共点力平衡条件的应用

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1、共点力平衡条件的应用　　一、素质教育目标　　（一）知识教学点　　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．　　（二）能力训练点　　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．　　（三）德育渗透点　　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

2、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．　　（四）美育渗透点　　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．　　二、学法引导　　1．以复习提问的方式回忆初中的二力平衡知识引入平衡问题．　　2．师生共同讨论共点力平衡条件及应用．　　三、重点·难点·疑点及解决办法　　1．重点　　共点力的平衡条件　　2．难点　　物体的受力分析　　3．疑点　　（1）物体在什么条件下，可以认为是受到共点力作用?　　（2）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．　　4．解决办法　　力的平衡要有正

3、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．　　四、课时安排　　1课时　　五、教具学具准备　　1．弹簧秤（3个），细线（3根），白纸（1张）　　2．用多媒体演示悬挂的是足球的受力随悬绳角度变化的关系的动画．　　六、师生互动活动设计　　1．教师引导学生回顾复习二力平衡，并利用牛顿第二定律总结平衡条件，且配以实验验证．　　2．学生观察实验、总结、讨论．　　七、教学步骤　　（一）明确目标　　（略）　　（二）整体感

4、知　　从牛顿第二定律知道，一个物体受到力的作用就要产生加速度，当合外力为零时，加速度也为零，物体就将保持静止或匀速直线运动．因此在教学中可以将物体在共点力作用下的平衡条件＝0当作牛顿第二定律的特例来处理，研究静力学问题的思路与方法也和处理动力学问题的思路和方法相同．　　（三）重点、难点的学习与目标完成过程　　[导入新课]　　1．初中我们学习过两个力的平衡，请同学回答：二力平衡的条件是什么?（两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体上）　　2．平衡状态是一种常见的运动状态，请同学观察、思考，我们周围那些物体是处于平衡状态?　　这一节课就

5、是在初中二力平衡和牛顿第二定律的基础上，进一步学习在共点力作用下物体的平衡条件，并运用平衡条件解决具体的实际问题．　　[新课教学]（要点）　　1．回忆什么是共点力?　　在“力的合成”中，我们学习过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，这几个力叫做共点力．实际问题中如果可以不考虑物体的大小和形状，而把物体当成一个质点时，作用在该物体上的力都可看作是共点力．　　2．什么是平衡状态?　　我们周围的房屋、树木、桌子、桌子上放的课本都处于静止状态，凡是保持静止不动，我们就说它处于平衡状态．　　另外，如果物体做匀速直线运动，我

6、们也称它处于平衡状态．举例如下：　　汽车沿直线匀速运动．（是）　　物体被匀速举高．（是）　　汽车拐弯．（不是）　　3．共点力作用下物体的平衡条件　　共点力的平衡条件可以从理论分析得出，也可从实验中得出．　　理论分析：　　根据牛顿第二定律a＝　　若＝0，则a＝0，即物体所受合力为零时，物体将保持静止或者做匀速直线运动．因此，在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即　　＝0　　实验验证：　　将三个弹簧秤的挂钩挂在同一物体上，并使它们在同一平面内，平衡时说出三个力的大小和方向，并作出力的图示．这时，可启发学生，如何证明这三个力的合力为零?（

7、可先求出其中任意两个力的合力，使三个力变成两个力，再看这两个力的合力是否为零?　　拓展：利用力的平行四边形定则和二力平衡条件，还可以导出多个共点力的平衡条件．例如物体O受到、、、四个共点力作用而处于平衡，如图4－1所示．为了求出这四个力的合力，可以先求与的合力，即用等效地代替、．再求出与的合力，即用代替了、、．最后再根据二力平衡条件，可知与大小相等、方向相反，而且在同一条直线上，即与的合力为零，从而也证明了、、、的合力为零．图4－1　　4．推论　　知道了共点力的平衡条件后，我们还可对实际中用得多的三力平衡条件得出两个重要的推论：　　（1

8、）三个共点力平衡时，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，而且在同一条直线上．　　分析图4－2中挂在光滑的竖直墙壁上的圆球所受重力和墙的支持力的合力沿什么方向?　　物体受到如图4－3所示三个