3.5共点力的平衡条件 教案 (3)

3.5共点力的平衡条件
教案
教学目标
1、学会进行受力分析的一般步骤与方法。
2、掌握共点力的平衡条件及推论。
3、掌握整体法与隔离法,学会用图解法分析动态平衡问题。
学情分析
基于学生基础知识比较薄弱,很难掌握一些解题的方法技巧,因此本节内容就学生的实情讲练结合帮助其更好的掌握一些方法。
重点难点
1、重点:受力分析的应用。
2、难点:力学的动态平衡问题解答方法与技巧。
教学过程
活动1【导入】共点力的平衡
活动2【活动】（一）、共点力的平衡（学生做老师检查）
Sg
1.平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
2.共点力的平衡条件:物体所受合外力为零。
3.平衡条件的推论
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反;并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反。
活动3【讲授】复习目标一：物体的受力分析
【例1】(多选)如图5(PPT)所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面是水平的,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且F≠0。则下列描述正确的是(
)
A.B可能受到3个或4个力作用
B.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C.A对B的摩擦力可能为0
D.A、B整体可能受三个力作用
活动4【练习】【变式探究】
(多选)如图6(PPT)所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是(
)
A.A一定受到四个力
B.B可能受到四个力
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.A与B之间一定有摩擦力
活动5【讲授】方法技巧小结
处理平衡问题的常用方法
合成法:物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反
分解法:物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件
正交分解法:物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件
力的三角形法:对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
活动6【讲授】复习目标二：整体法与隔离法做受力分析
例2:如图(PPT)所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是(
)
A.A一定受到4个力
B.B可能受到4个力
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.A与B之间一定有摩擦力
思路剖析:(1)墙壁对斜面体B是否有弹力和摩擦力 (2)斜面体A、B之间是否有弹力和摩擦
活动7【讲授】方法与技巧归纳
在受力分析时的注意点
1.不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆.
2.对于分析出的物体受到的每一个力,都必须明确其来源,即每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有.
3.合力和分力不能重复考虑.
活动8【练习】【变式探究】
(多选)如图(PPT)所示,质量分别为m1,m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角.则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是()
A.N=m1g+m2g-Fsinθ
B.N=m1g+m2g-Fcosθ
C.f=Fcosθ
D.f=Fsinθ
活动9【讲授】复习目标三：共点力作用下物体的平衡问题
【例3】如图7(PPT)所示,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO′段水平,长度为L;绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L。则钩码的质量为(
)
活动10【练习】【变式探究】
如图10(PPT)所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为FN1,球对木板的压力大小为FN2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中(
)
A.FN1始终减小,FN2始终增大
B.FN1始终减小,FN2始终减小
C.FN1先增大后减小,FN2始终减小
D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大
活动11【讲授】【方法技巧归纳】
方法
整体法
隔离法
概念
将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析
将研究对象与周围物体分隔开分析
选用原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度
研究系统内物体之间的相互作用力
注意问题
进行受力分析时,无须考虑系统内物体间的作用
一般隔离受力较少的物体
说明
有时解决一个问题要将整体法与隔离法交替使用