2019-2020年高一物理 第四章 物体的平衡 共点力平衡条件的应用 第一课时 2.doc

2019-2020年高一物理 第四章 物体的平衡 共点力平衡条件的应用 第一课时 2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、能力目标能够学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡问题的思路和方法，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的科学思维方式.并且通过平衡问题渗透平衡美、对称美等美育教育.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，共点力平衡条件的综合应用.教学方法讲练法、归纳法.分层教学法教学用具投影仪.课时安排1课时教学过程投影本节课学习目标1.熟练应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.学习目标完成过程一、新课导入1.用投影片出示复习题（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，如将其分解在坐标轴上则有_，_.b.它所受的某一个力与它所受的其余各力的合力的关系是_.学生活动设计回顾复习，独立进行提问作答2.引入这节课应用共点力的平衡条件来解决一些具体问题,归纳一下这类问题的解题步骤以及如何去思考等问题.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）学生阅读课本例题1.学生活动设计A：尝试不同的解法.B、C：标出自己有疑问的地方，想想为什么会这样，每一句话的意思是什么.教学设计学生提出自己的疑问，互相给予解释.教师对共性的、大家难以解决的问题加以解释.例：为什么三力必为共点力.析：上节的三力汇交原理.投影本题分析a.研究对象：足球b.所处状态：平衡（隐含，挂在A点，保持静止）c.受力分析：G、F1、F2（共点力）d.应用条件：F合=0求解F1、F2.其他解法a.课本：合成法b.分解法如右图所示，将重力G分解为F1和F2，由共点力平衡条件可知，F1与F1的合力必为零，F2与F2的合力也必为零，所以F1=F1=mgtanF2=F2=mg/cosc.相似三角形法如右图，设球心为O，由共点力的平衡条件可知，F1和G的合力F与F2大小相等、方向相反，由图可知，三角形OFG与三角形AOB相似，所以F2=G/cos=mg/cos=tanF1=Gtan=mgtand.用正交分解法求解如图所示，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，将F2分别沿x轴和y轴方向进行分解.由平衡条件可知，在x轴和y轴方向上的合力Fx合和Fy合应分别等于零，即Fx合=F1-F2sin=0Fy合=F2cos-G=0由得：F2=G/cos代入得F1=F2sin=mgtan说明：不同方法解同一题目，目的在于启发同学们在解题过程中，按照自己的认知水平和解题习惯，灵活选择解题方法.要求：A.全部掌握B.掌握其中的三种解法C.熟练其中的两种解法强化训练投影如图所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂在一质量为m的物体上，另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成角时，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？要求至少用两种解法.学生活动设计独立思考、类比例题1，写出详解.师生互动激励评价，鼓励创新.投影分析过程a.研究对象：O点b.受力分析：F1、F2，F=G（如图）c.处于平衡状态：隐含（保持静止）d.应用平衡条件：F合=0解题步骤强化投影规范步骤a.解：用力的分解法求解将F=mg沿F1和F2的反方向分解，得：F=mgtanF=mg/cos所以F1=mg/cosF2=mgtanb.解：用正交分解法求解建立平面直角坐标系如图由Fx合=0及Fy合=0得到：解得：F1=mg/cosF2=mgtan学生活动设计A.独立思考B、C.分组讨论总结解题步骤师生互动抽查结果，查缺补漏，最后归纳.a.确定研究对象.b.确定处于平衡状态.c.正确分析受力.d.应用力的平衡条件列方程.（由已知条件的特点及自己的习好，采用力的合成、分解、正交分解等方法解决问题.）e.解方程（2）学生阅读课本例题2.要求：A.按刚才步骤分析解决B、C.套用刚才步骤理解课本分析.学生活动完成后，出示投影分析.a.匀速平衡状态b.研究对象：A物体c.受力分析：重力G，支持力F2，水平力F1，摩擦力F2，其中F3=F2，F2、F3求出即可得.d.画出物体的受力图e.应用平衡条件 F合=0说明：选取正交分解法.强调斜面问题一般都采用正交分解法.投影展示解题过程.解：取物体A为研究对象.取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，分别应用Fx合=0和Fy合=0，得Fx合=F3+F1cos+(-Gsin)=0Fy合=F2-F1sin+(-Gcos)=0代入数据解得：F2=546 N，F3=146 N所以=0.27强化训练如图所示，在倾角为的斜面上静止放置一质量为m的物体，用一个大小为F、方向竖直向下的力压物体，求物体与斜面间的摩擦力为多大？参考答案：F=(mg+F)sin学生活动设计讨论消化上述知识体系，基本思路，同化已有知识.(3)力的变化问题学生活动设计阅读课本P73（4）并找出关键词，题设.提出自己的问题.师生互动共析“关键题设”如：平衡F=0其余四个力不变，则其不变如何叙述或解答清楚方向.如：向东、西或与什么方向相同或相反.抽查同学结果，激励评价.投影解题过程解：因为 所以 即四个力的合力大小等于F1，方向与F1的方向相反.强化训练如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F4=5 N的力沿逆时针方向转动90，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受合力的大小为A.0 B.10 N C.5 N D. N参考答案：C2.讨论题教学设计给学有余力的学生提高的机会，A、B层次的学生开拓视野的空间. 投影例：如右图所示，处在水平面上的物体在斜向上拉力F的作用，而处于静止，则物体受到的静摩擦力与F的合力方向为A.斜向右上方 B.竖直向上 C.斜向左上方 D.无法确定学生活动设计独立受力分析，画出受力示意图.讨论解答问题.提出自己的观点.师生互动点评亮点,纠正错误.投影分析解答过程.解析:a.静止保持平衡F合=0b.受力分析:G、F支、Ff、Fc.应用：又竖直向下所以选B.强化训练如右图所示，物体静止在斜面上，斜面对物体作用力的方向是A.沿斜面向上 B.垂直斜面向上C.竖直向上 D.以上都不对参考答案：C三、小结教学设计给出提纲、独自归纳.投影小结提纲.1.本节学习了哪些知识点？2.这节涉及哪些解题方法？3.解决平衡问题的基本步骤.四、作业1.课后作业练习（一）（1）（2）（3）2.预习第三节及第四节.3.拔高训练题.如右图所示，左右两端木板对物体的压力均为F，夹在木板之间的物块静止不动，现将两边所用的力都增大为2F，那么，木板所受的摩擦力将A.是原来的2倍 B.是原来的4倍C.和原来相等 D.无法确定参考答案：C五、板书设计