高一物理力学受力分析之动态平衡问题上课讲义
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【高一物理】最强优质课件力的动态平衡一、教学内容本节课我们将深入探讨力的动态平衡问题。
教学内容基于高中物理教材第四章第二节“力的合成与分解”,详细内容涉及力的动态平衡的定义、条件、应用以及在实际问题中的求解方法。
二、教学目标1. 让学生掌握力的动态平衡的概念,理解物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的原理。
2. 培养学生运用力的合成与分解解决实际问题的能力,提高学生的物理思维。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力,通过实践了解力的动态平衡在实际生活中的应用。
三、教学难点与重点难点:力的动态平衡条件的推导以及在实际问题中的应用。
重点:力的合成与分解在力的动态平衡问题中的应用。
四、教具与学具准备教具:三角板、直尺、图钉、弹簧测力计、细线、小球。
学具:弹簧测力计、细线、小球。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一个悬挂的小球,通过调整细线的长度,使小球保持静止,引发学生思考。
2. 知识讲解:详细讲解力的动态平衡的定义、条件,结合教材第四章第二节的内容,引导学生理解力的合成与分解在力的动态平衡问题中的应用。
3. 例题讲解:讲解力的动态平衡的经典例题,如:两个人用不同方向的力拉一个物体,求物体保持静止时的力的大小和方向。
4. 随堂练习:让学生进行力的合成与分解的随堂练习,巩固所学知识。
5. 实验操作:指导学生分组进行力的动态平衡实验,观察并记录实验结果。
六、板书设计1. 力的动态平衡定义2. 力的动态平衡条件3. 力的合成与分解在力的动态平衡中的应用4. 经典例题及解答5. 实验结果及分析七、作业设计1. 作业题目:(1)一个物体受到三个力的作用,已知这三个力的大小和方向,求物体保持静止时的力的大小和方向。
(2)一个物体悬挂在三角形的三个顶点上,已知三个顶点的高度,求物体保持静止时的重量。
2. 答案:见附件。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:引导学生关注力的动态平衡在实际生活中的应用,如桥梁、建筑物等,激发学生的学习兴趣,提高学生的创新能力。
课时聚焦
衡状态。
(1
(2
(3
(4
典型例题
【例 1
A.T与
C.T
【例 2】【
(A)F1
(C)F1
【例 3
【例 4】如图所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船匀速靠岸。
小船受
Commented [fj4]:
重力、阻力的大小均不变,拉力变大,浮力变小
通过一轻质定滑作用于绳
的
作用下处
的方向,但物体始终静止在如图的位置,则下列b
a
鲁科版习题Commented [fj8]: Commented [fj9]: Commented [fj10]:
C .力 F
D .当力 F 二、填空题
7.吊环比赛中开始时吊绳竖直,平,形成如图的“十字支撑”__________。
(均选填“增大”“减小”8.如图所示,质量为 4 kg 花板上 A 、B 力大小为__________N 些,应将 AB 间距离__________(填“9.如图所示,置开始缓慢向竖直位置转动的过程中,力______________,摩擦力变小后变大”或“先变大后变小”)三、计算题
10.如图(a )所示为便利的运输工具运送 19 L 的桶装矿泉水,图(b (1)试分析送水员拉动小车使矿泉水桶和小车一起水平向右匀速运动时,
矿泉水桶的受力情况,并分别求出小车 (2)若送水员改变小车的角度,侧面 OP 、OQ 对桶的
支持力会如何变化?53°Q (a)Commented [fj11]:。
【高一物理】最强课件力的动态平衡一、教学内容本节课我们将深入探讨力的动态平衡问题。
教学内容基于教材《高中物理》第四章第一节“力的合成与分解”,重点包括力的动态平衡条件、受力分析及力的合成方法。
详细内容涉及力的合成原理、力的分解方法以及如何在复杂情况下应用这些原理解决实际问题。
二、教学目标1. 让学生掌握力的动态平衡条件,能够准确判断物体是否处于力的动态平衡状态。
2. 培养学生运用受力分析方法解决实际问题的能力。
3. 使学生能够灵活运用力的合成与分解原理,解决力的动态平衡问题。
三、教学难点与重点教学难点:力的合成与分解在实际问题中的应用,特别是在复杂情况下的受力分析。
教学重点:力的动态平衡条件,力的合成与分解方法。
四、教具与学具准备1. 教具:力学演示模型、力的合成图示板、挂图。
2. 学具:直尺、圆规、三角板、力学计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示一辆停在斜坡上的汽车,引导学生思考如何判断汽车是否处于力的动态平衡状态。
2. 例题讲解:讲解力的合成与分解原理,以一道典型例题为例,演示如何进行受力分析和力的合成。
3. 随堂练习:让学生分组讨论并解决一个力的动态平衡问题,教师巡回指导。
5. 课堂提问:检查学生对力的动态平衡条件的理解和掌握程度。
6. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识。
六、板书设计1. 力的动态平衡条件2. 受力分析方法3. 力的合成与分解原理4. 典型例题及解答步骤七、作业设计1. 作业题目:一辆质量为m的物体,受到两个方向不同的力F1和F2的作用,求物体保持静止时的力F1和F2的大小和方向。
2. 答案:根据力的动态平衡条件,F1和F2的合力为零,即F1 + F2 = 0。
根据力的合成方法,可以求出F1和F2的大小和方向。
八、课后反思及拓展延伸1. 在力的动态平衡问题中,如何判断多个力的合力为零?2. 如何利用力的合成与分解方法解决更复杂的力的动态平衡问题?3. 结合实际生活中的例子,探讨力的动态平衡在实际应用中的重要性。
高一物理力学受力分析之动态平衡问题
动态平衡
一、三角形图示法(图解法)
方法规律总结:常用于解三力平衡且有一个力
是恒力,另一个力方向不变的问题。
例1、如图1-17所示,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?
答案: F1逐渐变小,F2先变小后变大 变式:
1、质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上.用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ,如图所示,用T 表示OA 段拉力的大小,在O 点向左移动的过程中( A )
A.F 逐渐变大,T 逐渐变大
B.F 逐渐变大,T 逐渐变小
C.F 逐渐变小,T 逐渐变大
D.F 逐渐变小,T 逐渐变小
2、如图所示,一个球在两块光滑斜面板AB 、AC 之间,两板与水平面间的夹角均为60°,现使AB 板固定,使AC 板与水平面间的夹角逐渐减小,则下列说法中正确的是( A )
A.球对AC 板的压力先减小再增大
B.球对AC 板的压力逐渐减小
C.球对AB 板的压力逐渐增大
D.球对AB 板的压力先增大再减小 二、三角形相似法
方法规律总结:在三力平衡问题中,如果有一
个力是恒力,另外两个力方向都发生变化,且力的矢量三角形与题所给空间几何三角形相似,可以利用相似三角形对应边的比例关系求解.
例2、如图所示,AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆AB 一端通过铰链固定在A 点,另一端B 悬挂一重为G 的重物,且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力F 拉绳,开始时∠BAC >90°,现使∠BAC 缓慢变小,直到杆AB 接近竖直杆AC .此过程中,杆AB 所受的力( A ) A .大小不变 B .逐渐增大 C .先减小后增大 D .先增大后减小
变式:
1、如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m 的小球套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移.在移动过程中手对线的拉力F 和轨道对小球的弹力N 的大小变化情况是( C )
A.F 不变,N 增大
B.F 不变,N 减小
C.F 减小,N 不变
D.F 增大,N 减小
2、半径为R 的球形物体固定在水平地面上,
球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( A )
A .N 不变,T 变小
B .N 不变,T 先变大后
变小 C .N 变小,T 先变小后变大
D
.N 变大,T 变小
三、整体隔离法 例3、一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上,在斜面上放一个光滑球,球的一侧靠在竖直墙上,木块处于静止,如图所示.若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F ,木块仍处于静止,则木块对地面的压力N 和摩擦力f 的变化情况是( A )
A .N 增大,f 增大
B .N 增大,f 不变
C .N 不变,f 增大
D .N 不变,f 不变
变式:
1、在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ,A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ,整个装置处于静止状态.现对B 加一竖直向下的力F ,F 的作用线通过球心,设墙对B 的作用力为F1,B 对A 的作用力为F2,地面对A 的作用力为F3.若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( A )
A. F2缓慢增大,F3缓慢增大
B. F1缓慢增大,F3保持不变
C. F1保持不变,F3缓慢增大
D. F2缓慢增大,F3保持不变
2、半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN 。
在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ,整个装置处于静止,如图所示是这个装置的截面图。
现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q 滑落到地面之前,发现P 始终保持静止。
则在此过程中,下列说法正确的是( BC )
A.MN 对Q 的弹力逐渐减小
B.P 对Q 的弹力逐渐增大
C.地面对P 的摩擦力逐渐增大
D.Q 所受的合力逐渐增大
四、绳长不变法
方法规律总结:绳子总长不变。
例题4、如图所示,A ,B 是两根竖直立在地上的木桩,轻绳系在两木桩上不等高的P ,Q 两点,C 为光滑的、质量不计的滑轮,下面悬挂着重物G ,现保持结点P 的位置不变,当Q 点位置上、下移动时,绳中的张力大小是(
D
)
A.Q 点下移时,张力变大
B.Q 点上移时,张力变小
C.Q 点下移时,张力变小
D.Q 点无论上移或下移,张力大小始终不变 变式:
1、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。
如果只人为改变一个条件,挡衣架静止时,下列说法正确的是 ( AB )
A.绳的右端上移到b`,绳子拉力不变
B.将杆N 向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点右移
2、如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架
上,一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A 点,另一端从B 点沿支架缓慢地向C 点靠近(C 点与A 点等高).则绳中拉力大小变化的情况是( AD )
A .由
B 到D 的过程中,拉力逐渐变大 B .由B 到D 的过程中,拉力保持不变
C .由
D 到C 的过程中,拉力逐渐变大 D .由D 到C 的过程中,拉力保持不变
五、正交分解法解决物体的平衡问题
方法规律总结:当物体受三个以上的力而处于
平衡状态时,将各力沿着互相垂直的两个方向分解,再根据F X 合=0,F Y 合=0列方程,可以很方便地解题.
例题5、如图所示,质量分别为m 、M 的两个物体系在一根通过定滑轮的轻绳两端,M 放在水平地板上,m 被悬在空中,若将M 沿水平地板向右缓慢移动少许后M 仍静止,则( D )
A.绳中张力变大
B.M 对地面的压力变大
C.M 所受的静摩擦力变大
D.滑轮所受的压力变大 变式:
1、如图所示,位于斜面上的物块M 在沿斜面向上的力F 作用下,处于静止状态.则斜面作用于物块的静摩擦力的( BCD )
A.方向一定沿斜面向上
B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零
D.大小可能等于F
2、放在水平地面上的物块,受到一个与水平方向成α角斜向下方的推力F的作用,物块在水平地面上处于静止状态,如图所示.如果保持力F的大小不变,而使力F与水平方向的夹角α变大,那么,地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是( B)
A.N变小,f变大
B.N变大,f变小
C.N变小,f变小
D.N变大,f变大。