3.5共点力的平衡 教案
文档属性
| 名称 | 3.5共点力的平衡 教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 134.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-10 21:23:08 | ||
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文档简介
第三章 相互作用——力
第5节共点力的平衡
教学内容分析
《共点力的平衡》是《普通高中物理课程标准（2017年版）》必修课程必修1模块中“相互作用与运动定律”主题下的内容，要求为：能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。教材首先介绍共点力的概念，只限于探讨共点力作用下物体的平衡条件。然后依据二力平衡和力的合成，将多力的平衡转化为二力的平衡，推理得出共点力的平衡条件，最后应用共点力的平衡条件解决实际问题.
共点力的平衡是形成运动与相互作用观念的重要知识载体，物体平衡是一种特殊条件下的特殊运动。共点力的平衡条件在运动与相互作用观念形成的过程中具有承上启下的作用，它以初中的二力平衡为基础得出，同时又是后续学习深入研究“物体所受合力不为0时，运动状态如何变化”的认识基础.
学情分析
学生在初中阶段对平衡问题 已经有了初步了解，但仅限于二力平衡，也不涉及共点力的概念。在第四节学行四边形定则，这些为学生利用平行四边形定则将多个力转化为两个力，再根据二力平衡条件得出共点力的平衡条件奠定了良好基础。教学中要从学生已有的知识出发，经过科学推理，得出共点力的平衡条件是所受合力为0的结论.学生已学习重力、弹力、摩擦力等概念，要通过具体实例分析，让学生建立解决平衡问题的思路，利用直角三角形、三角函数等数学知识、正交分解法解决各种问题。
本节内容在高中物理具有重要地位，要通过练习加以强化，根据学生实际情况选择练习题目，落实知识的应用，培养学生正确分析问题的能力。
教学目标
学生知道什么是共点力.
学生经过科学推理得到共点力的平衡条件：物体所受合力为零.
学生会利用共点力的平衡条件，分析生活和生产中的实际问题，体会物理学知识的实际应用价值.
教学重难点
教学重点：共点力平衡的条件
教学难点：应用共点力平衡条件解决实际问题
教学方法：讲授法、启发式教学
教学过程
新课导入
复习旧知，引出新课：
演示实验：用一根不可伸长的细线将小钢球悬挂于铁架台上，并保持静止.
师：小球现在处于什么状态？
生：平衡状态.
师：请同学们画出小球的受力示意图.
(
T
G
)学生活动：画出小球的受力示意图，小球受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力T。
师：这两个力有何关系？
生：大小相等，方向相反.
师：这两个力的合力师多少？
生：小球处于平衡状态，合力为零.
师：物体受到两个力的作用，处于平衡状态时，合力为零。
讲授新课
1.共点力
给大家2分钟的时间，请同学们阅读教材。什么是共点力？图中哪些是共点力？
教师活动：布置学习任务，用PPT投影图片：人挑扁担、托盘天平、汽车停在地面上、吊灯、人提着一桶水.
生：如果一个物体受到多个力的作用，这些力作用在同一点，或者它们的延长线交于一点，这样的一组力叫作共点力.汽车、扁担受到的作用力不是共点力，吊灯、水桶受到的力是共点力.
师：回答得很好！一般情况，物体受到多个力的作用，当物体处于平衡状态时，这些力之间有什么关系？
2.共点力的平衡条件
演示实验：用一个水平拉力使小球偏离原来位置，但仍然保持静止状态.
师：小球处于平衡状态吗？受到哪几个力？
生：小球静止，处于平衡状态.受到重力、水平拉力F和沿斜线方向的拉力FT。
师：这些力之间有何关系？
生：合力仍然为零。
教师讲解：当物体受到多个力的作用处于平衡状态，可以用平行四边形定则将力合成，变成两个力。物体受到两个力处于平衡状态，两个力之和为零，那么原来的几个力的矢量和也为零.
F1与F2的作用效果与F的作用效果相同。F+G=0，而F=F1+F2，有F1+F2+G=0.
总结：共点力的平衡条件：作用在物体上各力的矢量和为零，即F合=0.
3.例题讲解
例题1 (教材73页) 本题以滑梯实际情境为背景考察物理知识，要突出物理建模思想。将实际的滑梯转化为斜面模型。
演示实验：木块和木板.改变木板与水平面的夹角(从零逐渐增大)，观察不同倾角下木板的运动状态.
师：当斜面倾角较小时，木块静止.木块受到哪些力？画出木块受力示意图.
生：重力竖直向下，斜面的弹力垂直斜面向上，静摩擦力沿斜面向上.
师：增大倾角，木块沿斜面滑下.木块滑下的条件是什么？
生：当重力沿斜面的分力超过最大静摩擦力时，木块运动.
设计意图：通过问题引导学生分析得出物体沿下面下滑的条件，发展学生的科学思维能力。
例题2(教材74页)
变式训练 若将悬点A向左缓慢移动，绳OB仍然保持水平。绳AO和绳BO中的拉力如何变化？
课堂小结
1.平衡状态：保持静止或匀速直线运动
2.共点力平衡的条件：质点受到的合力为零.
3.利用共点力平衡条件解决问题
布置作业
课堂作业：教材75页：2、4、5
教材76页：B组第1题
教材75页第1题、第3题；76页A组、77页B组题目写在教材上.
板书设计
§ 3.5 共点力的平衡
共点力平衡条件
∑Fi = 0 或 ∑Fix = 0 ∑Fiy = 0
正交分解法：
建立坐标系以分解较少的力为原则
教学反思
共点力的平衡条件要让学生利用二力平衡知识和力的平行四边形定则推理得到。例题的教学要放慢步骤，学生的数学知识不熟练，推导求解过程要详尽，一步步推导。求解问题程序要规范，形成良好的解题习惯。对于动态平衡问题，要重视图像法的应用，讲解要详细，澄清疑惑，课后要布置几个类似的练习让学生独立解答，熟练掌握解题方法.
第5节共点力的平衡
教学内容分析
《共点力的平衡》是《普通高中物理课程标准（2017年版）》必修课程必修1模块中“相互作用与运动定律”主题下的内容，要求为：能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。教材首先介绍共点力的概念，只限于探讨共点力作用下物体的平衡条件。然后依据二力平衡和力的合成，将多力的平衡转化为二力的平衡，推理得出共点力的平衡条件，最后应用共点力的平衡条件解决实际问题.
共点力的平衡是形成运动与相互作用观念的重要知识载体，物体平衡是一种特殊条件下的特殊运动。共点力的平衡条件在运动与相互作用观念形成的过程中具有承上启下的作用，它以初中的二力平衡为基础得出，同时又是后续学习深入研究“物体所受合力不为0时，运动状态如何变化”的认识基础.
学情分析
学生在初中阶段对平衡问题 已经有了初步了解，但仅限于二力平衡，也不涉及共点力的概念。在第四节学行四边形定则，这些为学生利用平行四边形定则将多个力转化为两个力，再根据二力平衡条件得出共点力的平衡条件奠定了良好基础。教学中要从学生已有的知识出发，经过科学推理，得出共点力的平衡条件是所受合力为0的结论.学生已学习重力、弹力、摩擦力等概念，要通过具体实例分析，让学生建立解决平衡问题的思路，利用直角三角形、三角函数等数学知识、正交分解法解决各种问题。
本节内容在高中物理具有重要地位，要通过练习加以强化，根据学生实际情况选择练习题目，落实知识的应用，培养学生正确分析问题的能力。
教学目标
学生知道什么是共点力.
学生经过科学推理得到共点力的平衡条件：物体所受合力为零.
学生会利用共点力的平衡条件，分析生活和生产中的实际问题，体会物理学知识的实际应用价值.
教学重难点
教学重点：共点力平衡的条件
教学难点：应用共点力平衡条件解决实际问题
教学方法：讲授法、启发式教学
教学过程
新课导入
复习旧知，引出新课：
演示实验：用一根不可伸长的细线将小钢球悬挂于铁架台上，并保持静止.
师：小球现在处于什么状态？
生：平衡状态.
师：请同学们画出小球的受力示意图.
(
T
G
)学生活动：画出小球的受力示意图，小球受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力T。
师：这两个力有何关系？
生：大小相等，方向相反.
师：这两个力的合力师多少？
生：小球处于平衡状态，合力为零.
师：物体受到两个力的作用，处于平衡状态时，合力为零。
讲授新课
1.共点力
给大家2分钟的时间，请同学们阅读教材。什么是共点力？图中哪些是共点力？
教师活动：布置学习任务，用PPT投影图片：人挑扁担、托盘天平、汽车停在地面上、吊灯、人提着一桶水.
生：如果一个物体受到多个力的作用，这些力作用在同一点，或者它们的延长线交于一点，这样的一组力叫作共点力.汽车、扁担受到的作用力不是共点力，吊灯、水桶受到的力是共点力.
师：回答得很好！一般情况，物体受到多个力的作用，当物体处于平衡状态时，这些力之间有什么关系？
2.共点力的平衡条件
演示实验：用一个水平拉力使小球偏离原来位置，但仍然保持静止状态.
师：小球处于平衡状态吗？受到哪几个力？
生：小球静止，处于平衡状态.受到重力、水平拉力F和沿斜线方向的拉力FT。
师：这些力之间有何关系？
生：合力仍然为零。
教师讲解：当物体受到多个力的作用处于平衡状态，可以用平行四边形定则将力合成，变成两个力。物体受到两个力处于平衡状态，两个力之和为零，那么原来的几个力的矢量和也为零.
F1与F2的作用效果与F的作用效果相同。F+G=0，而F=F1+F2，有F1+F2+G=0.
总结：共点力的平衡条件：作用在物体上各力的矢量和为零，即F合=0.
3.例题讲解
例题1 (教材73页) 本题以滑梯实际情境为背景考察物理知识，要突出物理建模思想。将实际的滑梯转化为斜面模型。
演示实验：木块和木板.改变木板与水平面的夹角(从零逐渐增大)，观察不同倾角下木板的运动状态.
师：当斜面倾角较小时，木块静止.木块受到哪些力？画出木块受力示意图.
生：重力竖直向下，斜面的弹力垂直斜面向上，静摩擦力沿斜面向上.
师：增大倾角，木块沿斜面滑下.木块滑下的条件是什么？
生：当重力沿斜面的分力超过最大静摩擦力时，木块运动.
设计意图：通过问题引导学生分析得出物体沿下面下滑的条件，发展学生的科学思维能力。
例题2(教材74页)
变式训练 若将悬点A向左缓慢移动，绳OB仍然保持水平。绳AO和绳BO中的拉力如何变化？
课堂小结
1.平衡状态：保持静止或匀速直线运动
2.共点力平衡的条件：质点受到的合力为零.
3.利用共点力平衡条件解决问题
布置作业
课堂作业：教材75页：2、4、5
教材76页：B组第1题
教材75页第1题、第3题；76页A组、77页B组题目写在教材上.
板书设计
§ 3.5 共点力的平衡
共点力平衡条件
∑Fi = 0 或 ∑Fix = 0 ∑Fiy = 0
正交分解法：
建立坐标系以分解较少的力为原则
教学反思
共点力的平衡条件要让学生利用二力平衡知识和力的平行四边形定则推理得到。例题的教学要放慢步骤，学生的数学知识不熟练，推导求解过程要详尽，一步步推导。求解问题程序要规范，形成良好的解题习惯。对于动态平衡问题，要重视图像法的应用，讲解要详细，澄清疑惑，课后要布置几个类似的练习让学生独立解答，熟练掌握解题方法.