《共点力平衡的应用 》教案

共点力作用下物体平衡教案教学目标一、知识目标1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.2、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.二、能力目标1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力.2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力.三、情感目标1、教会学生用辨证观点看问题，体会团结协助.教学建议教材分析1、通过实际(生产生活中)的例子来说明怎样的状态是平衡状态，使学生全面理解平衡状态——静止或匀速直线运动.2、共点力作用下物体的平衡条件在实际中的应用，是本节课教学的重点.对于不同类型的平衡问题，如何依据平衡条件建立方程，对于学生来说是学习中的难点.(平衡系统中取一个物体为研究对象，即隔离体法处理;取二以上物体为研究对象，即整体法处理.建立方程时可利用矢量三角形法或多边形法的合成和正交分解法来处理.)教法建议1、本节例题的教学重在引导学生学习分析方法.由于学生已经掌握了动力学问题的一般分析方法，教学时可先回顾动力学问题的分析方法，然后引导学生迁移到静力学问题中去.2、本节例题代表了两种典型的静力学问题.建议教学中引导学生做出小结.教学设计方案第一节共点力作用下物体的平衡一、平衡状态如果物体保持静止或者做匀速直线运动，则这个物体处于平衡状态.由此可见，平衡状态分两种情况：一种是静态平衡状态，此时，物体运动的速度，物体的加速度 ;另一种是动态平衡，此时，物体运动的速度，物体的加速度 .注意：1、物体的瞬时速度为零时，物体不一定处于平衡状态.例如，将物体竖直上抛，物体上升到最高点时，其瞬时速度，但物体并不能保持静止状态，物体在重力作用下将向下运动，由牛顿第二定律可得，物体此时的加速度，只有当物体能保持静止状态即其加速度也为零，物体才是处于静平衡状态.2、物理中的缓慢移动可认为物体的移动速度很小，即要多小有多小，故可认为其移动速度趋于零，因此，习题中出现“缓慢移动”都可理解为物体处于动态平衡状态.二、共点力如果几个力的作用点相同，或作用线(或反向延长线)交于一点，这几个力就叫做共点力.三、共点力的平衡条件从牛顿第二定律知道，当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，因此，在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即 .解题的基本思路和方法：解物体的平衡问题的程序是：确定平衡体，作出受力图，正交分解好，定向列方程.第一步确定研究对象，根据题意将处于平衡状态的物体或结点作为研究对象，通常用隔离体法将确定的研究对象从它所处的环境中隔离出来.但有时要将研究对象连同它的关联物一起作为研究系统(整体法)，反而运算方便，请注意研究下文将要给出的例题.第二步进行受力分析，作出研究对象的受力图.这一步是解题成败之关键，务必细致周到，不多不漏.(判断分析的力是不是正确，可用假定拆除法和条件法来处理)第三步建立坐标系或规定正方向.如何建立合适的坐标系，要看问题的已知量、未知量而定.原则是要使力与坐标轴的夹角简单而明确，这样可使方程明快.坐标设置不当，会引起需要使用三角中的和差化积、半角倍角公式等运算工具，使计算大为繁冗.一般选未知量的方向为坐标系的正方向为宜，建立坐标系后，把不在坐标轴上的力用正交分解法分解到坐标轴上，并画出其分力的准确图示备用.第四步根据物体平衡的充要条件列出平衡方程组，运算求解.对结论进行评估.必要时对结论进行讨论.探究活动重心与平衡活动内容：探讨重心与平衡的知识在实际生活中的应用.活动目的：1、了解考虑物体重心的意义，知道找物体重心的方法.2、了解物体的平衡状态、平衡位置.知道不同平衡位置的稳定性不同，稳定性与重心的关系及在生活中的实际应用.3、激发学生爱科学、学科学的兴趣;培养运用物理知识，分析、解决实际问题的能力.活动准备：长方形的塑料尺、心形卡片、中空的管子(圆环)、烟盒、奶瓶、细竹竿、硬币、梯形皮包、支架及茶杯、走索演员在一根高空钢丝上表演的投影片，在绳索上驾驶摩托车下挂载人“车厢”的投影片.活动过程：科学讲座，并进行讨论与思考①你能回答老师给你提出的问题吗?②你觉得重心和平衡的知识在生活中的应用广泛吗?你能举出实例吗?物理学中的其它知识呢?1、分析确定重心的问题重心是重力在物体上的作用点也就是物体各部分所受重力的合力的作用点.为什么要考虑物体的重心呢?当我们希望一个物体保持平衡时，就要用到重心的概念.例如，这里有一把尺子，为了把尺子支撑住，有一个办法就是把它放在桌子上.这时，桌子向尺子的各个部分都施加了支撑力，但是尺子的重力也可以被看作只作用在重心上.我们可以把一个手指尖放在尺子重心的下面，这时，仅仅支在一个点上就能把尺子支撑起来.你可以用手指尖按照上述办法使尺子保持平衡.下面，我们将用平衡点作为重心的别名.①你可以用实验的方法来寻找尺子的平衡点.首先，把尺子放在互相隔开的两个食指尖上.然后，慢慢地让两个手指向一起靠拢，方法是先移动一个手指，再移动另一个手指.最后，这两个食指将在尺子的中点处靠在一块.于是，平衡点就是尺子的中点.就是那些非均匀物体，也可以用这种滑动手指的方法找到它们的平衡点.你可以采用同样的方法，试着找出铅笔、钢笔和高尔夫球棒的重心.你将会很容易地找到这些物体的平衡点.但是，在这些情况下手指每次应向前移动多少，可能估计得不很恰当.你可以先用一把扫帚试着估计一下，然后再进行实验.②寻找不规则形状物的重心，还有一种方法可供使用.如寻找一个心形卡片重心的方法是用两个手指轻轻地把心形卡片捏起来，卡片就会前后摆动起来，最终它将静止下来.当卡片静止后，通过手捏卡片的那个点在卡片上画一条铅垂线.用手指在另外一点(这点不应在刚才画的那条铅垂线上)把卡片捏起来，待卡片静止后，再画一条铅垂线.这两条线相交的那一点，就是心形卡片的重心或平衡点.当你把手指支在这一点的下面，就可以把卡片平衡地支撑起来.③任何物体都有一个重心.人的重心大约是在肚脐的后面、身体的中心处.假设让一个人躺在跷跷板上，让他的肚脐恰好在跷跷板支撑点的上方，这样，人体通常能够达到平衡，跷跷板的两端都将不接触地面.④一段中空的管子，重心位于管的空心内，而不是在制作这管子的材料(管壁)上.这是与重心的定义相符合的.重心不一定要位于物体内.如果你试着使一段管子或圆环达到平衡，你可以用手指支撑它们的外侧，这是一种不稳定的平衡状态.如果一段管子处于竖直状态或圆环是处在水平状态(即它们的圆形截面处在水平面内)，又要用一个手指支撑它们，就必须用一块硬纸板托在圆环(或管子)下面，再用手指支在纸板上即可.任何物体的形状和物质结构的改变，都可以使它的重心发生移动.当我们把尺子从一端削掉一段之后，尺子余下部分的重心，就移动到新的位置了.与此相似，如果在尺子的一端粘上一团油灰，尺子也有一个新的平衡点.试问，平衡点是朝油灰移动，还是朝相反方向移动?2、探讨物体平衡的问题对于一个物体来说，当共点力的合力为零时，我们就说该物体是处于平衡状态.①例如在地板上放着电冰箱、电冰箱受到重力和支持力的合力为零，我就说，电冰箱是处于平衡状态.在地面上的任何静止的物体，都是处于平衡状态.②桌面上的某个物体，在外力作用下作变速运动，这物体便不是处于平衡状态.在这种情况下，重力方向仍然是与支持力的方向相反，但是使物体作变速运动的外力却是水平方向的.③根据物体形状的不同，各种物体可以有一个或更多个平衡位置.让我们把一枚硬币放在水平的桌面上，它有两种平衡位置：让硬币的某个平面接触桌面，这是一种平衡位置，把硬币立起来，让它的侧面接触桌面，这是另一种平衡位置.请注意，硬币有两个平面，我们把它们看作是一种平衡位置;让硬币的侧面接触桌面，使它达到平衡，这种平衡位置可以有无数种情况，但我们都把它们看成是一种平衡位置.我们再以烟盒为例，说明怎样分析物体的平衡位置.把烟盒放在水平的桌面上，它有三种平衡位置：一种平衡位置是让烟盒底面(或者顶面)接触桌面;第二种平衡位置是让烟盒后面(或者前面)接触桌面;第三种平衡位置是让烟盒的一个端面(或者另一个端面)接触桌面.你能举出一个具有四种平衡位置的物体来吗?④假设某个物体处于非平衡位置，当人们把它放开以后，它将朝着平衡位置运动.让我们手持一个烟盒，在桌子上方将烟盒松开，它将落在桌面上，并将迅速地静立在烟盒的某个面上.当我们做这个实验时，你怎样放开烟盒是没有关系的;不管你是在怎样的状态下放开烟盒，它总是要达到某个平衡位置.我们还可以手执一枚硬币将它放下，硬币落到桌面上以后，也会达到它的某一平衡状态.⑤并非所有的平衡位置都相同，各种平衡位置之间的差异，是它们的稳定性不同.3、讲解稳定平衡问题①迫使一物体产生一个很小的位置移动或运动，在引起一阵摆动以后，它最终将回到原来的平衡位置，这物体便处于稳定平衡状态.桌上放着一个直立的奶瓶，当我们轻轻地推一下瓶的颈部，它便会前后摆动，但最终将回到原来的直立位置.②与稳定平衡相对立的是不稳定平衡.如果使物体产生一个很小的位置移动或运动，它未能引起摆动，则该物体处于不稳平衡状态.随之而来的，是这物体将发生运动，到达另一个平衡位置.例如，一枚硬币，当它的平面接触桌面时，要比它的周边接触桌面有较好的稳定性.当你极其轻微地碰一下硬币时，它将前后摆动，但最后硬币仍回到原来的平衡位置.当然，如果你用大一点的力碰它，它将会翻倒，变成硬币平面接触桌面.假设你现在使一根针或一根细竹竿直立，并可能使它达到平衡，这时，它是处在不稳平衡位置.当我们给它施加一个极微弱的力时，这根针或细竹竿将会倒下来，达到整个长度都接触地面的新的平衡状态.③哪些因素决定了物体的稳定程度呢?一个因素是支持面的大小.当支持面大时，平衡的稳定性也增大.例如，一个长方体的桶，当它放倒时，比它直立时的稳定性要好.再举一个例子，有一种冰淇淋盒是圆锥形的，当盒里没有装入冰淇淋时，我们将杯口朝下放在桌上，这时它的稳定性较好;但如果将它锥体的尖端朝下放置，冰淇淋盒的稳定性则很差.实际上，如果圆锥体的尖端朝下而且达到平衡，它是处于不稳平衡状态，这正像任何其它物体平衡于一个点或一个角上，也都属于不稳平衡状态.④决定物体稳定性的另一个因素是重心相对于支持面(或支持点)的位置.一个物体，它的重心越低、越是接近支持面，则稳定性越好.我们可举这样一个例子，一个普通梯形皮包，倒放时比正放时的重心位置要高.试问：在这种情况下，重心各在哪里?近年来的赛车，为了降低所使用的赛车的重心高度，制造出了更加低矮的“低悬挂”型赛车.对于低悬挂型的赛车来说，由于以下的各种原因可能造成的翻车事故，是不大容易发生的：赛车在侧向气流作用下而翻车;在和其它车碰撞后而翻车;以及赛车本身由于某种原因而产生了横滑所造成的翻车.换句话说，由于低悬挂型赛车在正常行驶状态时重心极低，要把它弄翻，从正常的平衡状态，翻到车的侧面着地或车的顶面着地的另一个平衡状态，是不太容易的.⑤假设一个物体的重心是在物体支持面的底下，那么，这个物体的稳定性是很强的.把一个茶杯吊挂在钩子上，如上图所示.就是稳定平衡的一例.如果你把这茶杯推一下，也不管你是怎样推法，那么最终这茶杯必然要恢复到原来的稳定平衡状态上.走索演员在一根高空钢丝上表演的时候，重心总是在支持面上的，而支持面又很小，怎样保持稳定性呢?它是通过调整姿态，使重心总是在支持面的正上方而保持平衡的.一般的走索演员在表演时要手持一根长长的平衡杆，主要通过调整平衡杆的位置来调整整体重心的位置，以保持平衡.有经验的演员，则可以不要平衡杆，通过自己的身体姿态进行调整，而使身体的重心保持在钢丝绳的正上方.共点力作用下物体平衡教学反思《共点力平衡条件应用》是教科版必修一第四章的重点内容，是动力学的基础，特别是受力分析的方法是连接运动和力的重要环节。

共点力平衡条件的实际应用——物理教案共点力平衡条件是力学中的一个基本定理，它表述了若干个力作用在物体上，要使其保持平衡，必须满足力的合力为零、力的合力矩为零的条件。

这个定理不仅在理论物理中有很重要的地位，而且其实际应用也非常广泛。

本文将着重介绍共点力平衡条件在物理教学中的实际应用情况。

一、均衡法均衡法是指利用共点力平衡条件来解决物理问题的一种方法。

例如，当我们需要求解一个悬挂载物体的重力和绳索张力时，我们可以利用共点力平衡条件来解决。

在这个问题中，物体受到向下的重力和向上的绳索张力两个力的作用，为了使物体保持静止，必须满足这两个力的合力为零。

一般来说，在这种情况下，我们通常采用均衡法来解决这个问题。

二、实验教学在物理教学中，共点力平衡条件也是不可或缺的一部分。

例如，在静力学实验中，我们经常要用无名膜来测量一个物体的质量。

无名膜一端挂载在一个支架上，另一端则用于悬挂需要测量质量的物体。

为了确保实验的准确性，必须保证无名膜处于平衡状态。

因此，在悬挂物体的同时，我们也需要应用共点力平衡条件来确保无名膜处于平衡状态，从而保证实验的可靠性。

三、应用于力学模拟在现代科技中，共点力平衡条件的应用也非常广泛。

例如，在力学模拟中，我们通常会经常利用共点力平衡条件来模拟物体的运动。

在计算机程序中，我们可以利用共点力平衡条件来模拟一个物体的跌落、振动、滚动等运动状态。

通过这样的模拟，我们可以更直观地了解物体的运动特性，从而为物理研究提供更实用的工具和方法。

结论共点力平衡条件在物理教学中的应用非常广泛，它不仅是解决许多物理问题的基本手段，还是科学研究和技术发展的基础。

只有在深入理解和应用共点力平衡条件的基础上，我们才能更好地探索物理世界的奥秘。

《共点力的平衡及其应用》教学设计共点力的平衡及其应用郭忠孝，高新全全中学高一【课标分析】知道什么是处于平衡状态的物体。

知道物体在公共点力作用下的平衡条件，即合力为零。

将分析生活中共同点力平衡的例子。

[教科书分析]初中阶段学生对平衡问题有了初步的了解，但只限于二力平衡。

高中阶段要在此基础上延伸，在平行四边形定则的基础上探讨多个共点力平衡的问题，其中三个共点力的平衡是重点，动态平衡是难点。

【教法分析】教师和学生共同总结本节的基本知识点、解决问题的方法和解决问题的步骤。

学生们合作探索并在小组中展示。

小组互相评论，老师互相评论。

[学习方法分析]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、知识与技能1.能够利用公共点力的平衡条件解决力的平衡问题；2.进一步学习受力分析，正交分解等方法。

第1页，共4页二、过程与方法1.通过案例分析，培养学生分析问题、解决问题的能力，运用数学方法解决物理问题；2.通过案例分析，培养学生处理平衡问题时一题多解的能力。

三、情感态度和价值观渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识。

【教学重点】共同点力平衡条件的综合应用。

[教学困难]受力分析、正交分解、动态平衡。

【教学方法】归纳法、小组探究展示法、小组互评和教师评语法[教学工具]ppt、小黑板、三角板【教学过程】一、导入新课1.复习旧知识，了解新知识：ppt展示了本节的基本知识点，常用方法和解决常用力平衡问题的基本步骤。

2.学生回答问题后，教师进行评价和纠正。

3.导言：在这节课中，我们将使用公共点力的平衡条件来解决一些实际问题，并将理论应用于实践。

2、新课程展示第2页共4页（一）每个学习小组在课前用一块小黑板展示小组学习和小组讨论的结果。

1.展示完成后由其它小组的同学对讲解过程进行提问。

授课年级高一课题课时4.2 共点力平衡条件的应用课程类型新授课课程导学目标目标解读1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件,并能根据平衡条件分析和计算共点力的平衡问题。

2.初步掌握解决共点力平衡问题的基本思路和方法,会正确选择研究对象、进行受力分析、建立平衡方程求解。

学法指导共点力平衡条件的应用关键是确定研究对象,对研究对象进行正确的受力分析,画出受力示意图,根据平衡条件选用适当的方法,列出平衡方程进行求解。

课程导学建议重点难点受力分析、正交分解、共点力平衡条件的综合应用。

教学建议本节内容需要安排1个课时教学,若自主学习安排在课外,建议用20~25分钟,安排在课内则只用20分钟左右。

通过教材中的两个“活动”,让学生初步掌握利用共点力平衡处理实际问题的方法和思路。

本节课重点是应用共点力平衡解决三力平衡和多力平衡问题,需清楚合成法、正交分解法在处理平衡问题中的应用,着重引导学生进行正确的受力分析和方法的选择,总结解题的基本思路。

课前准备研读教材，估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点，在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课，准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惊险的杂技表演中,为什么走钢丝的演员不会掉下来呢?因为他们所受的合外力均为零。

那我们怎样利用物体的平衡来处理一些实际遇到的问题呢?这节课我们就来分析、讨论处理这类问题的方法和思路。

图片展示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课件呈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况。

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效果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示补充质疑教师点评主题1：推箱子和拉箱子解答时要准确的作图。

第二节共点力平衡条件的应用一、教材与学情分析：1.教材分析（1）教学内容《共点力平衡条件的应用》是人民教育出版社高中物理第一册（必修）第四章第二节的内容。

其主要内容是对共点力平衡状态的进一步理解和对平衡条件的应用。

（2）教材的地位与作用本章是在前几章知识的基础上提出的物体运动的一种特殊状态—平衡态。

要解决好共点力下物体的平衡问题，受力分析是基础，也是关键。

教材列举了两个例题，不仅要让学生加深对平衡条件的理解，更是要让他们学习和掌握解决共点力物体平衡问题的基本思路和方法（即：力的合成法、正交分解法等等）。

因此，它对训练学生的思维能力有着十分重要的作用。

2.学情分析高一学生学习了“受力分析”、“牛顿第二定律”等基础知识，已经具有一些分析简单物理问题的能力。

在此基础上我们处理平衡问题，利用平衡条件来解题应该问题不大。

但是，由于高一学生对受力分析理解不透彻，而且又是首次接触正交分解法的应用，所以还不能很灵活地用。

二、教学目标依据新课程标准的理念和学生情况，现制定如下教学目标：1.知识与技能：①能利用共点力物体的平衡条件解决平衡问题；②通过解决平衡问题进一步理解共点力平衡状态；③能够熟练地应用〝力的合成法、分解法、正交分解法〞等方法来解决实际的物理问题。

2.过程与方法：①通过学案导学让学生自己探究共点力作用下物体平衡条件的应用思路和方法。

②通过经历完整的探究过程，培养学生灵活分析和解决问题的能力。

③通过学生间的交流和评价培养了学生合作学习的能力。

3．态度情感与价值观：①通过处理平衡问题培养学生养成具体问题具体分析的科学思维方式。

②通过平衡问题让学生认识到平衡问题中的平衡美、对称美等美育教育。

4.教学重点：①受力分析②正交分解法5、教学难点：受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的综合应用。

三、教学媒体：多媒体课件、展示台、学案。

四、教学流程：图1cosθ－Gsinθ=0………1sinθ-Gcosθ=0 (2)= Gcosθ+F1sinθ=564N六、板书设计：七、教学反思：《共点力平衡条件的应用》是人民教育出版社高中物理第一册（必修）第四章第二节的内容。

§3－12共点力平衡的应用教学内容：共点力作用下物体的平衡教学目标：1、知道平衡状态及共点力作用物体的平衡条件；2、会运用力的平衡条件解决有关力的平衡问题；3、知道研究力的平衡有着重要的实际意义。

教学方法：启发、探究式教学教学难点：共点力平衡条件的应用。

教学过程：回顾：(1)平衡状态：一个物体在共点力作用下保持静止或匀速直线运动的状态，叫平衡状态。

(2)共点力作用下平衡条件：∑F=0 或∑F x=0和∑F y=0(3)二力平衡、三力平衡、多力平衡(4)解题思路：①研究研究对象；②分析对象受力；③建直角坐标系或直接由力的平衡条件求解；④解答及检验正确性。

(4)一般情况下，如果是三力平衡（尤其有直角）则按实际效果分解较好；如果是多力平衡，一般用正交分解较好。

一、正交分解法的应用【例题】物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑(图甲)．物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ．分析取物体A作为研究对象．物体A受到四个力的作用：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力F3（图4-3乙）．其中G和F1是已知的．由滑动摩擦定律F3=μF2可知，求得F2和F3，就可以求出μ．物体A在这四个共点力的作用下处于平衡状态．分别在平行和垂直于斜面的方向列出物体的平衡方程，即可求出F2和F3．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，在这两个方向上的合力F x合和F y合应分别等于零，即F x合=F3+F1cosθ-Gsinθ=0 （1）F y合=F2-F1sinθ-Gcosθ=0 （2）由（2）式可解得：F2=Gcosθ+F1sinθ=546N由（1）式可解得：F3=Gsinθ-F1cosθ=146N所以，μ=F3/F2=0.27由上面两个题可以知道，解力的平衡问题，也要先分析物体的受力情况，然后才能根据平衡条件列出方程求解。

共点力平衡的应用[本章本节概述]本章讲述有关力的基本知识，包括了以后学习的动力学和静力学所必须的预备知识，基础性和预备性仍然是本章的特点。

力学平衡状态是比较常见的力学状态，研究物体力学平衡状态的种类，保持平衡状态的条件，是本章的主要任务。

物体的力学状态与物体的受力情况紧密联系。

研究物体的平衡状态，归根结底就是研究物体的受力情况、研究物体保持平衡状态的受力条件。

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。

[教学设计] 教学目标 ：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。

3.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，培养灵活分析和解决问题的能力。

教学重点：共点力平衡条件的应用。

教学难点：受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的应用。

教学方法：以题引法，讲练法，启发诱导，归纳法。

课时安排：1~2课时 [教学过程]：解共点力平衡问题的一般步骤：一、复习导入：复习（1）如果一个物体能够保持 静止或 匀速直线运动，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 0 ，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 大小相等，方向相反 ，作用在一条直线上 。

教师归纳：平衡状态: 匀速直线运动状态，或保持静止状态。

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＝0以力的作用点为坐标原点,建立直角坐标系,则平衡条件又可表示为:Fx ＝0 Fy ＝0 二 、新课教学：例题1如图，一物块静止在倾角为37°的斜面上，物块的重力为20N ，请分析物块受力并求其大小．1、 取研究对象。

2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。

共点力平衡条件的应用教学设计教学设计：应用共点力平衡条件解决力学问题一、教学目标：1.理解共点力平衡条件的意义和作用。

2.掌握应用共点力平衡条件解决力学问题的方法和步骤。

3.培养学生分析和解决力学问题的能力。

二、教学内容：1.共点力平衡条件的概念和表达方式。

2.应用共点力平衡条件解决示例问题。

三、教学过程：步骤一：导入新课1.通过示意图展示一组共点力的情况，引发学生对力的平衡的思考。

2.引导学生回顾牛顿三定律，并向学生提问：“如果一个物体处于一组共点力的作用下，它是否一定处于力的平衡状态？为什么？”（学生回答）3.引入共点力平衡条件的概念：“当一个物体处于一组共点力的作用下，如果该物体保持相对静止或匀速直线运动，我们就称这组力在该物体上满足共点力平衡条件。

”4.引导学生讨论共点力平衡条件的表达方式。

步骤二：解释共点力平衡条件1.解释共点力平衡条件的表达方式：“对于共点力的作用点，它们沿着同一直线受力，因此可以根据牛顿第二定律得到共点力平衡条件的表达方式：ΣF=0。

”2.解释共点力平衡条件的含义：“ΣF=0表示共点力的代数和等于零，即力的合力为零，物体处于力的平衡状态。

”3.通过实例让学生理解共点力平衡条件的作用。

步骤三：应用共点力平衡条件解决问题1.通过示例问题向学生展示如何应用共点力平衡条件解决力学问题。

2.解析示例问题的解题思路和步骤：“首先，绘制力的示意图和所受力的方向，然后使用共点力平衡条件ΣF=0，列出代数方程，最后求解未知量。

”3.引导学生分组进行训练，解决指定问题。

4.对学生进行个别辅导和指导，帮助他们克服解决问题时可能出现的困难。

步骤四：巩固和拓展1.进行力学问题的小组竞赛，鼓励学生应用共点力平衡条件解决问题，并加强他们的合作和竞争意识。

2.引导学生思考共点力平衡条件在实际生活和工程中的应用，并展示相关案例和讲解背后的力学原理。

四、教学评估1.设计力学问题，要求学生应用共点力平衡条件解答，并检查他们的解题过程和解题思路。

《共点力的平衡及其应用》教学设计渭南瑞泉中学徐利平【教材版本】上海科技教育出版社高中物理（必修一）第四章第三节【设计理念】1．“兴趣是最好的老师”，而要引发学生的学习兴趣，就要创建一定的教学情景。

课堂中通过多媒体的应用、演示实验、学生动手探究实验、学生讨论及展示等课堂景观，激发学生的学习激情及学习自主性。

2．不少同学感到物理难，就难在物理规律的应用上。

本节课创造性的引导学生，将原本是平衡条件的推导与应用的结论，让学生自己通过实验探究、总结，将有利于学生对规律的理解与应用。

根据科学探究的基本模式：提出问题→猜想假设→实验验证→得出结论。

在教学设计中，首先复习物体的平衡状态，接着利用几个同学拉绳子的小实验，引导学生通过观察实验现象，然后提出问题：请同学们设计一个实验来研究物体的平衡条件，激发学生的探究兴趣。

接着在教师的引导下让学生设计实验，充分发挥学生的自主学习、应用的激情，对设计中碰到的问题，让同学们互相交流共同解决，培养学生交流与合作精神。

最后，通过实验交流，得出结论。

整个过程培养了学生的科学探究精神和物理实验能力。

【教材分析】本节学习共点力的平衡及其应用，内容包括物体的平衡状态、平衡条件和力的平衡。

共点力平衡问题是高中物理的重要内容之一，它涉及力的概念、受力分析、力的合成与分解、列方程运算等多方面物理知识和能力的综合性问题，是高一物理的难点，同时是解决高中力学问题的基础。

另外，平衡问题中，涉及到的各种物理模型，在今后物理学习中会经常见到，对高一学生来讲，这些都是一些基本的模型素材。

因此，学好本节课对今后力学学习意义重大。

但刚开始学习时，力的平衡理论并不难掌握，只是后续应用较为困难。

由此确定：本节课的教学重点是平衡的概念及其条件，难点是实验探究共点力的平衡条件并加以简单应用。

【学情分析】学生在初中学习过牛顿第一定律，理解共点力作用下物体的平衡状态会比较容易；利用前面学过的知识分析推出共点力作用下物体的平衡条件，学生也不会有太大困难，教师只需适当点拨即可；但学生在设计实验并通过实验探究共点力作用下物体的平衡条件时会感到比较困难，教师要给予及时的引导，并可通过学生相互讨论共同解决。

2. 共点力平衡条件的应用-教科版必修1教案1. 教学目标1.了解共点力平衡的基本概念，并学会应用共点力平衡条件求解问题。

2.可以熟练运用牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，分析物体运动状态及力的作用情况。

3.能够通过例题和习题，掌握共点力平衡条件的应用方法，提高对力学知识的掌握程度。

2. 教学重点、难点1.重点：共点力平衡条件的应用。

2.难点：如何应用共点力平衡条件解决实际问题。

3. 教学方法1.讲授法：先明确基本概念，然后通过例题分析应用，最后引导学生自主运用。

2.实验法：通过小实验，让学生感性认识共点力平衡条件的意义和应用方法。

3.互动法：以小组竞赛的形式开展讨论和分享，提高学生合作能力。

4. 教学过程4.1 导入（10分钟）1.引入本节课的内容：本节课将学习关于共点力平衡的基本概念和应用，之后进行实践练习。

2.展示一些与本节课相关的图片，如桥梁的构造、吊车起重的情景等。

4.2 理论知识讲解（30分钟）1.定义：何为共点力平衡？如何建立共点力平衡模型？如何应用共点力平衡条件求解问题？2.实例分析：教师通过具体例子，分析应用共点力平衡条件求解问题的方法和步骤，鼓励学生多思考转化问题。

3.组合题练习：让学生分组，自行组卷、交卷、评价。

4.3 实践活动（30分钟）1.设计小实验：教师或学生设计小实验，验证共点力平衡条件的成立和作用情况。

2.小组竞赛：设定几个实际问题，让学生分组竞赛，应用共点力平衡条件求解问题，同时加强学生组内合作能力和表达能力。

4.4 总结归纳（10分钟）1.请学生自主进行总结和归纳。

2.教师提供指导和补充说明。

5. 教学反思1.教师根据教学反馈和学生作业，对本节课内容和方法进行评估和改进。

2.教师结合学生学习情况和特点，调整每个环节的时间安排和板块的内容设置。

6. 课后作业1.完成教师布置的习题，加强应用能力。

2.学生自主设计和解决一个实际问题，并用共点力平衡条件进行求解。

《共点力的平衡》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解共点力的平衡条件，能正确应用该条件解决相关问题。

2. 培养观察、分析、归纳能力，提高运用知识解决实际问题的能力。

3. 培养团队协作和交流能力。

二、教学重难点1. 教学重点：通过实验探究共点力的平衡条件，并运用该条件解决实际问题。

2. 教学难点：如何正确选择研究对象，分析受力情况。

三、教学准备1. 准备教学用具：弹簧秤、砝码、木板、细绳、钩码等实验器材，以及习题集和黑板。

2. 制作PPT课件，包括实验步骤、数据处理、例题和习题等内容。

3. 安排学生进行分组实验，每组配备实验器材和指导教师。

4. 确定实验室使用时间，方便学生预约和安排课程。

四、教学过程：（一）导入1. 展示生活中的物体，例如吊灯、飞机的平衡翼等，引导学生思考这些物体是如何实现平衡的。

2. 提出本课时的主题——共点力的平衡，并解释概念。

（二）新课教学1. 讲解共点力的概念，包括大小、方向和作用点。

2. 讲解平衡状态的概念，以及如何判断一个物体是否处于平衡状态。

3. 介绍二力平衡的实例，并引导学生自行推导二力平衡方程。

4. 讲解三个或更多力之间的平衡问题，介绍受力分析的方法和步骤。

5. 介绍共点力的合成与分解的方法和步骤，并引导学生自行推导平行四边形法则。

6. 讲解如何利用共点力的平衡解决实际问题，包括应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。

7. 针对学生的问题进行解答和指导，并鼓励学生尝试自己解决问题。

（三）实验环节1. 设计实验，验证物体处于二力平衡时，这两个力必须满足平行四边形法则。

2. 学生动手操作实验，观察实验结果，并记录数据。

3. 分析实验数据，得出结论。

（四）课堂小结1. 回顾本课时的主要内容。

2. 强调共点力的平衡在生活和工程中的应用。

3. 鼓励学生尝试用所学知识解释生活中的其他平衡现象。

（五）布置作业1. 完成课后练习题。

2. 思考如何利用共点力的平衡解决实际问题。

《共点力的平衡及其应用》学历案一、学习目标1、理解共点力平衡的概念，能准确判断物体是否处于共点力平衡状态。

2、掌握共点力平衡的条件，并能运用其解决实际问题。

3、学会通过受力分析，利用平衡条件求解未知力。

二、学习重难点1、重点（1）共点力平衡的条件及其应用。

（2）受力分析的方法和步骤。

2、难点（1）动态平衡问题的分析与求解。

（2）多物体系统的共点力平衡问题。

三、知识回顾1、力的合成与分解（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：求几个力的合力的过程。

（3）力的分解：求一个力的分力的过程。

2、平行四边形定则两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

四、新课导入在日常生活中，我们常常看到一些物体处于静止或匀速直线运动状态，比如放在水平桌面上的书本、悬挂着的吊灯、在平直道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？这就涉及到共点力的平衡问题。

五、共点力平衡的概念如果一个物体在几个力的作用下，保持静止或者匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

此时，这几个力的合力为零，我们把这样的几个力称为共点力。

六、共点力平衡的条件共点力平衡的条件是：物体所受合力为零。

即：＼（F_{合}＝0\）如果物体在两个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、作用在同一条直线上，我们称之为二力平衡。

如果物体在三个力的作用下处于平衡状态，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、作用在同一条直线上。

如果物体受到多个力的作用处于平衡状态，可以先将这些力进行合成，最终合力必定为零。

七、共点力平衡条件的应用1、求解未知力（1）步骤①明确研究对象。

②对研究对象进行受力分析，画出受力示意图。

③根据共点力平衡条件，列出力的平衡方程。

共点力平衡的应用[本章本节概述]本章讲述有关力的基本知识，包括了以后学习的动力学和静力学所必须的预备知识，基础性和预备性仍然是本章的特点。

力学平衡状态是比较常见的力学状态，研究物体力学平衡状态的种类，保持平衡状态的条件，是本章的主要任务。

物体的力学状态与物体的受力情况紧密联系。

研究物体的平衡状态，归根结底就是研究物体的受力情况、研究物体保持平衡状态的受力条件。

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。

[教学设计] 教学目标 ：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。

3.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，培养灵活分析和解决问题的能力。

教学重点：共点力平衡条件的应用。

教学难点：受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的应用。

教学方法：以题引法，讲练法，启发诱导，归纳法。

课时安排：1~2课时 [教学过程]：解共点力平衡问题的一般步骤：一、复习导入：复习（1）如果一个物体能够保持 静止或 匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。

（2）当物体处于平衡状态时1、 取研究对象。

2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。

3、对研究对象所受力进行处理，选择适当的方法：合成法、分解法、正交分解法等。

4、建立适当的平衡方程。

5、对方程求解，必要时需要进行讨论。

平衡条件的应用静态平衡 动态平衡三力平衡 多力平衡（三力或三力以上）：正交分解法合成法 分解法 正交分解法 用图解法解变力问题a：物体所受各个力的合力等于 0 ，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大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

教师归纳：平衡状态: 匀速直线运动状态，或保持静止状态。

4.3共点力的平衡及其应用（一）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_________ O2：学生冋答问题后，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。

（-）学习日标完成过程：1：共点力作用下物体的平衡条件的应用举例：例题1：如图所示：细线的一端固定于A点，线的屮点挂一质量为m的物体，另一端B用手拉住，当A0与竖直方向成&角，0B沿水平方向时，A0及B0对0点的拉力分别是多大?教师解析本题：先以物体m为研究对彖，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，所以悬线屮的拉力大小为F = mg。

再取0点为研究对像，该点受三个力的作用，即A0对0点的拉力F1，B0对0点的拉力F2,悬线对0点的拉力F,如图所示： 解法一：用力的分解法求解:将F =mg 沿Fl 和F2的反方向分解，得到F =F = mg / cos 0.得到耳=mg / cos &;F r= mgtagOrfl Fx 戸0；及Fy 合=0得到: j F } cos 0 一 mg - 0 [F } sin 0 = F 2 解得：片=mg / cos 0; F 2 = mg tan 0结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：（1） 确定研究对彖（2） 对研究对象进行受力分析，并画受力图；（3） 据物体的受力和己知条件，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。