2019-2020年高一物理 第四章 物體的平衡 共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用 第一課時 2教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1.能用共點(diǎn)力的平衡條件解決有關(guān)力的平衡問題.2.進(jìn)一步學(xué)習(xí)受力分析、正交分解等方法.二、能力目標(biāo)能夠?qū)W會使用共點(diǎn)力平衡條件解決共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生靈活分析和解決問題的能力.三、德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生明確具體問題具體分析的科學(xué)思維方式.并且通過平衡問題滲透平衡美、對稱美等美育教育.教學(xué)重點(diǎn)共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用.教學(xué)難點(diǎn)受力分析、正交分解法，共點(diǎn)力平衡條件的綜合應(yīng)用.教學(xué)方法講練法、歸納法.分層教學(xué)法教學(xué)用具投影儀.課時安排1課時教學(xué)過程投影本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟練應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件，解決平衡狀態(tài)下有關(guān)力的計算.2.進(jìn)一步熟練受力分析的方法.學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程一、新課導(dǎo)入1.用投影片出示復(fù)習(xí)題（1）如果一個物體能夠保持_或_，我們就說物體處于平衡狀態(tài).（2）當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時a.物體所受各個力的合力等于_，這就是物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件，如將其分解在坐標(biāo)軸上則有_，_.b.它所受的某一個力與它所受的其余各力的合力的關(guān)系是_.學(xué)生活動設(shè)計回顧復(fù)習(xí)，獨(dú)立進(jìn)行提問作答2.引入這節(jié)課應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件來解決一些具體問題,歸納一下這類問題的解題步驟以及如何去思考等問題.二、新課教學(xué)1.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件的應(yīng)用舉例.（1）學(xué)生閱讀課本例題1.學(xué)生活動設(shè)計A：嘗試不同的解法.B、C：標(biāo)出自己有疑問的地方，想想為什么會這樣，每一句話的意思是什么.教學(xué)設(shè)計學(xué)生提出自己的疑問，互相給予解釋.教師對共性的、大家難以解決的問題加以解釋.例：為什么三力必為共點(diǎn)力.析：上節(jié)的三力匯交原理.投影本題分析a.研究對象：足球b.所處狀態(tài)：平衡（隱含，掛在A點(diǎn)，保持靜止）c.受力分析：G、F1、F2（共點(diǎn)力）d.應(yīng)用條件：F合=0求解F1、F2.其他解法a.課本：合成法b.分解法如右圖所示，將重力G分解為F1和F2，由共點(diǎn)力平衡條件可知，F(xiàn)1與F1的合力必為零，F(xiàn)2與F2的合力也必為零，所以F1=F1=mgtanF2=F2=mg/cosc.相似三角形法如右圖，設(shè)球心為O，由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)1和G的合力F與F2大小相等、方向相反，由圖可知，三角形OFG與三角形AOB相似，所以F2=G/cos=mg/cos=tanF1=Gtan=mgtand.用正交分解法求解如圖所示，取水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，將F2分別沿x軸和y軸方向進(jìn)行分解.由平衡條件可知，在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零，即Fx合=F1-F2sin=0Fy合=F2cos-G=0由得：F2=G/cos代入得F1=F2sin=mgtan說明：不同方法解同一題目，目的在于啟發(fā)同學(xué)們在解題過程中，按照自己的認(rèn)知水平和解題習(xí)慣，靈活選擇解題方法.要求：A.全部掌握B.掌握其中的三種解法C.熟練其中的兩種解法強(qiáng)化訓(xùn)練投影如圖所示：細(xì)線的一端固定于A點(diǎn)，線的中點(diǎn)掛在一質(zhì)量為m的物體上，另一端B用手拉住，當(dāng)AO與豎直方向成角時，OB沿水平方向時，AO及BO對O點(diǎn)的拉力分別是多大？要求至少用兩種解法.學(xué)生活動設(shè)計獨(dú)立思考、類比例題1，寫出詳解.師生互動激勵評價，鼓勵創(chuàng)新.投影分析過程a.研究對象：O點(diǎn)b.受力分析：F1、F2，F(xiàn)=G（如圖）c.處于平衡狀態(tài)：隱含（保持靜止）d.應(yīng)用平衡條件：F合=0解題步驟強(qiáng)化投影規(guī)范步驟a.解：用力的分解法求解將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標(biāo)系如圖由Fx合=0及Fy合=0得到：解得：F1=mg/cosF2=mgtan學(xué)生活動設(shè)計A.獨(dú)立思考B、C.分組討論總結(jié)解題步驟師生互動抽查結(jié)果，查缺補(bǔ)漏，最后歸納.a.確定研究對象.b.確定處于平衡狀態(tài).c.正確分析受力.d.應(yīng)用力的平衡條件列方程.（由已知條件的特點(diǎn)及自己的習(xí)好，采用力的合成、分解、正交分解等方法解決問題.）e.解方程（2）學(xué)生閱讀課本例題2.要求：A.按剛才步驟分析解決B、C.套用剛才步驟理解課本分析.學(xué)生活動完成后，出示投影分析.a.勻速平衡狀態(tài)b.研究對象：A物體c.受力分析：重力G，支持力F2，水平力F1，摩擦力F2，其中F3=F2，F(xiàn)2、F3求出即可得.d.畫出物體的受力圖e.應(yīng)用平衡條件 F合=0說明：選取正交分解法.強(qiáng)調(diào)斜面問題一般都采用正交分解法.投影展示解題過程.解：取物體A為研究對象.取平行于斜面的方向?yàn)閤軸，垂直于斜面的方向?yàn)閥軸，分別應(yīng)用Fx合=0和Fy合=0，得Fx合=F3+F1cos+(-Gsin)=0Fy合=F2-F1sin+(-Gcos)=0代入數(shù)據(jù)解得：F2=546 N，F(xiàn)3=146 N所以=0.27強(qiáng)化訓(xùn)練如圖所示，在傾角為的斜面上靜止放置一質(zhì)量為m的物體，用一個大小為F、方向豎直向下的力壓物體，求物體與斜面間的摩擦力為多大？參考答案：F=(mg+F)sin學(xué)生活動設(shè)計討論消化上述知識體系，基本思路，同化已有知識.(3)力的變化問題學(xué)生活動設(shè)計閱讀課本P73（4）并找出關(guān)鍵詞，題設(shè).提出自己的問題.師生互動共析“關(guān)鍵題設(shè)”如：平衡F=0其余四個力不變，則其不變?nèi)绾螖⑹龌蚪獯鹎宄较?如：向東、西或與什么方向相同或相反.抽查同學(xué)結(jié)果，激勵評價.投影解題過程解：因?yàn)?所以 即四個力的合力大小等于F1，方向與F1的方向相反.強(qiáng)化訓(xùn)練如圖所示，某物體在四個共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，若將F4=5 N的力沿逆時針方向轉(zhuǎn)動90，其余三個力的大小和方向不變，則此時物體所受合力的大小為A.0 B.10 N C.5 N D. N參考答案：C2.討論題教學(xué)設(shè)計給學(xué)有余力的學(xué)生提高的機(jī)會，A、B層次的學(xué)生開拓視野的空間. 投影例：如右圖所示，處在水平面上的物體在斜向上拉力F的作用，而處于靜止，則物體受到的靜摩擦力與F的合力方向?yàn)锳.斜向右上方 B.豎直向上 C.斜向左上方 D.無法確定學(xué)生活動設(shè)計獨(dú)立受力分析，畫出受力示意圖.討論解答問題.提出自己的觀點(diǎn).師生互動點(diǎn)評亮點(diǎn),糾正錯誤.投影分析解答過程.解析:a.靜止保持平衡F合=0b.受力分析:G、F支、Ff、Fc.應(yīng)用：又豎直向下所以選B.強(qiáng)化訓(xùn)練如右圖所示，物體靜止在斜面上，斜面對物體作用力的方向是A.沿斜面向上 B.垂直斜面向上C.豎直向上 D.以上都不對參考答案：C三、小結(jié)教學(xué)設(shè)計給出提綱、獨(dú)自歸納.投影小結(jié)提綱.1.本節(jié)學(xué)習(xí)了哪些知識點(diǎn)？2.這節(jié)涉及哪些解題方法？3.解決平衡問題的基本步驟.四、作業(yè)1.課后作業(yè)練習(xí)（一）（1）（2）（3）2.預(yù)習(xí)第三節(jié)及第四節(jié).3.拔高訓(xùn)練題.如右圖所示，左右兩端木板對物體的壓力均為F，夾在木板之間的物塊靜止不動，現(xiàn)將兩邊所用的力都增大為2F，那么，木板所受的摩擦力將A.是原來的2倍 B.是原來的4倍C.和原來相等 D.無法確定參考答案：C五、板書設(shè)計