共点力的平衡教学目标1进一步理解共点力作用下物体的平衡
共点力作用下物体的平衡
《共点力作用下物体的平衡》教学设计教学目标:一、知识目标1、知道什么是共点力作用下物体的平衡状态;2、掌握共点力的平衡条件。
二、能力目标:通过观察三个共点力平衡的演示实验,推出共点力作用下物体的平衡条件,培养学生的观察能力,分析推理能力。
三、德育目标通过共点力平衡条件的得出过程,培养学生理论联系实际的观点。
教学重点1:共点力作用下物体的平衡状态。
2:共点力的平衡条件。
教学难点:共点力的平衡条件。
教学方法:实验法、归纳法、讲练法教学用具:多面体课件,弹簧秤12组,轻环,橡皮筋,直尺教学步骤:一、导入新课:(创设情景法)一个物体可以处于不同的运动状态,其中力学的平衡状态比较常见,而且很有实际意义。
同学们能不能例举一些生活中常见的处于不同的运动状态的物体呢?(对同学们举的例子给于表扬与鼓励)(创设情景)1.空中静止的杂技运动员2.高层建筑3.匀速行驶的汽车4.静止的坦克请同学们思考上述物体在咱们学过的运动学角度分别处于什么状态?他们是不是不是咱们今天要学的平衡状态呢?那么:什么是物体的平衡状态,物体在什么条件下才能处于平衡状态呢?本章我们就来学习这方面的问题。
本节课我们就来学习共点力的平衡条件。
二、新课教学1:共点力作用下物体的平衡状态。
(1)复习什么是共点力:几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力就叫做共点力。
(2)介绍物体在共点力作用下的平衡状态。
a:请学生举例:哪些物体属于在共点力作用处于平衡状态。
b:同学们刚才举的例子中,有的物体在两个力作用下处于平衡,有的物体在三个力的作用下处于平衡。
那么,在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平衡状态呢?结论,一个物体在共点力的作用下,如果保持静止或者做匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
2:共点力作用下物体的平衡条件a两个力作用下物体的平衡平衡条件的分析(通过习题分析论证达到目的)质量为2千克的物体放在水平桌面上(取g=9.8N/kg)。
共点力的平衡教案
力的平衡一、教学目标(一)知识与技能1.理解共点力平衡的概念;2.理解物体在共点力作用下的平衡条件;3.会用力的合成与分解方法求解简单的共点力平衡问题。
(二)过程与方法1.通过处理共点力平衡问题的分析过程,感受等效、归纳推理等科学方法;2.能运用数学中建立直角坐标系和三角函数关系等方法解决共点力平衡问题。
(三)情感态度价值观1.感悟共点力平衡的实际应用价值二、教学重点和难点重点:1、共点力平衡的条件及应用2、物体平衡状态的判断。
难点:分析和解决共点力平衡的实际问题三、教学过程.(一)新课引入:请同学们分析下列物体的受力情况:1.静止在水平面的物体2.静止在斜面上的物体3.在拉力F作用下在水平面做匀速直线运动由学生作答!(如下图所示)2.静止在水平面的物体 2.静止在斜面上的物体3.在拉力F作用下在水平面做匀速直线运动(二)、新课的展开通过上面三个列子,回答下面问题。
1.三个物体各受到几个力?它们是共点力吗?2.三个物体各处于什么状态?3.三个物体所受的合力为多少?学生作答:1.分别为2个力、3个力、4个力;是共点力。
2.分别处于静止、静止、匀速直线运动状态。
3.合力都为0。
教师总结:上述三个例子反映了三个问题:(板书)1.一对平衡力:作用在同一物体上、大小相等,方向相反,且在作用在同一直线上的两个力。
2.平衡状态:物体保持静止或做匀速直线运动的状态,叫做平衡状态。
3.物体在共点力作用下的平衡条件是F合=0.(三)例题讲解1.物体在与水平面成300的拉力作用下处于静止状态,求物体受到的静摩擦力?(利用力的分解)2.教材P91页的例题讲解。
(利用力的合成、力的分解两种方法来讲解)(四)平衡的种类和稳度1.平衡的分类:不稳定平衡:处于平衡状态,但很容易失去平衡状态,且不能自动回复到平衡位置。
稳定平衡:处于平衡状态,失去平衡后能自动回到平衡位置,继续保持平衡状态。
随遇平衡:处于平衡状态,偏离平衡位置后,始终保持平衡状态。
高一物理必修一第四章第一节《共点力作用下物体的平衡》教师教学实施方案
授课年级高一课题课时4.1 共点力作用下物体的平衡课程类型新授课目标解读1.知道共点力作用下物体平衡的概念,能叙述共点力作用下物体处于平衡状态的含义。
2.通过三个共点力平衡的实验探究,推出共点力作用下物体的平衡条件,培养提高观察能力和分析推理能力。
3.正确理解共点力平衡的条件,通过分析实例,初步学会利用共点力的平衡条件与物体的受力分析、力的合成和分解等知识解决平衡问题。
课程导学目标学法指导重点讲述共点力作用下物体的平衡条件。
重点难点共点力作用下物体的平衡状态,共点力的平衡条件。
课程导学建议教学建议本节内容需要安排1个课时教学,通过对教材中“图4-1-1”的分析让学生认识到书、小孩、小球这些物体都处于平衡状态,引导学生对其进行受力分析,进而从动力学的角度得出物体的平衡条件。
教学中要注意从学生已学知识出发,采用理论分析和实验探究相结合的方法进行教学。
关于对共点力平衡条件的应用,要选择有代表性的题目进行分析讲解,解题过程中要以学生为主体,引导学生进行受力分析,总结解题思路。
课前准备研读教材,估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点,在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课,准备课堂演示的实验器材或视频资料。
导 学 过 程 设 计程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境前面我们学习对物体进行受力分析时,常说要根据物体的平衡与否来判断受力情况。
那什么是物体的平衡状态呢?怎样的物体才能处于平衡状态?平衡状态又有什么特点呢?请同学们看书并思考这些问题,这节课我们就来解决这些问题。
图片展示研读教材指导学生学会使用双色笔,确保每一位学生处于预习状态。
通读教材,作必要的标注,梳理出本节内容的大致知识体系。
完成学案巡视学生自主学习的进展和学生填写学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容,至少完成第一层级的内容。
第一层级结对交流指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。
高中物理共点力的平衡教案
高中物理共点力的平衡教案
教学目标:
1. 了解共点力的概念和特点;
2. 掌握共点力的平衡条件;
3. 学会应用共点力的平衡理论解决物理问题。
教学重点:
1. 共点力的概念和特点;
2. 共点力的平衡条件;
3. 共点力的应用实例。
教学难点:
1. 掌握共点力的平衡条件;
2. 学会应用共点力的平衡理论解决物理问题。
教学准备:
1. 教师准备:教学PPT、实验设备、教学实例;
2. 孱生准备:学习笔记、习题册。
教学过程:
一、导入:通过引入一个与学生生活相关的实例,引发学生对共点力概念的思考。
二、学习共点力概念和特点:讲解共点力的定义和特点,引导学生理解共点力的性质。
三、探讨共点力的平衡条件:介绍共点力的平衡条件,分析平衡力的作用和必要条件。
四、实验演示:通过实验演示来展示共点力的平衡条件,并让学生通过实验观察和记录数据来验证理论。
五、练习与巩固:通过一些例题让学生练习应用共点力的平衡条件解决问题,巩固所学知识。
六、总结与展示:总结本节课所学知识,梳理共点力的特点和平衡条件,并展示一些实际应用实例。
七、课堂反思:让学生总结本节课的学习收获和困难,提出问题和建议。
教学延伸:
1. 学生可通过参与更多实验来加深对共点力平衡条件的理解;
2. 学生可通过研究更多应用实例来丰富对共点力的认识。
教学反思:
本节课的教学目标明确,步骤清晰,实验演示充分,练习实例丰富,能帮助学生深入理解共点力的概念和平衡条件。
但在教学中应更加注重培养学生的实验能力和问题解决能力,提高学生的积极性和独立性。
共点力作用下物体平衡实验操作流程——教案
共点力作用下物体平衡实验操作流程——教案一、实验目的1、熟悉物体平衡规律。
2、掌握共点力的概念和特点。
3、掌握基本的力学平衡定理。
二、实验材料实验台、直尺、砝码、天平、导轨、滑块、线圈、三角支架。
三、实验操作流程1、准备实验材料和仪器,实验台保持水平。
将导轨固定在两个三角支架上。
2、将滑块放在导轨上,用直尺测量滑块到距离导轨塑料架边缘5cm处的距离。
3、在滑块上悬挂一根细线,并将砝码挂在线的下端。
将砝码的大小记录下来。
4、用天平测量滑块的质量,记录数据。
5、根据测量结果算出滑块的重力。
6、将线圈挂在导轨上,将滑块悬在线圈上方,调整线圈位置,使其与滑块重心重合。
7、调整线圈位置后,记录下此时的线圈位置,同时记录滑块到导轨塑料架边缘5cm处的距离。
8、将两根线分别绕过滑块两端,一个线连接一个砝码,使得两个砝码簇在一起,共点作用在滑块上。
9、观察并记录滑块与线圈之间的距离,以及线圈位置的变化情况。
10、根据实验数据计算共点力的大小,比较共点力与滑块的重力,判断滑块是否处于平衡状态。
四、实验要点1、实验时要确保实验台保持水平。
2、实验时要注意测量数据准确性,记录数据。
3、实验时注意安全,操作时轻拿轻放,防止误伤。
五、实验结果的分析与讨论本实验的最终目的是研究物体平衡规律,熟悉共点力的特点和力学平衡定理。
实验前,我们需要测量滑块的质量和重力,并记录下来,用于后续的实验计算。
在实验中,我们需要利用线圈的重力做共点力,观察并记录滑块与线圈之间的距离,以及线圈位置的变化情况。
根据实验数据的计算,我们能够得出共点力的大小,并比较共点力与滑块的重力,判断滑块是否处于平衡状态。
我们还要注意实验的准确性以及安全性,保护好实验仪器设备,以便我们在后续的实验中使用。
这个实验的目的是探究物体平衡规律,熟悉共点力的特点和力学平衡定理,通过实验的数据分析,加深对物理学中的平衡规律的理解,对我们进一步了解自然规律的工作具有十分重要的意义。
理解力的平衡与共点力作用——教案
理解力的平衡与共点力作用——教案一、教学目标1.帮助学生学习并理解什么是平衡和共点力;2.通过一些实例和练习,让学生进一步掌握平衡和共点力的原理;3.帮助学生将所学知识应用到实际生活中,如认识到平衡和共点力的作用。
二、教学内容1.平衡原理平衡指物体在静止或运动过程中,不倾斜,不转动的状态。
平衡又分为稳定平衡和非稳定平衡。
稳定平衡是指物体在受到一个微小的扰动后,会自动恢复原来的平衡状态;而非稳定平衡则是指物体在受到一个微小的扰动后,会失去平衡。
例,用筷子竖着支撑一个小球,这时小球就处于稳定平衡状态。
但是,如果将筷子稍微斜倾一点点,小球就非常容易倾倒,这时小球处于非稳定平衡状态。
2.共点力原理共点力又称夹角作用力,是指物体受到两个或多个力的作用时,在某个点处产生的合力。
例如,在吊桥上行走时,我们的脚受到重力和支持力的作用,这些作用力在脚底产生合力,从而支撑我们的身体。
夹角作用力通常是垂直于施力面的。
三、教学过程1.导入通过引入一些实例,如骑车、坐电梯等,让学生思考物体为什么能保持平衡状态。
2.学习平衡原理介绍稳定平衡和非稳定平衡的定义和特点,并通过实例让学生理解。
给学生提供一些练习题,如图中的小球在何种情况下能保持平衡?(给出三张示意图)。
3.学习共点力原理通过实例引导学生理解共点力的定义和原理。
给学生提供一些练习题,如吊桥上行走时我们的脚所受的两个力分别是什么?这两个力在哪个点处产生合力?4.应用知识小组讨论,设计一个实验来验证共点力原理。
学生们可以选择一些日常生活中的物体进行实验,如书本、水杯等。
通过实验,让学生更好地理解平衡和共点力的作用,并在实践中加深印象。
5.课堂总结总结平衡原理和共点力原理的基本概念和原理,并能用自己的语言简单地解释其作用。
四、教学工具黑板、彩色粉笔、幻灯片、实验器材等。
五、教学反思平衡和共点力是物理学中的基础概念,对学生的进一步学习和理解有着重要的作用。
通过实践,将所学知识应用到实际生活中,有助于学生更好地掌握和记忆相关内容。
共点力作用下物体的平衡教案课件详细信息
一、教案基本信息1. 共点力作用下物体的平衡教案课件详细信息2. 学科领域:物理学3. 适用年级:高中4. 课时安排:2课时5. 教学目标:(1) 让学生理解共点力的概念及其作用。
(2) 让学生掌握共点力作用下物体的平衡条件。
(3) 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1) 共点力的概念及其作用。
(2) 共点力作用下物体的平衡条件。
(3) 力的合成与分解方法。
2. 教学难点:(1) 力的合成与分解在实际问题中的应用。
(2) 共点力作用下物体平衡条件的推导。
三、教学方法与手段1. 教学方法:(1) 讲授法:讲解共点力的概念、作用及平衡条件。
(2) 演示法:通过实验演示共点力作用下物体的平衡现象。
(3) 练习法:让学生通过解决实际问题,巩固共点力平衡知识。
2. 教学手段:(1) 课件:展示共点力作用下物体平衡的示意图、公式等。
(2) 实验器材:弹簧测力计、绳子、滑轮等。
四、教学过程1. 导入新课:通过一个简单的实验,让学生观察共点力作用下物体的平衡现象,引发学生对共点力的好奇心。
2. 讲解共点力的概念及其作用:介绍共点力的定义,解释共点力在物体平衡中的作用。
3. 推导共点力作用下物体的平衡条件:引导学生运用力的合成与分解方法,推导出共点力作用下物体的平衡条件。
4. 演示共点力作用下物体的平衡实验:利用实验器材进行演示,让学生更直观地理解共点力平衡现象。
5. 练习与应用:布置一些实际问题,让学生运用所学知识解决,巩固共点力平衡知识。
五、课后作业与评价1. 课后作业:布置一些有关共点力作用下物体平衡的练习题,让学生课后巩固所学知识。
2. 评价方式:通过课堂讲解、实验演示、课后练习等多方面,评价学生对共点力作用下物体平衡知识的掌握程度。
六、教学拓展与延伸1. 引导学生思考:共点力作用下物体平衡的条件在生活中有哪些应用?2. 讲解实例:通过一些生活中的实例,如建筑物的稳定性、人骑自行车的平衡等,让学生了解共点力平衡在实际生活中的重要性。
物理教案-共点力作用下物体的平衡
物理教案-共点力作用下物体的平衡一、学问目标1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.2、把握共点力的平衡条件.3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题.二、力量目标1、培育同学应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的力量.2、培育同学全面分析问题的力量和推理力量.三、情感目标1、教会同学用辨证观点看问题,体会团结帮助.教学建议教材分析1、通过实际〔生产生活中〕的例子来说明怎样的状态是平衡状态,使同学全面理解平衡状态——静止或匀速直线运动.2、共点力作用下物体的平衡条件在实际中的应用,是本节课教学的重点.对于不同类型的平衡问题,如何根据平衡条件建立方程,对于同学来说是学习中的难点.(平衡系统中取一个物体为讨论对象,即隔离体法处理;取二以上物体为讨论对象,即整体法处理.建立方程时可利用矢量三角形法或多边形法的合成和正交分解法来处理.) 教法建议1、本节例题的教学重在引导同学学习分析方法.由于同学已经把握了动力学问题的一般分析方法,教学时可先回顾动力学问题的分析方法,然后引导同学迁移到静力学问题中去.2、本节例题代表了两种典型的静力学问题.建议教学中引导同学做出小结.教学设计〔方案〕第一节共点力作用下物体的平衡一、平衡状态假如物体保持静止或者做匀速直线运动,则这个物体处于平衡状态.由此可见,平衡状态分两种状况:一种是静态平衡状态,此时,物体运动的速度,物体的加速度;另一种是动态平衡,此时,物体运动的速度,物体的加速度.留意:1、物体的瞬时速度为零时,物体不肯定处于平衡状态.例如,将物体竖直上抛,物体上升到最高点时,其瞬时速度,但物体并不能保持静止状态,物体在重力作用下将向下运动,由牛顿其次定律可得,物体此时的加速度,只有当物体能保持静止状态即其加速度也为零,物体才是处于静平衡状态.2、物理中的缓慢移动可认为物体的移动速度很小,即要多小有多小,故可认为其移动速度趋于零,因此,习题中消失“缓慢移动”都可理解为物体处于动态平衡状态.二、共点力假如几个力的作用点相同,或作用线(或反向延长线)交于一点,这几个力就叫做共点力.三、共点力的平衡条件从牛顿其次定律知道,当物体所受合力为零时,加速度为零,物体将保持静止或者做匀速直线运动,即物体处于平衡状态,因此,在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即.解题的基本思路和方法:解物体的平衡问题的程序是:确定平衡体,作出受力图,正交分解好,定向列方程.第一步确定讨论对象,依据题意将处于平衡状态的物体或结点作为讨论对象,通常用隔离体法将确定的讨论对象从它所处的环境中隔离出来.但有时要将讨论对象连同它的关联物一起作为讨论系统〔整体法〕,反而运算便利,请留意讨论下文将要给出的例题.其次步进行受力分析,作出讨论对象的受力图.这一步是解题成败之关键,务必细致周到,不多不漏.〔推断分析的力是不是正确,可用假定撤除法和条件法来处理〕第三步建立坐标系或规定正方向.如何建立合适的坐标系,要看问题的已知量、未知量而定.原则是要使力与坐标轴的夹角简洁而明确,这样可使方程明快.坐标设置不当,会引起需要使用三角中的和差化积、半角倍角公式等运算工具,使计算大为繁冗.一般选未知量的方向为坐标系的正方向为宜,建立坐标系后,把不在坐标轴上的力用正交分解法分解到坐标轴上,并画出其分力的精确图示备用.第四步依据物体平衡的充要条件列出平衡方程组,运算求解.对结论进行评估.必要时对结论进行商量.探究活动重心与平衡活动内容:探讨重心与平衡的学问在实际生活中的应用.活动目的:1、了解考虑物体重心的意义,知道找物体重心的方法.2、了解物体的平衡状态、平衡位置.知道不同平衡位置的稳定性不同,稳定性与重心的关系及在生活中的实际应用.3、激发同学爱科学、学科学的爱好;培育运用物理学问,分析、解决实际问题的力量.活动预备:长方形的塑料尺、心形卡片、中空的管子〔圆环〕、烟盒、奶瓶、细竹竿、硬币、梯形皮包、支架及茶杯、走索演员在一根高空钢丝上表演的投影片,在绳索上驾驶摩托车下挂载人“车厢”的投影片.活动过程:科学讲座,并进行商量与思索①你能回答老师给你提出的问题吗?②你觉得重心和平衡的学问在生活中的应用广泛吗?你能举出实例吗?物理学中的其它学问呢?1、分析确定重心的问题重心是重力在物体上的作用点也就是物体各部分所受重力的合力的作用点.为什么要考虑物体的重心呢?当我们盼望一个物体保持平衡时,就要用到重心的概念.例如,这里有一把尺子,为了把尺子支撑住,有一个方法就是把它放在桌子上.这时,桌子向尺子的各个部分都施加了支撑力,但是尺子的重力也可以被看作只作用在重心上.我们可以把一个手指尖放在尺子重心的下面,这时,仅仅支在一个点上就能把尺子支撑起来.你可以用手指尖根据上述方法使尺子保持平衡.下面,我们将用平衡点作为重心的别名.①你可以用试验的方法来查找尺子的平衡点.首先,把尺子放在相互隔开的两个食指尖上.然后,渐渐地让两个手指向一起靠拢,方法是先移动一个手指,再移动另一个手指.最终,这两个食指将在尺子的中点处靠在一块.于是,平衡点就是尺子的中点.就是那些非匀称物体,也可以用这种滑动手指的方法找到它们的平衡点.你可以采纳同样的方法,试着找出铅笔、钢笔和高尔夫球棒的重心.你将会很简单地找到这些物体的平衡点.但是,在这些状况下手指每次应向前移动多少,可能估量得不很恰当.你可以先用一把扫帚试着估量一下,然后再进行试验.②查找不规章样子物的重心,还有一种方法可供使用.如查找一个心形卡片重心的方法是用两个手指轻轻地把心形卡片捏起来,卡片就会前后摇摆起来,最终它将静止下来.当卡片静止后,通过手捏卡片的那个点在卡片上画一条铅垂线.用手指在另外一点〔这点不应在刚刚画的那条铅垂线上〕把卡片捏起来,待卡片静止后,再画一条铅垂线.这两条线相交的那一点,就是心形卡片的'重心或平衡点.当你把手指支在这一点的下面,就可以把卡片平衡地支撑起来.③任何物体都有一个重心.人的重心大约是在肚脐的后面、身体的中心处.假设让一个人躺在跷跷板上,让他的肚脐恰好在跷跷板支撑点的上方,这样,人体通常能够到达平衡,跷跷板的两端都将不接触地面.④一段中空的管子,重心位于管的空心内,而不是在制作这管子的材料〔管壁〕上.这是与重心的定义相符合的.重心不肯定要位于物体内.假如你试着使一段管子或圆环到达平衡,你可以用手指支撑它们的外侧,这是一种不稳定的平衡状态.假如一段管子处于竖直状态或圆环是处在水平状态〔即它们的圆形截面处在水平面内〕,又要用一个手指支撑它们,就必需用一块硬纸板托在圆环〔或管子〕下面,再用手指支在纸板上即可.任何物体的样子和物质结构的转变,都可以使它的重心发生移动.当我们把尺子从一端削掉一段之后,尺子余下部分的重心,就移动到新的位置了.与此相像,假如在尺子的一端粘上一团油灰,尺子也有一个新的平衡点.试问,平衡点是朝油灰移动,还是朝相反方向移动?2、探讨物体平衡的问题对于一个物体来说,当共点力的合力为零时,我们就说该物体是处于平衡状态.①例如在地板上放着电冰箱、电冰箱受到重力和支持力的合力为零,我就说,电冰箱是处于平衡状态.在地面上的任何静止的物体,都是处于平衡状态.②桌面上的某个物体,在外力作用下作变速运动,这物体便不是处于平衡状态.在这种状况下,重力方向仍旧是与支持力的方向相反,但是使物体作变速运动的外力却是水平方向的.③依据物体样子的不同,各种物体可以有一个或更多个平衡位置.让我们把一枚硬币放在水平的桌面上,它有两种平衡位置:让硬币的某个平面接触桌面,这是一种平衡位置,把硬币立起来,让它的侧面接触桌面,这是另一种平衡位置.请留意,硬币有两个平面,我们把它们看作是一种平衡位置;让硬币的侧面接触桌面,使它到达平衡,这种平衡位置可以有很多种状况,但我们都把它们看成是一种平衡位置.我们再以烟盒为例,说明怎样分析物体的平衡位置.把烟盒放在水平的桌面上,它有三种平衡位置:一种平衡位置是让烟盒底面〔或者顶面〕接触桌面;其次种平衡位置是让烟盒后面〔或者前面〕接触桌面;第三种平衡位置是让烟盒的一个端面〔或者另一个端面〕接触桌面.你能举出一个具有四种平衡位置的物体来吗?④假设某个物体处于非平衡位置,当人们把它放开以后,它将朝着平衡位置运动.让我们手持一个烟盒,在桌子上方将烟盒松开,它将落在桌面上,并将快速地静立在烟盒的某个面上.当我们做这个试验时,你怎样放开烟盒是没有关系的;不管你是在怎样的状态下放开烟盒,它总是要到达某个平衡位置.我们还可以手执一枚硬币将它放下,硬币落到桌面上以后,也会到达它的某一平衡状态.⑤并非全部的平衡位置都相同,各种平衡位置之间的差异,是它们的稳定性不同.3、讲解稳定平衡问题①迫使一物体产生一个很小的位置移动或运动,在引起一阵摇摆以后,它最终将回到原来的平衡位置,这物体便处于稳定平衡状态.桌上放着一个直立的奶瓶,当我们轻轻地推一下瓶的颈部,它便会前后摇摆,但最终将回到原来的直立位置.②与稳定平衡相对立的是不稳定平衡.假如使物体产生一个很小的位置移动或运动,它未能引起摇摆,则该物体处于不稳平衡状态.随之而来的,是这物体将发生运动,到达另一个平衡位置.例如,一枚硬币,当它的平面接触桌面时,要比它的周边接触桌面有较好的稳定性.当你极其稍微地碰一下硬币时,它将前后摇摆,但最终硬币仍回到原来的平衡位置.当然,假如你用大一点的力碰它,它将会翻倒,变成硬币平面接触桌面.假设你如今使一根针或一根细竹竿直立,并可能使它到达平衡,这时,它是处在不稳平衡位置.当我们给它施加一个极微弱的力时,这根针或细竹竿将会倒下来,到达整个长度都接触地面的新的平衡状态.③哪些因素确定了物体的稳定程度呢?一个因素是支持面的大小.当支持面大时,平衡的稳定性也增大.例如,一个长方体的桶,当它放倒时,比它直立时的稳定性要好.再举一个例子,有一种冰淇淋盒是圆锥形的,当盒里没有装入冰淇淋时,我们将杯口朝下放在桌上,这时它的稳定性较好;但假如将它锥体的尖端朝下放置,冰淇淋盒的稳定性则很差.事实上,假如圆锥体的尖端朝下而且到达平衡,它是处于不稳平衡状态,这正像任何其它物体平衡于一个点或一个角上,也都属于不稳平衡状态.④确定物体稳定性的另一个因素是重心相对于支持面〔或支持点〕的位置.一个物体,它的重心越低、越是接近支持面,则稳定性越好.我们可举这样一个例子,一个一般梯形皮包,倒放时比正放时的重心位置要高.试问:在这种状况下,重心各在哪里?近年来的赛车,为了降低所使用的赛车的重心高度,制造出了更加低矮的“低悬挂”型赛车.对于低悬挂型的赛车来说,由于以下的各种缘由可能造成的翻车事故,是不大简单发生的:赛车在侧向气流作用下而翻车;在和其它车碰撞后而翻车;以及赛车本身由于某种缘由而产生了横滑所造成的翻车.换句话说,由于低悬挂型赛车在正常行驶状态时重心极低,要把它弄翻,从正常的平衡状态,翻到车的侧面着地或车的顶面着地的另一个平衡状态,是不太简单的.⑤假设一个物体的重心是在物体支持面的底下,那么,这个物体的稳定性是很强的.把一个茶杯吊挂在钩子上,如上图所示.就是稳定平衡的一例.假如你把这茶杯推一下,也不管你是怎样推法,那么最终这茶杯必定要恢复到原来的稳定平衡状态上.走索演员在一根高空钢丝上表演的时候,重心总是在支持面上的,而支持面又很小,怎样保持稳定性呢?它是通过调整姿势,使重心总是在支持面的正上方而保持平衡的.一般的走索演员在表演时要手持一根长长的平衡杆,主要通过调整平衡杆的位置来调整整体重心的位置,以保持平衡.有阅历的演员,则可以不要平衡杆,通过自己的身体姿势进行调整,而使身体的重心保持在钢丝绳的正上方.活动小结本科学讲座以丰富多彩的生活实际展现了物体重心、平衡等问题,开阔了同学视野.只要同学养成良好习惯,做一个有心人,擅长观看,勤于思索,就会弄懂许多科学道理,并运用所学的学问去制造更加美妙的生活!物理教案-共点力作用下物体的平衡。
共点力平衡教案
共点力平衡教案教案名称:共点力平衡教学目标:1. 理解共点力的概念和特点。
2. 掌握共点力平衡的条件和计算方法。
3. 能够应用共点力的平衡原理分析和解决实际问题。
教学重点:1. 共点力的平衡条件。
2. 共点力的计算方法。
教学难点:1. 解决实际问题时的思维转换和应用能力培养。
教学方法:讲述与练习相结合,以问题为导向,启发学生思考。
教学过程:一、导入新知识(10分钟)1. 引入:请学生思考下面的问题:当三个人同时在拖拉机上用力向后拉时,拖拉机为何仍然不动?(等师生讨论)2. 提出问题:为什么三个人的力合力可以平衡牵引力?二、概念与定义(5分钟)1. 定义:共点力是指作用力的合力作用在同一点上的力。
2. 解释:共点力的平衡是指作用在物体上的共点力合力为零,物体保持静止或匀速运动的状态。
三、共点力的特点(5分钟)1. 共点力的方向:合力与力的方向相反。
2. 共点力的大小:合力等于共点力的代数和。
3. 共点力的平衡条件:共点力的合力为零。
四、计算共点力的平衡(10分钟)1. 分析问题:给定一物体,作用在该物体上的共点力及其大小和方向。
2. 计算步骤:a. 将共点力的方向取为正方向。
b. 对每个力进行正负符号的规定,按合适的坐标系解析力。
c. 对每个力的大小进行正数或负数的数值代入。
d. 将各力的合力和合力的方向及性质计算出来,并检查合力是否为零。
3. 解决问题:对给定的实际问题,应用共点力的平衡原理进行计算。
五、探究共点力平衡的条件(15分钟)1. 设计实验:请学生设计实验,验证共点力平衡的条件。
2. 实施实验:根据学生的实验设计,提供实验器材和安全指导,并进行实验操作。
3. 分析实验结果:根据实验结果,由学生归纳出共点力平衡的条件。
4. 总结共点力平衡的条件。
六、应用共点力平衡原理解决问题(15分钟)1. 练习题:提供具体问题,要求学生应用共点力平衡原理进行解答。
2. 分析解答思路:师生共同分析解决问题的思路和方法。
共点力作用下物体的平衡 说课
教师或学生提出,发现问题
探索发现
讨论交流
得出结论或解决问题
四 说教学过程
2
三 操作演练 形成技能
演示实验
内容一
内容二
提出新问题
采用学生自主探索实验,适时引入。
四、说教学过程
五 归纳小节 拓展思维
很据本书内容,结合板书对本节内容再次疏理, 便于在心中建立一个框架,对所学内容加深理解 记忆 让学生把课堂的知识真正的运用到实践的 当中,做到学以致用,我设计了以下内容: 学生自己通过各种途径,查找资料,思考, 牛顿第一定律与本节课的关系。
2
掌握共点力的 平衡条件
4
通过共点力平衡条 件的得出过程,培 养学生理论联系实 际的观点。
教学 目标
3
通过观察三个共点力平 衡的演示实验,推出共 点力作用下物体的平衡 条件,培养学生的观察 能力,分析推理能力。
二、说重难点
教学的重难点:
重点
1:共点力作用下物体 的平衡状态。
2:共点力的平衡条件。
难点
五、说板书设计
在学习的引入过程中,我运用的 是小黑板出示的方法,因此我将 黑板分为四个板块,第一板块用 于对新知识的探究,第二板块用 于作图,第三板块和第四板块轮 换使用,主要用于例题的讲解和 学生练习
即:
共点力的平衡条件。
三、说教法、学法
教
自主探究法
实验法 归纳法 讲练法
法
学
合作交流法 成果展示法
法
四 说教学过程
1 第一环节:创设情境 引入新课2源自第二环节:自主学习 探究新知
3
第三环节:操作演练 形成技能
4 5
第四环节:归纳小节 拓展思维
共点力作用下物体的平衡教案课件详细信息
一、教案概述1. 教学目标:(1)让学生理解共点力的概念,掌握共点力的合成与分解方法。
(2)培养学生运用共点力知识解决实际问题的能力。
(3)引导学生认识共点力作用下物体的平衡条件,学会运用平衡条件分析物体受力情况。
2. 教学内容:(1)共点力的概念及特点。
(2)共点力的合成与分解方法。
(3)共点力作用下物体的平衡条件。
(4)物体受力分析与平衡方程的建立。
(5)平衡条件的应用。
3. 教学重点与难点:(1)共点力的合成与分解方法。
(2)共点力作用下物体的平衡条件的理解与应用。
二、教学方法与手段:1. 教学方法:(1)采用讲授法,讲解共点力的概念、合成与分解方法。
(2)采用演示法,展示共点力作用下物体的平衡实验。
(3)采用问题驱动法,引导学生思考并解决实际问题。
2. 教学手段:(1)多媒体课件,展示共点力的合成与分解示意图。
(2)实物模型,演示共点力作用下物体的平衡实验。
(3)动画演示,形象展示共点力的作用效果。
三、教学过程与步骤:1. 导入新课:(1)复习相关概念:力、作用点、力的三要素。
(2)提问:什么是共点力?共点力有哪些特点?2. 讲解共点力的合成与分解:(1)讲解共点力的合成方法:平行四边形法则。
(2)讲解共点力的分解方法:力的大小、方向、作用点的分解。
3. 演示共点力作用下物体的平衡实验:(1)展示实验装置,介绍实验原理。
(2)进行实验演示,观察并记录实验现象。
(3)分析实验结果,引导学生理解平衡条件的含义。
4. 讲解物体受力分析与平衡方程的建立:(1)讲解物体受力分析的方法:力的图示、受力分析图。
(2)讲解平衡方程的建立:合外力为零、正交分解法。
5. 平衡条件的应用:(1)举例说明平衡条件在实际问题中的应用。
(2)引导学生运用平衡条件解决实际问题。
四、课堂练习与作业:1. 练习题:(1)判断题:共点力的合成与分解是否遵循平行四边形法则?(2)选择题:下列哪个选项描述的是共点力的特点?2. 作业:(1)绘制一个共点力的合成与分解示意图。
共点力平衡教学教案
共点力平衡教学教案教案标题:共点力平衡教学教案教学目标:1. 理解共点力平衡的概念和原理。
2. 能够应用力的平衡条件解决与共点力平衡相关的问题。
3. 培养学生合作学习和问题解决的能力。
教学重点:1. 共点力平衡的概念和原理。
2. 力的平衡条件的应用。
教学难点:1. 如何应用力的平衡条件解决与共点力平衡相关的问题。
教学准备:1. 教师准备:教学课件、示范实验设备、力的平衡条件的相关问题。
2. 学生准备:课本、笔记本、计算器。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入共点力平衡的概念,与学生一起回顾力的平衡条件的知识。
2. 提问学生:你们知道什么是共点力平衡吗?它有哪些特点?二、知识讲解(15分钟)1. 通过示范实验或多媒体展示,向学生介绍共点力平衡的原理和特点。
2. 解释力的平衡条件在共点力平衡问题中的应用。
三、例题练习(20分钟)1. 教师出示一些与共点力平衡相关的问题,引导学生运用力的平衡条件解决问题。
2. 学生个别或小组合作解答问题,并向其他同学展示解题过程和答案。
3. 教师对学生的解答进行点评和指导。
四、拓展应用(15分钟)1. 提供一些更复杂的共点力平衡问题,要求学生运用所学知识解决。
2. 鼓励学生进行思考和讨论,激发学生的创新思维和问题解决能力。
五、总结归纳(5分钟)1. 教师对本节课的重点内容进行总结归纳,强调共点力平衡的概念和力的平衡条件的应用。
2. 学生进行笔记整理,复习课堂所学内容。
六、课堂作业(5分钟)1. 布置相关的课后作业,要求学生运用所学知识解决与共点力平衡相关的问题。
2. 强调作业的重要性和要求,鼓励学生主动思考和独立解决问题。
教学延伸:1. 鼓励学生进行实际应用探究,如通过设计简单的实验验证共点力平衡的原理。
2. 提供相关的拓展阅读材料,帮助学生进一步了解共点力平衡的应用领域和实际意义。
教学评价:1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的积极参与程度。
2. 问题解决能力:评估学生在解决共点力平衡问题时的思考和解答能力。
高中物理共点力平衡教案
高中物理共点力平衡教案
教学目标:
1. 了解什么是共点力平衡,学会分析共点力平衡的条件;
2. 掌握如何利用力的分解和合成法则解决共点力平衡问题;
3. 培养学生的独立思考和解决问题的能力。
教学内容:
1. 共点力平衡的概念;
2. 有关共点力平衡的条件;
3. 利用力的平行四边形法则解决共点力平衡问题。
教学重点和难点:
1. 共点力平衡的条件;
2. 利用力的分解和合成法则解决平衡问题。
教学过程:
一、导入
1. 引入共点力平衡的概念,让学生思考在什么情况下物体处于力的平衡状态。
二、讲解
1. 介绍共点力平衡的概念和条件;
2. 解释如何利用力的分解和合成法则解决共点力平衡问题。
三、示范
1. 给学生举例演示如何利用力的分解和合成法则解决共点力平衡问题。
四、练习
1. 提供一些练习题让学生进行练习,并让他们尝试用力的分解和合成法则解决问题。
五、总结
1. 总结本节课的内容,强调共点力平衡的条件和解决问题的方法。
教学反思:
通过本节课的教学,学生应该能够了解共点力平衡的条件和解决问题的方法,同时培养他们的独立思考和解决问题的能力。
希望学生能够运用所学知识解决更复杂的共点力平衡问题。
共点力的平衡教案
共点力的平衡教案(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--共点力的平衡一、教学目标1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件,并能分析和计算共点力作用下物体的平衡问题。
2.力求掌握解决共点力平衡问题的基本思路和方法,会正确选择研究对象,进行受力分析,画出物体的受力图。
二、教学重点共点力作用下物体平衡的特点及一般解法。
三、教学难点三力作用下的动态平衡问题。
教学过程共点力:几个力都作用于物体的同一点,或者它们的延长线交于同一点,这几个就叫做共点力.共点力作用下物体所受的合力为零是物体平衡的条件。
物体的平衡条件具有广泛的实际应用,因此对解决平衡问题一般方法的掌握具有十分重要的作用。
(一)应用共点力平衡条件解题的一般方法和步骤1.确定研究对象合理选择研究对象是解决平衡问题的关键,它关系到能否作出解答或能否顺利地解答。
研究对象的选取可以是一个物体,一个结点,或一个系统(相互作用物体的全体)。
通常在分析外力对系统的作用时,用整体法,在分析系统内部物体之间相互作用力时,用隔离法。
2. 对研究对象正确受力分析,并作出受力图正确进行受力分析是正确分析物理过程或物理状态的前提,是解决力学问题的基本能力要求,受力分析通常按以下步骤进行,首先确定研究对象(受力分析物体),然后按已知力、场力(引力场、电场、磁场)、弹力(拉力、压力、支持力)、摩擦力的顺序来分析。
3. 判定研究对象是否处于平衡状态共点力作用下的物体如果处于平衡状态,则物体保持着静止状态或匀速直线运动的状态例:根据概念来判断下面的物体是否处于平衡状态:(1)静止在水平面上的木箱(2)平直马路上在牵引力作用下匀速前进的卡车(3)用细线悬挂在天花板上的静止小球(4)刹车后停下来了的汽车(5)用细线悬挂在天花板上的静止小球,在剪断细线的瞬间(6)竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻力)总结:(1) 平衡状态的运动学特征:加速度为零(2) “保持”某状态和“瞬时”某状态有区别4. 运用平衡条件,选择合适的方法列出平衡方程解题。
共点力的平衡-教案
共点力的平衡【教学目标】知识与技能: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。
过程与方法: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。
情感态度与价值观: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.3.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。
【教学重难点】教学重点:1.共点力的平衡条件。
2.熟练运用共点力的平衡条件,解决平衡状态下有关力的计算。
3.进一步熟练受力分析的方法。
教学难点:1.物体的受力分析。
2.物体在什么条件下,可以认为是受到共点力作用?3.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。
【教学过程】一、导入新课提问:什么是共点力?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。
甲乙丙丁甲、丁中所受的力就是共点力,今天我们就来研究物体受共点力平衡的情况。
二、讲授新课(一)共点力平衡的条件1.定义:物体保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。
出示图片:桌上的书、苹果能保持静止,处于平衡状态;随传送带匀速运送的物体处于平衡状态;注意:缓慢的直线移动可认为是匀速直线运动思考讨论:v=0时物体一定能保持静止吗?举例说明。
教师总结:v=0时物体不一定能保持静止。
例如:单摆摆动时,当摆球摆动到最高点时v=0,但物体不能保持静止状态还会继续摆动。
2.共点力平衡的条件思考讨论1:在两个共点力作用下的物体,保持平衡的条件是什么?出示图片:水平方向两个受平衡力图片教师总结: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,这两个力平衡。
共点力的平衡教案
共点力的平衡教案一、课程标题:探索共点力的平衡二、教学目标:1. 了解共点力的概念;2. 理解共点力如何影响平衡;3. 运用共点力法改善平衡。
三、教学重难点:1. 让学生理解平衡和共点力之间的关系;2. 掌握使用共点力调整平衡的技能;3. 培养学生运用共点力保持平衡的能力。
四、教学内容:1. 认识共点力(1)定义共点力:共点力是指任何两个物体间存在的一种感知作用,它能够影响人们的行为,以及人们的思维和情感的反应。
(2)了解共点力的影响:共点力的影响可以通过鼓励,压制,支持,影响等给他人带来很大的改变,同时也通过使对象感到安全,信任,宽恕和自我发现等影响方式,使和谐凝聚和力量正面化。
2. 理解共点力如何影响平衡(1)共点力可以帮助我们更好地理解平衡和失衡:当外部物体发生变化时,共点力会作用在内部物体处,从而影响其稳定性,造成近似平衡或偏离平衡状态。
(2)分析平衡的变化:人们可以利用共点力来分析外部原因对平衡的影响,从而从实际应用和科学研究的角度来考虑其他物体与其本身的相互作用,客观地分析其施加于自身的影响,以更好地控制平衡性。
3. 运用共点力调整平衡(1)了解共点力对平衡的影响:当外部物体的变化会影响平衡时,共点力可以帮助人们更好地理解相互作用,分析其影响,从而更好地控制平衡性。
(2)运用共点力调整正确的平衡状态:学习者可以通过观察,实践和分析,利用挤压以及悬空,移动,紧绷或放松平衡物体等来改变平衡状态,也可以运用共点力调整平衡。
五、教学方法:1. 辅导式法:通过讲解,提示和引导进行讲解,深入浅出地把握教学重点;2. 情境设计:形成情景教学,让学生在模拟实际情景中探索学习;3. 合作学习:小组合作学习,互相鼓励和支持,促进对共点力的理解。
六、教学步骤:1. 引导性学习:让学生理解共点力的定义和影响;2. 观察活动:让学生观察外部情境变化与共点力的关系;3. 合作实践:学生利用共点力进行相关探究;4. 小组讨论:学生通过小组讨论,统一认识;5. 情境应用:活动完成后,布置练习,让学生运用到实际情境中。
第10讲 共点力的平衡
第10讲共点力的平衡【教学目标】1.理解共点力作用下物体的平衡状态;2.知道共点力的平衡条件;3.掌握共点力作用下物体的平衡问题的处理方法.【重、难点】1.动态平衡问题;2.整体法和隔离的应用.重点知识回顾一、共点力的平衡条件1.平衡状态:物体处于或者保持的状态.2.共点力的平衡:物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态.3.平衡条件:共点力作用下的平衡条件是所受合外力为.4.推论①二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向.②三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向.③多力平衡:若物体在n个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大、反向.④如果物体所受合力为零,那么物体在任一方向上所受的合力都为零.典例精析考点一对平衡状态的理解1.平衡状态(1)物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态.(2)对静止的理解:“静止”要满足两个条件:v=0,a=0,缺一不可.“保持”某状态与某“瞬时”状态有区别.例如,竖直上抛的物体运动到最高点时,这一瞬时速度为零,但这一状态不可能保持,因而上抛物体在最高点不能称为静止,即速度为零不等同于静止.例1、(多选)关于共点力,下列说法正确的是()A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D.作用在一个物体上的几个力,如果它们的力的作用线交于同一点,则这几个力是共点力例2、物体在共点力作用下,下列说法正确的是()A.物体的速度在某一时刻等于零,就一定处于平衡状态B.物体相对另一物体保持静止时,一定处于平衡状态C.物体所受合力为零,就一定处于平衡状态D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态例3、关于躺在死海中悠闲地阅读的人处于平衡状态的说法,正确的是()A.该人一定不受力的作用B.该人一定没有加速度C.该人一定没有速度D.该人一定保持静止考点二平衡条件的应用1.求解共点力平衡问题的常用方法2.求解平衡问题的一般步骤共点力作用下的物体的平衡问题,涉及的都是力的问题,解决此类平衡问题的步骤如下.(1)依据问题的需要选取适当的研究对象.研究对象的选取可以是系统整体,也可以是系统中隔离出的单个物体;(2)分析研究对象(整体或单个物体)的运动状态,判断它是否处于平衡状态,是静止还是匀速直线运动状态;(3)对研究对象进行受力分析并画出受力示意图;(4)分辨题目所属的类型,选择合适的解法;(5)依据共点力的平衡条件,列出力的平衡方程;(6)求解问题,必要时对解进行讨论.例4、一个重为20N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=6N的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为()A.14N B.26N C.20N D.0例5、(多选)如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个拉力F作用在小球A上,使三根细线均处于伸直状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态,则该拉力可能为图中的()A.F1B.F2C.F3D.F4例6、如图所示,物体在五个共点力的作用下保持平衡,其中F1大小为10N,方向水平向右.若将F1顺时针转过60°,而保持其余四个力不变,则物体所受的合力大小为()A.10N B.102NC.103N D.20N例7、如图所示,细线a和b的一端分别固定在水平地面上,另一端系一个静止在空气中的氢气球,细线与地面的夹角分别为30°和60°.若a、b受到的拉力分别为T a和T b,氢气球受到的浮力为F,氢气球的重力忽略不计,则()A.T a>T b B.T a<T b C.F=T a D.F<T b变式1、如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止,下列判断正确的是()1F 2F 3F P︒30︒60A .F 1>F 2>F 3B .F 3>F 1>F 2C .F 2>F 3>F 1D .F 3>F 2>F 1例8、(多选)如图所示,是一种测定风作用力的仪器的原理图,它能自动随着风的转向而转向,使风总从图示方向吹向小球P .P 是质量为m 的金属球,固定在一细长刚性金属丝下端,能绕悬挂点O 在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,角θ大小与风力大小有关,下列关于风力F 、金属丝拉力FT 与角度θ的关系式正确的是()A .F =mg sin θB .F =mg tan θC .F T =mg cos θD .F T =mgcos θ变式2、如图所示,两轻质弹簧a 、b 悬挂一小铁球处于平衡状态,a 弹簧与竖直方向成30°角,b 弹簧水平,a 、b 的劲度系数分别为k 1、k 2,则a 、b 两弹簧的伸长量x 1与x 2之比为()A .2k 2k 1B .k 2k 1C .k 1k 2D .k 22k 1变式3、如图所示,在水平天花板上用绳AC 、BC 和CD 吊起一个物体,使其处于静止状态,结点为C ,绳子的长度分别为AC =4dm ,BC =3dm ,悬点A 、B 间距为5dm ,则AC 绳、BC 绳、CD 绳上的拉力大小之比为()A .20∶15∶12B .4∶3∶5C .3∶4∶5D .因CD 绳长未知,故无法确定变式4、小明在观察如图所示的沙子堆积时,发现沙子会自然堆积成圆锥体,且在不断堆积过程中,材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的.小明测出这堆沙子的底部周长为31.4 m,利用物理知识测得沙子之间的动摩擦因数为0.5,估算出这堆沙子的体积最接近()A.60m3B.200m3C.250m3D.500m3变式5、如图所示,一倾角为θ的斜面固定在水平面上,小物块刚好沿着斜面匀速下滑,求小物块与斜面之间的动摩擦因数.变式6、如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求:(1)轻绳OA、OB中的张力分别是多大?(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若人的质量m2=60kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?例9、如图所示,在悬点O 处用长为L 的细线拉着质量为m 的小球,在半径为R 的光滑球面上静止,已知悬点在球心的正上方,且悬点O 离半球面顶部的竖直距离为h ,试求半球对小球的支持力大小和绳对小球的拉力大小.RLhO 例10、如图所示,半径为R 的光滑半球固定在水平地面上,球心O 的正上方有一光滑定滑轮,轻质细绳两端各系一小球m 1和m 2后挂在滑轮上,两小球平衡时滑轮两侧的绳长分别为L 1=2.4R 和L 2=2.5R ,则两小球的质量之比m 1∶m 2为()1L 2L 1m 2m OA .12∶13B .13∶12C .24∶25D .25∶24变式7、(多选)如图所示,质量均为m 的两小球A 、B 用劲度系数为k 1的轻弹簧相连,B 球用长为L 的细绳悬于O 点,A 球固定在O 点正下方。
共点力作用下物体的平衡说课稿
共点力作用下物体的平衡说课稿
《共点力作用下物体的平衡》说课稿
一、教材分析
(1)教材的地位及作用
这一章的知识属于动力学的知识,是研究力与运动之间的关系,只在懂得了动力学的知识才能据物体所受的力确定物体的位置,速度变化的规律,才能够创造条件来控制物体的运动。
牛顿三大运动定律作为动力学的核心内容,本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为牛顿物理学的基石,首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾,着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献,而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。
为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。
针对教材,提出本节教材的
(2)教学三维目标
①知识与技能
1、借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系,知道其主要推理过程及结论。
2、理解牛顿第一定律,并理解其意义
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.
②过程与方法。
高一物理上册《共点力的平衡》教案、教学设计
1.通过问题导入法,引导学生主动探究共点力平衡的条件。
2.采用分组讨论、实验演示等教学手段,让学生在实践中掌握共点力平衡问题的解决方法。
3.通过分析典型案例,培养学生运用牛顿第一定律分析问题的能力。
4.设计具有挑战性的思考题,激发学生的思维潜能,提高他们解决实际问题的能力。
(三)情感态度与价值观
2.方法总结:引导学生总结解决共点力平衡问题的方法与技巧,提高学生的分析能力。
3.情感态度培养:强调物理学在解决实际问题中的重要性,激发学生对物理学科的兴趣和热爱。
4.课后作业布置:布置相关作业,巩固所学知识,为学生提供进一步学习的空间。
五、作业布置
为了巩固学生对共点力平衡知识的掌握,培养他们解决实际问题的能力,特此布置以下作业:
(四)课堂练习
1.练习题设计:设计具有代表性的练习题,涵盖共点力平衡的基础知识和应用,让学生巩固所学。
2.练习过程:学生独立完成练习题,期间教师对学生的解答进行点评,指导学生正确解题。
3.反馈与评价:对学生的练习结果进行反馈,指出共性问题,鼓励学生互相交流,共同提高。
(五)总结归纳
1.知识梳理:对本节课所学的内容进行梳理,强调共点力平衡的条件、矢量合成法的运用以及牛顿第一定律在实际问题中的应用。
2.共点力平衡条件:通过实验演示和图示,讲解共点力平衡的三个条件,即力的作用线共点、力的大小相等、方向相反。
3.矢量合成法:以直观的图示和动画形式,讲解矢量合成法在共点力平衡问题中的应用,使学生能够掌握力的合成与分解方法。
4.牛顿第一定律:结合共点力平衡,讲解牛顿第一定律,让学生理解物体在共点力作用下的运动状态。
(三)学生小组讨论
1.分组讨论:将学生分成若干小组,针对共点力平衡条件、矢量合成法及牛顿第一定律的应用等问题展开讨论。
共点力的平衡听课记录
共点力的平衡听课记录一、课程概述本次听课内容为共点力的平衡,这是物理学中的一个重要概念。
共点力平衡指的是多个力作用于一个物体上,这些力的作用点都在物体的同一点上,且这些力的合力为零,物体处于静止或匀速直线运动状态。
本节课教师通过讲解、演示和练习等多种方式,帮助学生理解和掌握共点力平衡的条件和应用。
二、教学目标1. 了解共点力的概念,理解共点力平衡的定义。
2. 掌握共点力平衡的条件,能够判断物体是否处于平衡状态。
3. 能够运用共点力平衡的知识解决实际问题,提高解决物理问题的能力。
三、教学内容1. 共点力的概念:教师首先介绍了共点力的概念,指出多个力作用于物体上,如果这些力的作用点都在物体的同一点上,则这些力称为共点力。
2. 共点力平衡的定义:教师接着讲解了共点力平衡的定义,即当多个共点力的合力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态,称为共点力平衡。
3. 共点力平衡的条件:教师介绍了共点力平衡的条件,即所有作用于物体的共点力的合力为零。
教师通过示例和练习,让学生理解并掌握这一条件。
4. 共点力平衡的应用:教师通过实例讲解和练习,让学生了解共点力平衡在实际问题中的应用,如桥梁的稳定性、建筑物的结构设计等。
四、教学方法1. 讲解:教师通过讲解共点力的概念、共点力平衡的定义和条件,让学生理解和掌握相关知识。
2. 演示:教师通过演示实验,让学生直观地感受共点力平衡的现象,增强学生的理解。
3. 练习:教师布置了多个练习题,让学生通过练习巩固所学知识,提高解决问题的能力。
五、课堂互动1. 学生提问:课堂上,学生提出了关于共点力平衡的一些问题,如共点力平衡的判断方法、共点力平衡在实际中的应用等。
教师耐心回答了这些问题,帮助学生进一步理解共点力平衡。
2. 小组讨论:教师组织学生进行小组讨论,探讨共点力平衡的条件和应用。
学生通过讨论,加深了对共点力平衡的理解。
六、教学效果通过本节课的学习,学生对共点力的概念和共点力平衡的定义有了清晰的认识,掌握了共点力平衡的条件,并能够运用所学知识解决实际问题。
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共点力的平衡
一、教学目标
1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件,并能分析和计算共点力作用下物体的平衡问题。
2.力求掌握解决共点力平衡问题的基本思路和方法,会正确选择研究对象,进行受力分析,画出物体的受力图。
二、教学重点
共点力作用下物体平衡的特点及一般解法。
三、教学难点
三力作用下的动态平衡问题。
教学过程
共点力:几个力都作用于物体的同一点,或者它们的延长线交于同一点,这几个就叫做共点力.
共点力作用下物体所受的合力为零是物体平衡的条件。
物体的平衡条件具有广泛的实际应用,因此对解决平衡问题一般方法的掌握具有十分重要的作用。
(一)应用共点力平衡条件解题的一般方法和步骤
1.确定研究对象
合理选择研究对象是解决平衡问题的关键,它关系到能否作出解答或能否顺利地解答。
研究对象的选取可以是一个物体,一个结点,或一个系统(相互作用物体的全体)。
通常在分析外力对系统的作用时,用整体法,在分析系统内部物体之间相互作用力时,用隔离法。
2. 对研究对象正确受力分析,并作出受力图
正确进行受力分析是正确分析物理过程或物理状态的前提,是解决力学问题的基本能力要求,受力分析通常按以下步骤进行,首先确定研究对象(受力分析物体),然后按已知力、场力(引力场、电场、磁场)、弹力(拉力、压力、支持力)、摩擦力的顺序来分析。
3. 判定研究对象是否处于平衡状态
共点力作用下的物体如果处于平衡状态,则物体保持着静止状态或匀速直线运动的状态
例:根据概念来判断下面的物体是否处于平衡状态:
(1)静止在水平面上的木箱
(2)平直马路上在牵引力作用下匀速前进的卡车
(3)用细线悬挂在天花板上的静止小球
(4)刹车后停下来了的汽车
(5)用细线悬挂在天花板上的静止小球,在剪断细线的瞬间
(6)竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻力)
总结:(1) 平衡状态的运动学特征:加速度为零
(2) “保持”某状态和“瞬时”某状态有区别
4. 运用平衡条件,选择合适的方法列出平衡方程解题。
若物体受力较多时,一般可选用力的正交分解法,即建立直角坐标系。
将各力分解到两互相垂直的坐标轴上,然后根据F x=0,F y=0列等式解题。
【例1】:长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,那么木块对斜面作用力的方向()
A. 沿斜面向下
B. 垂直斜面向下
C. 沿斜面向上
D. 竖直向下
对有些问题,我们也可采用根据力的作用效果分解后根据平衡条件解题,对三力平衡的问题,常用三力组成封闭三角形的特征,利用三角形方面的数学知识来求解。
5. 视问题的要求,对结果做出说明或讨论。
(二)跟摩擦力有关的平衡问题
这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内共点力的作用。
在共点力平衡中,当物体虽然静止但有运动趋势时,属于静摩擦力;当物体滑动时,属于滑动摩擦力,由于摩擦力的方向要随运动或运动趋势的方向发改变而改变,静摩擦力大小还可在一定范围内变动,因此包括摩擦力在内的平衡问题常常需要多讨论几种情况,要复杂一些,因此做这类题目时要注意两点:
1. 由于静摩擦力的大小和方向都要随运动趋势的改变而改变,因此维持物体静止状
态所需的外力允许有一定范围;又由于存在着最大静摩擦力,所以使物体起动所需的力大于应大于某一最小的力。
总之,包含摩擦力在内的平衡问题,物体维持静止或起动需要的动力的大小是允许在一定范围内的,只有当维持匀速起动时,外力才需确定的数值。
2. 由于滑动摩擦力F=μF N,要特别注意题目中正压力F N的大小的分析和计算,防
止出现错误。
【例2】A、B、C三个物体质量分别为M、m、m0,作如图4-2-1所示的连结,绳子不可伸长,且绳子质量、滑轮的摩擦均不计,若B随A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定()
A.物体A与桌面间有摩擦力,大小为m0g
B.物体A与B间有摩擦力,大小为m0g
C.桌面对A、B对A都有摩擦力,两者方向相同
D.桌面对A、B对A都有摩擦力,两者方向相反,合力大小为m0g
【解析】A、B一起做匀在速运动,它们所受的合外力必为零。
为了分析A、B之间的作用力,必须把A、B隔离开来,可先分析受力情况比较简单的物体B。
B在水平方向只可能受A对它的摩擦力作用,除此之外,没有其它物体对B施加水平方向的作用力,而由B做匀速
直线运动可知,B在水平方向上受合力必为零,所以B不可能受到A施加的摩擦力作用。
对于A物体在水平方向与绳子相连,而绳子系着C物体匀速运动所以绳子的拉力等于C的重力大小,故绳子对A物体施加一水平向右的拉力作用,大小为m0g,要使A物体平衡,桌面需要对A施加一水平向左的摩擦力作用。
本题的正确选项应为A。
(三)三个共点力作用物体平衡的特点及解法
如图4-2-2所示,物体在共点力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,则此时F2和F3的合力
F与F1大小相等,方向相反,且在同一条直线上。
将力F1、F3平移可得图4-2-3所示图形,1
可以看出,这三个力首尾相接,组成一个封闭的三角形。
利用这个规律解题时,常可以提高
片面几何的知识去解答一些物体的平衡问题,显然较为简便。
在同一平面内的三个非平行力,当三力平衡时,三力作用线必交于一点,达到共点平衡,因为取二相交的合力,必须与第三个力等值反向且在一条直线上,物体才没有平移及转动。
【例3】如图4-2-4所示,左一细绳C点系住一重物P,细绳两端A、B分别固定在墙上,使AC保持水平,BC与水平方向成30°角。
已知细绳最大只能承受200N的拉力,那么C点悬挂物体的重量最多为________N。
这时细绳的________段即将拉断。
【解析】首先进行受力分析:以结点C为研究对象,它受重物P竖直向下的拉力F=G,设绳BC作用C点的拉力为F1,绳AC作用C点的拉力为F2,这是一道典型的共点力平衡问题,解题方法很多,在这里给读者介绍几种常用的方法,希望读者细心体会它们的物理本本质及解题技巧,
解法一:力的合成法
根据一个物体受三个力的作用处于平衡状态,则三个力的
任意两个力的合力大小等于第三个力的大小,方向与第三个方
向相反。
如图4-2-5所示,在图中可得出F1和F2的合力竖直向
上,大小等于F,由三角函数关系可得出
F合=F1sin30°
F2=F1cos30°
F合=F=G
设达到最大值200N时,可得
G=100N,F2=173N
由此可看出BC的张力达到最大时。
AC绳的张力还没有达到最大值。
在该条件下,BC 段绳子即将断裂。
设F2达到最大值200N时,可得G=115.6N,F1=231.2N>200N
由此可看出AC的张力达到最大时,BC绳的张力已经超过其最大承受能力。
在该条件下BC绳子早已断裂。
从以上分析可知,C点悬挂物体的重量最多为100N,这时细绳BC段即将断裂。
解法二:正交分解法
如图4-2-6所示,将F1拉力按水平x轴和竖直方向y轴两个方向进行正交分解,由力的平衡条件可得
F1sin30°=F=G
F2=F1cos30°
以下分析过程同解法一,此处从略
解法三:矢量三角形
根据力合成的三角形方法,可得F1和F2的合力F与F合
大小相等,方向相反。
由此得出物体在三个共点力作用下
的普遍适用法则:若三个力的合力为零,则将三个力首尾
依次连接可做出一个封闭三角形。
如图4-2-7所示,可求出F=sin30°,F2=F1cos30°
以下分析过程同解法一,此处略去。
【总结】共点力作用下物体平衡的解法有多种,但每种解法
都以F合=0为根据,一般以将力正交分解后,按F x=0,F y=0求解较为简单。
【作业】略。