点力的概念,掌握什么是共点力的平衡,学会灵活的运用整体法,隔离法分析物体的平衡,要熟练的运用平行四边形合成法,矢量三角形法,正交分解法列平衡方程.二、重难点知识的归纳与讲解(一)平衡状态一个物体在共点力作用下，如果保持静止或匀速直线运动，则这个物体就处于平衡状态。
如光滑水平面上匀速直线滑动的物块、沿斜面匀速直线下滑的木箱、天花板上悬挂的吊灯等，这些物体都处于平衡状态。
注意：①物体处于平衡状态时分为两类：一类是共点力作用下物体的平衡；另一类是有固定转动轴物体的平衡。
在这一节我们只研究共点力作用下物体的平衡。
共点力作用下物体的平衡又分为两种情形，即静平衡(物体静止)和动平衡(物体做匀速直线运动)。
②对静止的理解：静止与速度v=0不是一回事。
物体保持静止状态，说明v=0，a=0，两者同时成立。
若仅是v=0，a≠0，如上抛到最高点的物体，此时物体并不能保持静止，上抛到最高点的物体并非处于平衡状态。
所以平衡状态是指加速度为零的状态，而不是速度为零的状态。
(二)共点力作用下的平衡条件处于平衡状态的物体，其加速度a=0，由牛顿第二定律F=ma知，物体所受合外力F合=0，即共点力作用下物体处于平衡状态的力学特点是所受合外力F合=0。
例如下左图所示中，放在水平地面上的物体保持静止，则所受重力和支持力是一对平衡力，其合力为零。
又如上右图所示中，若物体沿斜面匀速下滑，则F与F N的合力必与重力G等大反向，故仍有F合=0。
注意：(1)若物体在两个力同时作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，其合力为零，这就是初中学过的二力平衡。
(2)若物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态，这三个力必定共面共点(三力汇交原理)，合力为零，称为三个共点力的平衡，其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
共点力的平衡
上师大附属外语中学薛琴
一、教学目标：
1.知识和技能：
1)理解物体处于平衡状态的概念，能区别平衡状态和静止状态。
2)能根据实验目的，用弹簧秤准确测量物体所受的大小确定每个力的方
向。
2.过程和方法：
1)通过观察，认识物体处于平衡状态的受力特点。
2)通过实验亲自感受三个力平衡实验中三个力的大小和方向之间相互关联性，并能运用的合成或分解法分析、归纳和描述三个共点力平衡的条件。
3.情感、态度和价值观：
通过探究三力平衡的实验过程，体会实验在研究问题中的重要性，激发创造性思维和主动探究物理规律的精神，在实验过程中，培养同学间的团结协作精神。
二、教学重点和难点：
1.重点是受共点力作用物体的平衡条件。
2.难点是用共点力的合成和分解定量计算共点力平衡的实际问题。
三、教学设计思路和教学流程：
本设计内容为两个部分：一是物体平衡的概念；二是物体在共点
力作用下平衡条件。
第一部分的设计，通过图片、录象为基础，通过观察、分析、归纳，得到物体在共点力作用下的平衡概念，通过分析、讨论得到，物体处于静止和匀速直线运动状态下，相同点和不同点，得到处于平衡状态下物体的加速度为零，速度可以不为零的特点。
第二部分的设计，首先通过受到二个力作用而处于平衡的条件，即受到一对平衡力，F 合=0，然后讨论当物体受到三个共点力作用下处于平衡的条件，用实验探究得到：三个共点力作用物体平衡条件F 合=0，进而推广到多个力作用物体平衡的条件，体现从特殊到一般归纳推理过程，使学生分析、归纳和推理能力得到提高。
小结四、教学过程
G
f
N N
G
F f N。
4.3 共点力的平衡及其应用教材分析《共点力作用下物体的平衡》是人教版新课标教材高中物理必修Ⅰ第四章《怎样求合力与分力》中的第三小节的内容，是学完了力的合成后的应用。
本内容的重点是共点力的平衡条件：F=0，学生动手试验，总结得出结论；合难点是物体的受力分析，通过课堂实例分析来形成分析方法；学生比较容易产生疑惑的地方是物体受力在什么情况下可以认为是共点力，通过实例分析来归纳条件。
学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、知识能力目标1、通过具体事例知道什么叫共点力作用下的平衡状态．2、通过理论分析和实验探究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．4、用实例了解平衡的种类以及稳度问题.二、过程与方法目标1、经历用实验探究方法推理多力作用下的平衡条件．2、学会用平衡条件解决简单的实际问题，理解基本的思维方式。
三、情感态度与价值观目标1、领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲．2、尝试将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
教学重点共点力平衡条件的综合应用。
教学难点受力分析、正交分解、动态平衡。
提炼课题会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题教学过程一、复习旧知，引出新课：提问：什么是共点力？(如果几个力的作用点相同，或作用线交于一点，这几个力就叫做共点力)教师：今天我们来一起学习共点力作用下的物体平衡以及相关知识。
二、共点力作用下物体的平衡☻物体平衡状态的概念教学1、呈现平衡状态的一些图片（蘑菇石、山西悬空寺、芭蕾舞、自动扶梯等）让学生感受自然界、生活、艺术等不同领域存在的平衡之美；同时初步感知从物理学的角度所谓的平衡状态——静止或匀速直线运动状态。
2、讨论交流呈现实际例子，反馈学生对概念的理解。
问题：分析下面实际例子中，物体在全过程中的哪些阶段，物体是处于平衡状态？实例1：飞机从起飞，到一一定的速度平稳飞行，再到降落，最后停留在机场的停机坪上。
4.3 共点力的平衡及其应用
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）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
得到
b：用正交分解合成法求解
建立平面直角坐标系
由F x合=0;及F y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F x合和F y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=30o的光滑斜面上，已知挡板也是光滑的，求：
（1）挡板对小球弹力的大小；
（2）斜面对小球弹力的大小。
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，
练习一的1、2、3、4题
五、板书设计：
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧==列出平衡方程求解当方法，运用平衡条件，选择适平衡状态分析研究对象是否处于画出受力示意图析，并对研究对象进行受力分结点）确定研究对象（物体或解题的一般步骤正交分解法相似三角形法力的分解法
力的合成法常用的方法共点力平衡条件的应用合合00y x F F。
