2019-2020年高中物理《共点力平衡条件的应用》教案 教科版必修1

高一物理教案：《共点力平衡条件的应用》教学设计高一物理教案：《共点力平衡条件的应用》教学设计教学目标学问目标1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.2、把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.力量目标1、培育同学应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的力量.2、培育同学全面分析问题的力量和推理力量.情感目标1、教会同学用辨证观点看问题，体会团结帮助.典型例题关于斜面物体的摩擦力的两种分析方法以及拓展例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，斜面给物块的垂直斜面对上的支持力，斜面给物块的沿斜面对上的静摩擦力 .解：1、方法1——用合成法(1)合成支持力和静摩擦力，其合力的方向竖直向上，大小与物块重力大小相等;(2)合成重力和支持力，其合力的方向沿斜面对下，大小与斜面给物块的沿斜面对上的静摩擦力的大小相等;(3)合成斜面给物块的沿斜面对上的静摩擦力和重力，其合力的方向垂直斜面对下，大小与斜面给物块的垂直斜面对上的支持力的大小相等.合成法的讲解要留意合力的方向的确定是唯一的，这有共点力平衡条件打算，关于这一点肯定要与同学共同分析说明清晰.2、方法2——用分解法理论上物块受的每一个力都可分解，但实际解题时要依据实际受力状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洁易于计算)，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.为了同学能真正把握物体的受力分析力量，要求同学全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有肯定数量的训练.方法2的拓展1：一物块静止在倾角为的斜面上，物块的重力为，请分析物块受力并分析当倾角渐渐减小到零的过程其大小的改变状况.解：依题意用分解法将物块受的重力正交分解，利用，的平衡条件，得斜面给物块的垂直斜面对上的支持力的大小为，斜面给物块的沿斜面对上的静摩擦力的大小 .物块受的重力是不变的(关于这一点同学特别清晰)，依据数学的学问的分析可以知道当倾角渐渐减小到零的过程，渐渐增大，最终等于物块的重力 ;渐渐减小，最终等于零.适当的时候，提示同学分析的方法和结论;提示同学极限法的应用，即倾角等于零时的极限状况下分析题目.方法2的拓展2：一物块放在倾角为的斜面上，物块的重力为，斜面与物块的动摩擦因数为，请分析物块受力的方向并分析当倾角渐渐由零增大到90的过程，物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的改变状况.分析物块受力：时，只受两个力重力和斜面给的支持力，此时没有摩擦力;时，物块只受一个力，物块的重力 .(此亦为极限法处理).借此，和同学一起分析，可知物块的运动状态是改变的，既开头时物块静止在斜面上，这时物块受三个力.物块的重力，斜面给物块的支持力和斜面给物块的静摩擦力 .在斜面给物块的静摩擦力等于物块的下滑力时，物块开头滑动，此时物块照旧受三个力，物块的重力，斜面给物块的支持力和斜面给物块的滑动摩擦力 .物块处于加速运动状态.(这里学习应用了运动性质的分段处理方法).在此基础上分析每个力的大小改变状况.(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解).重力大小不变;斜面给物块的支持力的大小渐渐减小;斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小.利用正交分解分析物体的受力状况例2 质量为的物体，用水平细绳拉着，静止在倾角为的光滑固定斜面上，求物体对斜面的压力的大小.如图所示.解：解决力学问题首先对(讨论对象)物体进行受力分析，物体在斜面上受三个力：重力、支持力、绳的拉力.以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系.由平衡条件即， (找准边角关系)可得：由此得到斜面对物体的垂直作用力为：由牛顿第三定律(作用力和反作用力的关系)可知：物体对斜面的压力的大小为：探究活动作图法依据力的平行四边形定则，利用直尺(一般常用的是mm刻度尺)去求几个力的合力或去求合力的某一个分力.利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题，虽然此种方法简洁、直观、便利，但由于在利用作图法过程中误差的存在(包括作图误差、视图误差、测量误差等)不行避开，得到的结果太粗糙.因此，我们在解题时一般不用作图法.而只是在探讨力的改变规律及相互关系时使用.题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生改变时合力的改变规律上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的讨论.。

共点力平衡条件的应用教学设计思路：高中物理新课程旨在进一步提高学生的科学素养，本节从生活中常见的平衡问题引入，通过观察思考、讨论交流，使学生获得感性认识，通过分析思考猜想结论，增强学生兴趣和探索的欲望，进而进行实验探索、理论证明从而得出结论．这样的设计既符合学生的认知基础，又充分体现物理科学的研究方法，使学生真正体验科学探究的过程，并能在探究过程中培养创新意识和实践能力．学习任务分析：通过对牛顿运动定律的学习，学生已经初步理解了运动和力之间的关系，并能解决一些实际问题，通过本节课的学习，使学生理解平衡状态这一生活中最普遍的运动状态的受力特点，进一步理解运动和力的关系，同时通过提出问题、探究实验、分析总结，进一步体验科学理论建立的全过程．学习者分析：学生通过各种信息渠道已经对平衡状态、共点力作用下物体的平衡有了初步印象，但没有形成系统的知识体系，因此本节课要在学生已经初步了解部分内容的基础上提出问题．教学目标：一、知识与技能1．了解共点力作用下物体平衡的概念；2．通过实验和牛顿第二定律得出共点力平衡的条件，从而培养学生理解、分析和实验相结合的能力；3．知道共点力作用下物体的平衡条件在日常生活中的大量应用；4．通过例题学习解决平衡问题的基本思路和方法．二、过程与方法1．通过观察、实验、理论分析得出结论的过程，使学生体验物理研究的科学思维方法；2．通过观察、交流与讨论，培养学生信息收集处理的能力；3．通过交流、讨论物体平衡在日常生活中的应用，培养学生分析问题、解决问题的能力．三、情感、态度与价值观1．联系实际，使学生充分感受生活中的物理，发展学生对科学的好奇心和求知欲，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识；2．培养学生合作与交流的精神，使学生有将自己的见解与他人交流的愿望，养成既坚持原则又尊重别人的习惯．教学准备：1．学生实验器材：图板、白纸、图钉、平板测力计4个、小铁环、细线 2．实物投影 3．投影图片1—6教学过程：教师活动 学生活动说明新课引入：展示教材图4-1-1的三个图片并补充以下图片学生观察，想像相应实际生活情景．教材中给出三个静止物体实例，再补充两个运动物体实例，使情景更完整．提出问题：书、小球、小孩、火车、飞机都处于什么状态？它们都受什么力？你认为这些力满足什么条件？学生交流讨论．物体处于平衡状态．学生回答、讨论，教师不必补充讲解．提问：什么是平衡状态？物体处于静止或匀速直线运动状态．学生可能已经知道平衡条件，如果回答对，教师要追体的平衡条件，合外力为零．教师指出：运用牛顿第二定律可以证明这个结论．学生证明．指出应用结论，可以解决许多实际问题．学生完成教材第103页“学生活动”．通过活动得出F合＝0可以写成F合x＝0F合y＝0强调按教材要求完成．引导学生分析“练习与评价”中第6题．解决问题的程序：1．选择研究对象，2．进行受力分析3．建立坐标系4．正交分解5．利用F合x＝0F合y＝0列方程6．解方程作业：“练习与评价”课堂小结：本节课中你主要学到什么知识？学生尝试回忆本节内容及学习过程给学生留出回忆和交流的时间教学流程：教学反思：本节课的关键在于引导学生探究“合力为零”、亲身体验科学理论建立的全过程，教师只要记住这两点，做好这两点的教学组织，教学就应算是成功的．。

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．。

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。

共点力作用下物体的平衡【教学目标】知识与技能：1．知道共点力作用下物体的平衡概念。

2．掌握在共点力作用下物体的平衡条件。

3．知道如何用实验验证共点力作用下的物体的平衡条件。

4．应用共点力的平衡条件解决具体问题。

过程与方法：1．正确判断物体的运动状态，培养学生的观察和鉴别能力。

2．进一步培养学生分析物体受力的能力。

3．应用平衡条件解决实际问题的能力。

情感态度与价值观：1．了解运动和静止的相对性，培养学生的辩证唯物主义观点。

2．通过对周围处于静止状态的物体的观察和实验，总结出力的平衡条件，再用这个理论来解决和处理实际问题，使学生树立正确的认识观。

3．通过对物体受力分析图的绘画，使学生了解到物理学中的对称美。

【教学重难点】教学重点：1．共点力的平衡条件。

2．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。

3．进一步熟练受力分析的方法。

教学难点：1．物体的受力分析。

2．物体在什么条件下，可以认为是受到共点力作用？3．物体受到三个不在一条直线上的力作用而处于平衡状态时，这三个力一定共点。

【教学过程】一、导入新课提问：什么是共点力？几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。

“小亠"F I Y F IG!■ * cl C l甲乙両丁甲、丁中所受的力就是共点力，今天我们就来研究物体受共点力平衡的情况。

二、讲授新课（一）平衡状态定义：物体保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。

出示图片：桌上的书、苹果能保持静止，处于平衡状态；随传送带匀速运送的物体处于平衡状态；注意：缓慢的直线移动可认为是匀速直线运动思考讨论：v 0时物体一定能保持静止吗？举例说明。

教师总结：V 0时物体不一定能保持静止。

例如：单摆摆动时，当摆球摆动到最高点时V 0，但物体不能保持静止状态还会继续摆动。

（二）共点力平衡的条件思考讨论1在两个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？出示图片：水平方向两个受平衡力图片教师总结：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上, 这两个力平衡。

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。

第5节共点力的平衡核心素养物理观念科学思维科学态度与责任1。

物体的平衡状态及二力平衡条件。

2.理解物体在共点力作用下的平衡条件。

能应用“力的合成法、分解法、正交分解法”等方法解决实际的平衡问题.能用共点力的平衡条件，分析生产生活中的实际问题。

知识点共点力平衡的条件1.平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态.我们就说这个物体处于平衡状态.2。

平衡条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0,即F合＝0。

[思考判断]（1)共点力一定作用于物体上的同一点。

（×)（2)作用于同一物体上的所有力都是共点力。

（×)（3)物体的加速度a＝0,则物体一定处于静止状态。

（×)(4)物体的速度很大，则F合很大。

（×)（5）某时刻物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态。

（×）(6)沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态。

（×）物体瞬时速度为零时，不一定处于平衡状态。

例如,竖直上抛的物体运动到最高点时,这一瞬时速度为零，但这一状态不可能保持，因而不能称为静止.核心要点共点力的平衡条件的理解[观察探究］如图所示,著名景点——黄山飞来石独自静止于悬崖之上，它受哪些力作用？这些力大小、方向有何关系？它们的合力有何特点？答案受重力和支持力。

重力方向竖直向下、支持力方向竖直向上，二力等大、反向，合力为零。

［探究归纳］1。

两种平衡情形（1）物体在共点力作用下处于静止状态。

(2)物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。

2.平衡条件的表达式F合＝03.由平衡条件得出的三个结论[试题案例］［例1］如图所示，质量为m的物块静止于斜面上,逐渐增大斜面的倾角θ，直到θ等于特定值φ时，物块达到“欲动未动”的临界状态，此时的摩擦力为最大静摩擦力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求物块与斜面间的动摩擦因数μ。

解析物块m受力平衡,则有F N－mg cos φ＝0，F max－mg sin φ＝0。

3.6 共点力作用下物体的平衡教学设计-高一上学期物理教科版（2019）必修第一册教学目标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。

4.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。

5.培养学生全面分析问题的能力和推理能力。

教学重难点教学重点：1.判断怎样的状态是平衡状态2. 共点力作用下物体的平衡条件在实际中的应用。

教学难点：对于不同类型的平衡问题，如何依据平衡条件建立方程学情分析学生为高一学生，具有较强的探究欲望，学生已经学过牛顿第二定律和牛顿第三定律，学生能够进行牛顿运动定律的简单应用；学生在平常的学习和生活中已经接触到过一些零碎的关于共点力作用下物体平衡的例子教学过程一、课堂引入：播放视频，引起兴趣。

运动的汽车、走钢丝等在生活中遇到的平衡问题及其应用；引起学生对平衡问题的兴趣。

二、共点力作用下物体的平衡状态1.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。

2.共点力作用下的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。

三、共点力作用下物体的平衡条件1．二力平衡条件：两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上.二力的合力为零，即:F合=02．三力平衡条件：F合=0物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，我们可以把其中任意两个共点力用一个合力等效替代，三力平衡就简化为二力平衡。

因此三个共点力作用下物体的平和条件也是物体的合力为零。

3. 多力平衡条件：F合=0以此类推，三个以上的共点力的平衡最终也都可以简化为二力平衡。

综上所述：在共点力作用下物体的平衡条件是:合力为零，即：F合=0。

那么，在正交分解情况下，平衡条件可表示为下列方程组：Fx合=0 ,Fy合=04.利用平衡条件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2、3节共点力平衡条件的应用平衡的稳定性(选学）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。

3．平衡分为稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡.一、关于移动货物箱的疑问如图4。

2。

1所示,货物箱处于平衡状态，G为货物箱重力，F为拉（推)力，N为地面对货物箱的支持力，f为摩擦力，地面与箱之间的动摩擦因数为μ。

图4。

2.11．向前拉物箱时水平方向上：F cos θ＝f竖直方向上：N＋F sin_θ＝G又由于f＝μN，可得:F＝μGcos θ＋μsin θ。

2．向前推物箱时水平方向上：F cos θ＝f竖直方向上：N＝F sin θ＋G又由于f＝μN可得：F＝错误!.比较两次的计算结果可知推动货物箱时需要的力更大。

二、如何选择绳子的粗细如图4。

2。

2所示，用绳子把排球网架的直杆拉住，OA、OB两绳的拉力大小相同，夹角为60°.图4.2。

2 图4­2。

3O点受力示意图如图4。

2。

3所示（在左上方观察)，沿x轴方向上：F OA sin_30°＝F OB sin_30°。

沿y轴方向上：F OA cos_30°＋F OB cos_30°＝F O_C。

所以F OC＝错误!F OA＝错误!F OB如果绳能承受的拉力跟绳的横截面积成正比，那么OC绳的直径大约是OA（OB)绳的1.32倍才合理。

三、平衡的稳定性1．平衡的分类种类稳定平衡不稳定平衡随遇平衡主要区别自动回到平衡位置不能自动回到平衡位置在新的位置也能平衡举例不倒翁杂技演员电动机的转子2稳度指的是物体的稳定程度，物体的稳度大小由重心的高低和支持面的大小两个因素决定,重心越低，支持面越大，稳度就越大。

1．自主思考——判一判(1）静态平衡的充要条件是合力为零、速度为零。

6．共点力作用下物体的平衡★教材分析共点力的平衡是教科版高中物理必修第一册《第三章相互作用》的主题三的内容。

本节内容是在初中学习了静止和匀速直线运动、二力平衡的基础上，将一直线上的两力平衡转变为多个共点力的平衡。

研究多个共点力作用下的物体平衡问题，是对前面知识的扩展和提升。

本节内容涉及平衡现象、平衡状态、共点力的平衡条件和共点力平衡条件的应用，重点是能从运动和相互作用的视角观察问题，利用共点力的平衡条件解决实际生活和生产中的问题。

在具体应用中，通过层层递进，从运动和相互作用的视角，引导学生明确研究对象，分析运动状态，分析物体受力，根据共点力平衡条件解决问题。

本节内容涵盖了力的合成以及正交分解等方法的应用，有利于培养学生的实际运用能力，对培养学生的物理观念、思维能力也有着十分重要的作用。

★学生分析学生已经知道了物体处于二力平衡的受力特点，具备了运用二力平衡处理平衡问题的能力，掌握了力的合成和力的分解等相关知识，能运用建立直角坐标系和三角函数关系等方法解决相关问题。

学生有一定发现问题、分析问题、解决问题的能力，但是，综合分析解决实际问题的能力不足，用运动和相互作用的观点分析、观察问题的能力还不够。

★教学目标1．物理观念。

用运动和相互作用观分析和解决问题。

2．科学思维。

（1）能将实际对象转化为物理模型。

（2）能对常见的物理问题进行分析和推理，获得结论。

（3）能采用不同方式分析解决物理问题。

3．科学探究。

（1）在研究中，能够提出问题、猜想假设，并会主动寻找证据、得到结论、讨论交流。

（2）能根据问题情境，在理论上通过分析整理得到初步结论。

4．科学态度与责任。

（1）认识到物理学是基于人类有意识的探究而形成的对自然现象的描述与解释。

（2）有学习物理的兴趣，具有实事求是的态度。

★设计思路通过生活中的平衡现象引导学生思考物体处于平衡状态时的运动学特征，回顾二力平衡时物体的受力特点，利用力的合成知识得出二力平衡的条件，在理论上探究共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。

共点力平衡条件的应用教学目标：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、ppt教学步骤：一、导入新课（ppt）1：复习题：（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，教师进行评价和纠正。

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θ角，OB 沿水平方向时，AO 及BO 对O 点的拉力分别是多大？（2）教师解析本题：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F 1，BO 对O 点的拉力F 2，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F 1和F 2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: θθtan ;cos /21mg F mg F ==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。

3.6 共点力作用下物体的平衡教学设计高一上学期物理教科版（2019）必修第一册科目物理课题共点力作用下物体的的平衡课时1课时核心素养1理解共点力的概念及共点力的平衡条件；2.培养学生运用平衡条件知识解决问题的能力。

3.通过对平衡的应用，培养学生的观察和推理能力；4.处理平衡问题时，通过对物体受力分析的作图，帮助学生了解到数学作图能力在物理学科中的关键体现。

教学重、难点教学重点：1、共点力作用下物体的平衡条件及应用；教学难点：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。

教学过程教师活动学生活动设计意图一．导入新课：学生根具已有知识判断下列哪些属于共点力二．讲授新课：（1）共点力平衡的条件教师提问：什么状态是平衡状态？追问：物体速度为零是否一定平衡？出示运动的足球，引导学生理解平衡应该是保持静止例题1：下列说法中正确的是（）A 沿斜面匀速下滑的物体处于平衡状态.B 做单摆运动的小球在最高点时，速度为零处于平衡状态学生思考回忆共点力定义，并在四幅图中依靠共点力知识解决同一类的问题回忆出静止和匀速直线运动引导学生回忆共点力的概念引导学生对生活中平衡现象的进行判断，培养学生的观察和推理能力学以致用，通过练习加深理解C 物体沿圆形轨道做速度大小不变的运动时，处于平衡状态D 在光滑水平面匀速运动的物体，处于平衡状态。

【教师提问】物体受两个力的平衡，这两个力有什么特点作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。

二力平衡时物体所受的合力为0.如果物体受到多个力共点力作用，我们可以逐步通过力的合成，最终等效为两个力的作用。

如果这两个力的合力为0，则意味着所有力的合力等于0，物体处于平衡状态,因此：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0例2、如图所示，一物体在五个力F１、F2、F３、F４、F５作用下保持平衡，如果撤去力F４，而其余四力个力的大小和方向均保持不变，则这四个力的合力的大小和方向是怎样的？F1 F2F3F5 F4 学生回忆二力平衡的条件学生通过教师引导，了解共点力平衡的条件。

共点力作用下物体的平衡【学习目标】物理观念平衡状态、平衡条件科学探究探究共点力作用下物体的平衡条件科学思维合成法、正交分解法科学态度与责任利用平衡条件解决实际生活中的实际问题【学习重难点】1．探究共点力作用下物体的平衡条件2．利用平衡条件解决实际生活中的实际问题【学习过程】一、知识纲要导引二、基础导学共点力平衡的条件（自学教材“共点力平衡的条件”部分）1．平衡状态物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

2．共点力平衡的条件在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。

三、思考判断（1）处于平衡状态的物体一定处于静止状态。

（）（2）运动的物体合力不会为0。

（）（3）物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力的合力一定为0。

（）（4）速度为0的物体一定处于平衡状态。

（）（5）在多个共点力作用下的物体一定不会处于平衡状态。

（）四、启迪思维，突破重点主题：共点力平衡条件的应用问题探究探究点：仔细观图探究下列问题．（1）这只鸟保持静止不动，这种状态是什么状态？（2）若鸟静止不动，受几个力作用？（3）鸟为什么能处于平衡？提示：（1）这只鸟处于静止状态属于平衡状态。

（2）重力、支持力、摩擦力。

（3）所受到的合外力为零。

知识链接1：书、小球均处于平衡状态。

知识链接2：（1）静止的物体一定处于平衡状态，但处于平衡状态的物体不一定静止。

（2）如图，小球静止不动，物块匀速运动。

则：小球。

=0F F mg -=合物块，。

10x f F F F =-=20y N F F F mg =+-=探究总结1．平衡状态平衡状态①静止；②匀速直线运动静止、同时具备的情形0ν=0a =匀速直线运动速度的大小、方向皆不变化2．共点力的平衡条件（1），物体所受到的合外力为零。

0F =合（2），其中和分别是将力进行正交分解后，物体在x 轴和y 轴上所受的00xy F F =⎧⎪⎨=⎪⎩合合x F合F y 合合力。