2019-2020年高一物理物体的平衡(第一 二节).doc

2019-2020年高一物理物体的平衡(第一 二节) 一、教学目标 1、知道共点力作用下物体平衡状态的概念； 2、掌握共点力平衡的条件,会用来解决有关平衡问题。二、重点难点 重点 ：共点力作用下物体的平衡状态。 难点 ：共点力的平衡条件。 三、教学方法 实验、归纳、 四、教学用具 弹簧秤二个，钩码 五、教学过程 （一）、新课引入 日常生活中很多物体常常处于静止或者匀速直线运动状态，由牛顿运动定律可知，物体的运动状态与受力有关。因此，从物体受力的角度去寻找物体保持运动状态不变的条件是解决问题的关键所在. 什么是物体的平衡状态?物体在什么条件下才能处于平衡状态？本章我们就来学习这方面的问题。本节课首先学习共点力的平衡条件。 （二）、平衡状态 1、共点力（复习） 几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。 2、共点力作用下的平衡状态 一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。 运动学特征：加速度为零 （三）、共点力作用下物体的平衡条件 1、理论推导 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。所以：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。 即F合0 2、平衡条件的实验验证 a：请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂在同一个物体上，分别向三个方向拉弹簧秤，记下弹簧秤的示数和方向。 注意：用力不能太大，以免超出弹性限度。 b：请同学们按各力的大小和方向作出力的图示，根据力的平行四边形法则，求出三个力的合力。 c：请几位同学说明作图得到的结果：这三个力的合力为零（在误差范围内）；任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。（四）、力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡。1、物体受到两个共点力的时候，只有这两个力大小相等，方向相反，合力才为零，这就是二力平衡。2、物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态，则这三个力必定共面共点，合力为零，称为三个共点力的平衡，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，作用在同一直线上。3、学生推导：多个共点力的平衡条件F合=04、若F合=0,则在任一方向上物体所受合力也为零.将物体所受的共点力正交分解，平衡条件可表示为下列标量方程组：Fx0， FY=0（五）例题【例1】如图所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合外力大小为 （ ）A BCF4 D （六）、课堂小结 1：共点力的平衡条件是F合0； 2、平衡状态的二个特征是： a0； 速度v恒定(或为零)； 3、物体所受的合力为零，在正交分解时常采用：Fx合=0; Fy合=0 六、课外作业 一个物体受到五个共点力F1、F2、F3、F4、F5的作用，处于平衡状态。 1：如果将F3撤去，而其他力保持不变，则F1、F2、F4、F5的合力是多大？方向如何？ 2：如果将F2、F5两个力撤去，而其余力保持不变，则F1、F3、F4的合力在什么范围内？共点力平衡条件的应用一、教学目标1能用共点力的平衡条件，分析和解决有关力的平衡问题； 2进一步学习受力分析、画受力图及正交分解法。 二、重点难点 重点：共点力平衡的特点及一般解法 难点：受力分析、正交分解、综合应用 三、教学方法 分析归纳、讲练结合四、教学过程 （一）、新课引入 物体保持静止或匀速直线运动状态称平衡状态。当物体处于平衡状态时，物体所受各个力的合力等于零，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。 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）应用共点力作用下物体的平衡条件解题的一般步骤 1选对象 2、分析力 3、建坐标 4、分解力 5、列方程 6、 解“联立”（三）应用举例【例题1】 课本P72例题1,学生阅读课文讨论：本题是运用“力的合成”法，还是“力的分解”法？如果运用正交分解法，应怎样解？哪种方法简单？如果网兜线变长，拉力和支持力如何变？ 【例题2】 课本P72例题2, 学生阅读课文讨论：本题是运用“力的合成”法，还是“力的分解”法？为什么？解题步骤与解动力学问题有什么区别？若已知动摩擦因数，为了使物体沿斜面匀速上滑，水平力F1多大？【例题3】 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与竖直方向成角，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？ 解析：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Fmg。 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F1，BO对O点的拉力F2，悬线对O点的拉力F，如图所示： 用正交分解 法求解, 建立平面直角坐标系 由Fx合=0;及Fy合=0得到:解得: 。讨论：运用力的合成法解此题。F1、F2的合力与重力等大反向，如图所示,运用三角函数关系可得到 （四）、课堂作业 ：课本P73练习（1）、 （五）、课堂小结五、课外作业课本P73练习一：(2)（3）、（4）； P79 (1)、(2)、(3)