高中物理必修一 4.2《共点力平衡条件的应用》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：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。

、对方程求解，必要时需要进行讨论。

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．分析：物块受竖直向下的重力G，斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f．解：方法1——用合成法（1）合成支持力N和静摩擦力f，其合力的方向竖直向上，大小与物块重力大小相等；（2）合成重力G和支持力N，其合力的方向沿斜面向下，大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f的大小相等；（3）合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 f和重力G，其合力的方向垂直斜面向下，大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小相等．合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的，这有共点力平衡条件决定，关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚．（三力平衡：任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反）方法2——用分解法[:学+科+网Z+X+X+K]理论上物块受的每一个力都可分解，但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算)，本题正交分解物块所受的重力，利用平衡条件，，列方程较为简便．（为了学生能真正掌握物体的受力分析能力，要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有一定数量的训练．）总结：解共点力平衡问题的一般步骤：1、选取研究对象。

共点力平衡条件的应用教学设计思路：对共点力平衡现象，学生有着较多的感性认识，但认识较肤浅．本课遵循循序渐进的教学原则，即：学生主观感受──猜想与假设──实验探究──理论分析──运用知识解决实际问题──拓展延伸这一条探究之路，使学生真正理解共点力平衡的条件及本质，能够学以致用．本课从学生的实际出发，让学生参与实验，在情感态度与价值观方面受到熏陶，发展学生对科学的好奇心和求知欲，引导学生用身边的物品研究物理学问题，运用物理原理和研究方法解决实际问题，并且把评价渗透在学习过程中，帮助学生认识自我，建立自信，促进学生在原有水平上进一步发展．学习任务分析：1．通过对共点力平衡条件的学习，学生已经具备了一定的运用平衡条件分析、解决问题的能力，而共点力平衡条件的应用不是孤立的，通过对平衡现象的探究，可以加深学生对平衡条件应用的认识，进而加深学生对已有知识的理解，提高学生分析、解决问题的能力．2．多媒体的应用能激发学生头脑中的感性资源，通过学生间的共同协作，揭示出解决共点力平衡条件应用问题的思路和方法，使学生正确利用平衡条件的知识解决生活中的实际问题，进一步加深对平衡条件应用的理解，同时让学生体验运用知识解决问题获得成功的喜悦，激发学生学习的兴趣．学习者分析：1．学生学完共点力作用下物体的平衡知识，尚缺乏实际应用，对概念及条件的理解还比较粗浅，通过本节课的学习，帮助学生建立一个生动活泼的场景，利于学生的理解和消化．2．本节课来源于生活中的大量实例，但学生对相关新事物、新情况的了解较为片面，不能很好地由感性认识提升为理性认识，应通过本节的学习让学生掌握探究学习的一般方法，使其成为终身学习的基础．教学目标：1．知识与技能（1）能利用共点力平衡条件解决相关问题．（2）进一步学习受力分析、正交分解等方法．2．过程与方法能够利用共点力平衡条件解决共点力作用下物体的平衡问题，培养学生灵活分析和解决问题的能力．3．情感态度与价值观（1）培养学生具体问题具体分析的科学思维方式．（2）通过解决实际问题的，激发学生的兴趣，使学生产生有强烈的学习欲望．教学准备：1．录像：拉桌子和推桌子，引发学生的感性认识．2．图片：生活中常见的现象，突出物理融于生活、贴近生活．3．多媒体设备一套：可供录像、课件播放等．教学过程：提出问题：在录像中假定桌子是被匀速拉动或推动的，那么是拉动物体省力还是推动物体省力？到底谁说得对呢？下面我们就来定量计算一下，拉力和推力谁大谁小．分析问题：录像中的两次运动力与水平面的夹角一样，桌子也是相同的，那么我们可以知道哪些量呢？求解过程：（板书）对于这样的问题，我们首先应该确定研究对象．然后进行受力分析．现在正交分解，列方程：巡视学生做题情况纠正错误指出不足用幻灯片展示正确的解题步骤和结果．解释教材“探究”的问题．学生通过讨论交流、进行猜想．有的学生说推力大，有的学生说拉力大．分析已知条件：G、μ、θ是不变的．观察受力分析的步骤，熟悉受力分析的过程．熟悉解题过程和步骤解决问题：学生模仿老师的方法和步骤将推力求出来结论延伸：由两个表达式可知：推力要比拉力大，因为推力能使支持力变大从而使摩擦力变大，那么克语言设计要能激发学生的兴趣，促使学生在老师的引导下得出正确结论．问题设计起点要低，阶梯要恰当．受力分析对于学生而言始终是个难点，所以要重点强调分析的顺序：重力——弹力——摩擦力．正交分解在学生中还存在一些问题，例如分力的箭头常常不标在坐标轴上．放手让学生自己解题，“听明白”和“会做题”并不是等价的．巡视时着力纠正学生常犯的毛病，个别人的问题个别纠正，加深学服摩擦的力变大才能将书移动；拉力能减小支持力从而能使摩擦力变小，那么克服摩擦的力不用很大就能使书移动．生印象，从而改正错误．在应用结论时可以提高学生的语言表达能力；既能巩固知识又能将理论与实际相结合．生活中还有这样一些现象：展示图片提出问题：两幅图中OC绳的力与OA、OB绳的力的大小关系是什么样的？将学生分成两组分别求出两幅图中节点上三个力的大小关系．巡视每个同学的求解情况并分别指导．观看图片分析问题：第一图OA、OB的夹角是钝角，第二图OA、OB的夹角是锐角分别求解：过程略．交流讨论．得出结论：钝角OA、OB绳的拉力大；锐角OC绳的拉力大．结论延伸：将题中已知条件代入已求得的公式中就能得出OC绳的拉力是通过图片使学生知道知识源于生活，并且通过图片的对比让学生知道同样的现象得到的结论并不一样，在生活中应用知识时不要盲目．培养学生分析问题的能力．使学生从感性认识上升到理性认识．加强学生间的沟通，在学习中发扬互相帮助的优良作风．培养学生计算问题的能力．将两组学生的成果互相交换．用幻灯片展示正确求解过程和结果．用幻灯片展示：教材第97页的图片，回答问题．生活中这样的现象很多，请同学们举出一些例子．OA或OB绳拉力的倍．列举生活中的实例并进行解释．知识源于生活，也能回归生活．生活中最常见而又最容易被人忽略的平衡问题，就是我们人体的骨骼所起的作用．幻灯片放映人体图片，说明臀部球关节是弯的，再放映臀部球关节的截面图．通过讨论交流，学生独立解决问题．培养学生独立解决问题的能力．小结：请同学们总结今天你学到了什么．知道了解决共点力平衡问题的思路和方法及其步骤：1．确定研究对象2．受力分析3．正交分解4．列方程求解考查学生的总结能力，并且从他们的总结中也能看出有没有认真听讲能将学习的知识应用到生活中，能解释生活中的一些现象．布置作业请同学们思考，一个箱子是被拉的时候容易坏还是被推的时候容易坏．教学流程：学习效果评价：（略）根据教学实际来设计教后反思：1．突出了教师的主导作用和学生的主体地位在整个教学过程中教师是“导演”，而学生是学习的“主角”，他们主动地学习，积极地参与问题的分析、讨论、交流，从被动地接受知识中解脱出来，在自主的氛围中理解、掌握知识，从而提升自己的能力．在这样的学习过程中，学生增强了自主学习的意识，不仅意识到自己是学习的主人，而且在实践中体会到了利用所学知识亲身探究、分析、讨论最终“自己”得出科学理论的乐趣，增强了学习的兴趣；在自主学习过程中，学生提高了发现问题、思考问题、解决问题的能力，提高了自身素质．2．多媒体在教学中起到了很重要的作用本节课重在将生活中的实例作为背景，改变以前就题讲题就题论题的枯燥模式．在丰富多彩的图片中展示多彩的生活，给学生提供了感性认识的素材，让他们觉得物理就在生活中，提高了课堂效率，使学生在轻松的气氛中学习——学懂——融会贯通．。

4.2《共点力平衡条件的应用》学习目标：1.物体处于平衡状态时，其合力为零，物体在某个方向上合力为零时，该物体在这个方向上也处于平衡状态。

2.解决共点力作用下的物体平衡问题的基本方法有：力的合成法和分解法、整体法和隔离法、相似三角形法等。

[自学教材]1.物体的静态平衡物体所受的合力为零，处于静止的平衡状态。

2.物体在某个方向上的平衡若运动的物体在某个方向上的合力为零，则在该方向上物体处于平衡状态。

[重点诠释]1.选取研究对象的方法(1)整体法：对物理问题的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。

(2)隔离法：从研究问题的方便性出发，将物体系统中的某一部分隔离出来单独分析研究的方法。

(3)整体法、隔离法的选取原则：通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体(或一个物体的各部分)间相互作用时，用隔离法；有时解答一个问题需要多次选取研究对象，整体法和隔离法交替应用。

2.处理共点力平衡时常用的方法(1)合成法与分解法：对于三力平衡问题，具体求解时有两种思路：一是将某两个力进行合成，将三力转化成二力，构成一对平衡力；二是将某个力沿另两个力的反方向进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力，该法常用于三力中有两个力相互垂直的平衡问题。

(2)正交分解法：物体所受的合力为零，则在任一方向上物体所受的合力都为零，如果把物体所受的各个力进行正交分解，即将各力分别分解到x轴和y轴上，则共点力作用下物体的平衡条件还可以表示为：F x合＝0，F y合＝0。

(3)相似三角形法：“相似三角形”的主要性质是对应边成比例，对应角相等。

在物理中，一般当涉及矢量运算，又构建了三角形时，若该三角形与图中的某几何三角形为相似三角形，则可用相似三角形法解题。

(4)矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接(如图4－2－1所示)，构成一个矢量三角形。

若三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零。

高中共点力的平衡教案一、教学目标1．掌握共点力的平衡条件及其应用;2．理解物体的受力分析及其应用;3．培养学生的解决问题能力，以及分析和推理的能力。

二、教学重点和难点1．教学重点:共点力的平衡条件及其应用;2．教学难点:物体的受力分析及其应用。

三、教学过程1．引入∶通过生活中的例子引入共点力的平衡概念，例如:站在地面上的人、静止在斜面上的物块等。

2．基本概念讲解︰讲解共点力的定义、平衡条件及其意义等基本概念。

3．物体受力分析:讲解如何对物体进行受力分析，以及各种力(重力、弹力、摩擦力等）的性质和作用。

4．平衡条件的应用:通过例题讲解，让学生理解如何应用平衡条件解决实际问题。

5．课堂练习:让学生通过练习进一步理解和掌握平衡条件的应用。

6．小结:对本节课的内容进行回顾和总结，强调平衡条件在解决实际问题中的重要性。

7．作业布置:布置相关练习题，让学生进—步巩固所学知识。

四、教学方法和手段1．采用多媒体教学，通过图文并茂的方式帮助学生理解抽象的概念;2．采用案例教学，通过实例让学生更好地理解和掌握平衡条件的应用;3．适时进行课堂互动，鼓励学生提出问题和解决问题。

五、课堂练习、作业与评价方式1．课堂练习:通过例题讲解和课堂练习，让学生及时掌握和应用平衡条件;2．作业布置:布置相关练习题，让学生进—步巩固所学知识;3．评价方式:通过学生的表现和作业完成情况，对学生的掌握程度进行评估。

六、辅助教学资源与工具1．教学PPT:提供清晰简洁的幻灯片，展示关键知识点;2．物理模型:利用模型帮助学生更好地理解物体的受力情况;3．教学视频:提供一些相关的教学视频，帮助学生更好地理解抽象的概念和解决问题的方法。

七、结论通过本节课的教学，学生将掌握共点力的平衡条件及其应用，理解物体的受力分析及其应用，提高解决问题能力，以及分析和推理的能力。

同时，学生也将了解和掌握一些实用的教学方法和手段，如多媒体教学、案例教学、课堂互动等。

第四章物体的平衡第2节◆共点力平衡条件的应用【课程目标】1、能分析、计算有关共点力平衡的简单问题2、能运用共点力的平衡条件解决简单平衡问题学习目标1、熟悉共点力平衡条件，掌握共点力平衡常用的方法：矢量三角形法、整体法、隔离法、三角形相似法2、通过自主学习、合作探究，培养学生理解分析的能力3、全力投入，勤于思考，建立实事求是的科学观重点、难点：矢量三角形法、三角形相似法、整体法、隔离法课前预习I、知识点1．物体的平衡状态：物体所受力的合力为零，处于静止或匀速直线运动的平衡状态2．物体在某方向上的平衡：运动的物体在某一方向上合力为零时，在该方向上处于平衡状态，探究点一：动态平衡问题方法：图像法。

对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图（画在同一个图中），然后根据表示力的有向线段的长度变化判断各个力的变化情况．问题1：如图所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的夹角β多大时，AO所受压力最小？针对训练1：如图所示，用轻绳将小球悬于O 点，力F 拉住小球使悬线偏离竖直方向θ=600角，小球处于静止状态，保持θ不变，要使F 有最小值，则F 与竖直方向的夹角是（ ）A.900B.600C.300D.00 探究点二：整体法和隔离法分析共点力平衡问题1．整体法：把两个或两个以上物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法；当只涉及研究系统的外力而不涉及系统内部物体间的相互作用力时，一般可采用整体法．2．隔离法：将所确定的研究对象从系统中（连接体）隔离出来进行分析的方法，其目的是便于进一步对该物体进行受力分析．研究系统（连接体）内某个物体的受力情况，通常采用隔离法。

问题2： 三块质量均为m 的砖块A 、B 、C 夹在两板之间，处于静止状态求：（1）砖块与板之间的摩擦力（2）A 、B 两砖块之间的摩擦力针对训练1：如图甲、乙所示，A 、B 在水平力F=50N 的作用下，均沿水平面做匀速直线运动，则（1） A 、B 之间的摩擦力各为多少？（2）B 所受地面的摩擦力分别是多少？针对训练2：用轻质细线把两个质量均为m 的小球悬挂起来，如图所示，现对小球a 施加一个向左偏下300的恒力，对小球b 施加一个向右偏上300的同样大的恒力，使系统达到平衡，下列图中能表示平衡状态的是（ ）探究点三：三角形相似法问题3：如图所示, 重为G 半径为r 的小球,在线绳的拉力作用下,静止在半径为R 的大P球面上,求绳对小球的拉力和小球对球面的压力各是多大?(绳长L,悬点O`到大球的顶点距离为h)针对训练1：轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶 A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示，现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力F N的大小变化Array情况是（）A.F N先减小，后增大B.F N始终不变C.F先减小，后增大D.F始终不变。

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。

共点力平衡条件的应用一、教学目标1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件，并能分析和计算共点力作用下物体的平衡问题。

2.力求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，画出物体的受力图。

二、教学重点共点力作用下物体平衡的特点及一般解法。

三、教学难点三力作用下的动态平衡问题。

教学过程共点力作用下物体所受的合力为零是物体平衡的条件。

物体的平衡条件具有广泛的实际应用，因此对解决平衡问题一般方法的掌握具有十分重要的作用。

（一）应用共点力平衡条件解题的一般方法和步骤1.确定研究对象合理选择研究对象是解决平衡问题的关键，它关系到能否作出解答或能否顺利地解答。

研究对象的选取可以是一个物体，一个结点，或一个系统（相互作用物体的全体）。

通常在分析外力对系统的作用时，用整体法，在分析系统内部物体之间相互作用力时，用隔离法。

2. 对研究对象正确受力分析，并作出受力图正确进行受力分析是正确分析物理过程或物理状态的前提，是解决力学问题的基本能力要求，受力分析通常按以下步骤进行，首先确定研究对象（受力分析物体），然后按重力、弹力、摩擦力及其他力的顺序来分析。

3. 判定研究对象是否处于平衡状态共点力作用下的物体如果处于平衡状态，则物体保持着静止状态或匀速直线运动的状态4. 运用平衡条件，选择合适的方法列出平衡方程解题。

若物体受力较多时，一般可选用力的正交分解法，即建立直角坐标系。

将各力分解到两互相垂直的坐标轴上，然后根据F x=0，F y=0列等式解题。

对有些问题，我们也可采用根据力的作用效果分解后根据平衡条件解题，对三力平衡的问题，常用三力组成封闭三角形的特征，利用三角形方面的数学知识来求解。

5. 视问题的要求，对结果做出说明或讨论。

（二）跟摩擦力有关的平衡问题这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内共点力的作用。

在共点力平衡中，当物体虽然静止但有运动趋势时，属于静摩擦力；当物体滑动时，属于滑动摩擦力，由于摩擦力的方向要随运动或运动趋势的方向发改变而改变，静摩擦力大小还可在一定范围内变动，因此包括摩擦力在内的平衡问题常常需要多讨论几种情况，要复杂一些，因此做这类题目时要注意两点：1. 由于静摩擦力的大小和方向都要随运动趋势的改变而改变，因此维持物体静止状 态所需的外力允许有一定范围；又由于存在着最大静摩擦力，所以使物体起动所需的力大于应大于某一最小的力。

共点力的平衡条件教案一、教学任务分析本节的教学任务有：（1）基于生活中力的平衡的实例，引出在共点力作用下物体平衡的概念。

（2）联系“力的合成”和“力的分解”的知识以及对物体受力情况的分析，通过DIS实验探究，分析归纳共点力的平衡条件F合=0。

（3）在课内的学习讨论与训练中，巩固对物体在共点力作用下平衡条件的理解。

（4）通过对共点力的平衡条件的科学探究过程，体验科学方法的应用，了解古代科学家张衡的科学成就，激发爱国主义情怀和对科学热爱。

二、教学目标1、知识与技能（1）知道什么是共点力，及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）知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。

（4）会应用实验研究物体在共点力作用下的平衡条件。

2、过程与方法（1）在对共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。

（2）在共点力平衡条件的实验研究中，感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。

3、情感、态度与价值观（1）在共同的实验探究过程中，体验合作，乐于合作。

（2）通过了解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的热爱。

三、教学重点和难点重点：共点力作用下物体的平衡条件。

难点：共点力平衡条件的探究过程。

四、教学资源1、学生分组实验：DIS实验设备或弹簧秤；学生实验器材。

2、多媒体资源：张衡及相关资料的课件，举重运动员奥运会比赛夺冠录像，东方明珠、赵州桥等图片。

五、教学设计思路以多媒体资源情景和实验为基础，通过观察、分析认识什么是共点力，形成物体在共点力作用下平衡的概念。

再由DIS实验探究，分析、归纳得出物体在共点力作用下的平衡条件F合= 0。

最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍，激发爱国主义情怀和对科学的追求，巩固所学的知识，感悟物理学在社会发展中的重要作用。

本节课要突出的重点是，物体在共点力作用下的平衡条件。

突出重点的方法是，从观看奥运会我国举重运动员夺冠的录像，及东方明珠、赵州桥及静止的花盆等多媒体资源情景，结合学生的亲身感受，分析归纳得到物体在共点力作用下的平衡概念。