共点力平衡教学设计

《共点力的平衡》教学设计

一、教学理念

高中物理新课程标准是现代高中物理教学的规范，在实施该标准的过程中，应不断探索新的教学理念,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，改革教学模式，进行启发式教学，培养学生的物理学科核心素养、满足学生终生发展需求，注重课程的时代性，关注科技进步和社会发展需求。为了更好地激发学生学习的兴趣，将实施多样化教学，将物理知识与生活紧密联系，从生活走进物理，再由物理解释生活现象的方式进行教学，引导学生的自主创新和探究。

二、教材分析

《共点力的平衡》是人教版（2019版）必修第一册第三章第5节的内容，本节包括平衡状态、共点力平衡的条件、静态、动态平衡的处理方法三个方面的知识点。共点力的平衡在以前的教材中没有单独成章节来学习，是混杂在其它章节内容里分散学习的。本章开始把运动与相互作用两者之间建立了联系，共点力的平衡条件是运动与相互作用研究的起点，在运功与相互作用观念形成过程中具有承上启下的作用，为后续的学习具有重要影响，是高中物理的重要内容。

三、学情分析

这个阶段的学生处于高一阶段，他们已经有了初步的观察思考能力、实验探究能力、分析解决问题能力和归纳总结能力，但总容易忽略一些细节内容。在初中阶段，学生对平衡问题已经有了初步了解，但仅限于二力平衡，也没有涉及共点力的概念，学生对于在初中学过的“二力平衡”如何过渡到多力平衡可能还存在一定难度。因此在教学中我们要善于在真实情境中让学生感受感知结论背后的含义，引导学生正确认识知识本质。四、教学目标与核心素养

（一）物理观念

能够解释平衡状态的含义，并能够判断一个物体所处的状态是否平衡；会用合成法、正交分解法、效果分解法进行分析动、静态问题。

（二）科学思维

通过实验和练习归纳出应用力的平衡条件解决实际问题的基本步骤和基本方法，进一步掌握正交分解法。

（三）科学探究

通过从物理现象和实验中进行探究，归纳出简单的科学规律。（四）科学态度与责任

意识到物理规律在现实生活中的重要作用，增强对物理学习的兴趣。

五、教学重难点

（一）重点

1.共点力平衡的条件，以及对平衡的理解。

2.正交分解法的使用。

（二）难点

1.平衡条件的灵活运用。

2.运用正交分解法解决实际问题。

六、教学方法

（一）教法

讲授法、直观演示法、情景教学法、讨论法

（二）学法

自主探究法、交流合作法、学练结合法

七、教学用具

多媒体等

八、教学流程

（一）新课引入

回忆共点：什么是共点力？

学生（预设）：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，这几个力叫作共点力。

情景判断：用共点力知识判断甲、乙、丙、丁四种情况中受力是否为

共点力？并思考其处于什么状态？

学生（预设）：甲、丁中所受的力就是共点力；平衡态。

抛出课题内容研究物体受共点力平衡的情况。

（二）讲授新课

1.共点力的平衡状态

积木启发：播放堆积木的视频，引导学生进行思考积木都处于什么样的转态？

学生（预设）：处于静止状态，即平衡。

定义平衡：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

列举实例：还有那些生活实例也是处于平衡状态？

学生（预设）：放在桌面上的书、沿直线公路匀速前进的汽车、沿碗壁向上缓慢爬行的蜗牛……

2.共点力的平衡条件

思考分析：二力平衡时两个力的关系？

学生（预设）：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直线上。

实物分析：对放在桌面上的书进行受力分析，判断哪两个力二力平衡？并进行力的合成。

学生（预设）：F N=G（合成）→F合=0

尝试解决：在实际生产生活中，很多情况下物体受到三个力的作用而平衡，请根据前面所学知识，思考如何解决三力平衡的问题呢？引导利用力的合成进行分析。

学生（预设）：三力平衡（合成）→二力平衡→平衡条件：F 合=0。

定义三力：据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡；条件：任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。三力的合力为0。

问题再现：若是四个共点力、五个共点力……其平衡条件又是怎样的呢？

学生（预设）：同样进行力的合成，转化为二力平衡。

归纳总结：多力平衡条件：物体受多个力时，任意一个力与其余各力的合力等大、反向、共线。多个力的合力为0。

共点力的平衡条件：在共点力作用下物体平衡的条件是：F 合为0。

平衡条件的理解：

具体形式：共点力合力为0的具体表达形式，引导思考在F 合受两个

力、三个力、多个力情况下的具体表示形式。 学生（预设）：物体受两个力时：12F F =- ；物体受三个力：①任意两个力的合力和第三个力是一对平衡力、②正交分解：F x = 0、F y = 0；物体受多个力时：正交分解：F x = 0、F y = 0。

3.共点力平衡实例分析与方法探究

典例分析：某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？

引导分析：以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象引导学生利用方法一：正交分解法进行求解。

学生（预设）：沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系，把重力G沿两个坐标轴方向分解为F1和F2。三力平衡转化为四力平衡。

以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图：

引导分析：以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象引导学生利用方法二：合成法进行求解。

特点比较：两种方法的特点。

合成法：把物体所受的力合成为两个力，则这两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。

正交分解法：把物体所受的力在两个互相垂直的方向上分解，每个方