共点力作用下物体的平衡 教学设计 2022-2023学年高一上学期物理教科版(2019)必修第一册

共点力作用下物体的平衡教学设计
一、教材和学情分析
1.教材分析
本节课的内容为第三章《相互作用》专题强化内容（二）——动态平衡问题，动态平衡是指平衡问题中的一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力的平衡问题中的一类难题。

动态平衡问题是在共点力平衡的基础上对受力分析提出更高的要求，考察学生的综合应用分析能力。

2.学情分析
根据现行高考要求，物体受到的往往是三个共点力问题，利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点，许多同学因不能掌握其规律往往无从下手，难以在平衡问题中抓住动态力变化的关键点。

二、教学目标
1、物理观念
进一步理解物体平衡的条件
2、科学思维
学会分析平衡中的动态变化问题
能用图解法分析三力作用下物体的动态平衡问题
三、教学重、难点
重点：掌握解决动态平衡问题的基本方法（图解法）。

难点：利用图解法解决动态平衡问题的关键点。

四、教学方法
理论分析途径
五、教学过程
活动一：解析法
解析法适用于有特殊三角形的时候（直角始终存在）。

【例】如果悬绳AO与竖直方向的夹角θ减小，BO仍保持水平，重
物仍然静止悬挂，悬绳AO和水平绳BO 所受的拉力将分别如何变
化？
θθcos cos 31G F F ==
θ
θtan tan 32G F F ==
解析法应用一般步骤：
（1）选某一状态对物体进行受力分析；
（2）将其中两力合成，合力与第三个力等大反向；
（3）列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式；
（4）根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。

活动二:图解法
1. 确定恒力、定向力、第三力
2.画出恒力，从恒力末端画出与定向力同方向的虚线，将第三力平移与恒力、定向力构
成矢量三角形。

3.根据题中变化条件，比较这些不同形状的矢量三角形，判断各力的大小及变化。

【例】如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A 端用铰链
固定，光滑轻小滑轮在A 点正上方，B 端吊一重物，现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F
将B 端缓慢上拉，在AB 杆达到竖直前(均未断)，关于绳子的拉力F 和杆受的弹力N 的变化，
判断正确的是( )
A ．F 变大
B ．F 变小
C ．N 变大
D ．N 变小
θ 减小，cos θ 增大，tan θ 减小
F
F F F
相似三角形法:物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，根据合力为零，把三个力画在一个三角形中，看力的三角形与哪个三角形相似，找到力的三角形与空间三角形相似后，根据相似三角形的对应边成比例，列方程求解.
相似三角形法适用于：有一恒力，另外两个力大小、方向都变。

六、教学反思
希望通过这节课的设计和实施对我现在乃至今后的教学有进一步的提升,使我对新课标下的教学有更深的理解和体会，把新的教学理念应用到日常的教学过程中。

这节课我付出了自己的努力，也取得了一定的效果，从整体框架来看我能够开发教材,对教材二次处理，同时也能够突显学生为主体，老师为主导的教学理念充分挖掘教学资源，让学生在获取知识的同时培养学生的自主探究意识，调动了学生的学习积极性。