高一物理共点力作用下物体的平衡教案 新课标 人教版
共点力作用下物体的平衡说课稿
高中物理备课组“同课异构”活动说课稿
共点力作用下物体的平衡的应用
刘发清
课前分析
1、教材分析:
本节课是人教版高一物理第四章第二节内容,是高中物理的重难点,也是历年高考常考的部分,本节综合了前面重力、弹力、摩擦力和力的合成与力的分解等知识,同时也为学习电磁学知识奠定了基础。共点力作用下物体的平衡与电学、磁学联系紧密,也对学生学习能力的提高有很大的现实意义。
2、学情分析:
本节为高一上学期的内容,由于学生刚开始学习高中物理,学生的过渡阶段还没有完成,学生的学习习惯还有待养成,分析问题、解决问题的能力还有待提高。学生在学习中存在课前预习不到位、学习方法单一、分析问题简单、归纳总结不到位、空间想象能力差的问题。
3、学习目标、重点、难点分析:
本节课的学习目标为通过学习知道共点力作用下物体平衡的条件及能够运用直角三角形法、相似三角形法、正交分解法会解决物体的平衡问题。
根据上述目标确定本节的重点为:学会正确受力分析、共点力平衡的特点及一般解法。
难点:选用合适的解题方法求解共点力作用下的物体的平衡问题。
课堂设计及实施
针对以上对教材、学情、学习目标、重难点分析,我认为高一阶段是引导学生养成良好学习习惯的重要时期,在这个时期应把重点细化、难点分解,多
点拨、多指导、多总结,这样可以培养学生条理性的思维习惯及严谨作图的习惯。本着“细节决定成败”、“兴趣是最好的老师”这两句至理名言的指点,在教学中,我注重学生学习习惯的养成,培养学生学习的积极性,从而提高学生对物理的兴趣。本节课注重体现学案的作用。学案中设计了:
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
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
教学目标:1.理解共点力作用下物体平衡的条件。
2.熟练应用正交分解法、图解法、合成与分解法等常用方法解决平衡类问题。
3.进一步熟悉受力分析的基本方法,培养学生处理力学问题的基本技能。
本讲重点:1.正交分解法的应用
2.图解法的应用
本讲难点:受力分析
考点点拨:1.平衡条件的基本应用
2.平衡问题中常用的数学方法――相似三角形法,正交分解法
3.平衡问题中常用的物理方法――隔离法和整体法
4.用图解法解决动态平衡类问题
5.平衡问题中的临界与极值问题
6.关于绳中的张力问题
一、物体的平衡
物体的平衡有两种情况:一是质点静止或做匀速直线运动,物体的加速度为零;二是物体不转动或匀速转动(此时的物体不能看作质点)。
共点力作用下的物体只要物体的加速度为零,它一定处于平衡状态,只要物体的加速度不为零,它一定处于非平衡状态。
二、共点力作用下物体的平衡条件
1.共点力
几个力作用于物体的同一点,或它们的作用线交于同一点(该点不一定在物体上),这几个力叫共点力。
2.共点力的平衡条件
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0或F x合=0,F y合=0
3.判定定理
物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡,则这三个力必为共点力。(表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形)
4.解题方法
当物体在两个共点力作用下平衡时,这两个力一定等值反向;当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时,往往采用正交分解法。
【例1】(1)下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态
高中物理 共点力作用下物体的平衡教案 新人教版必修1
专题一共点力作用下物体的平衡
重点难点
1.动态平衡:
若物体在共点力作用下状态缓慢变化,其过程可近似认为是平衡过程,其中每一个状态均为平衡状态,这时都可用平衡来处理.
2.弹力和摩擦力:
平面接触面间产生的弹力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过接触点的曲面的切面;绳子产生的弹力的方向沿绳指向绳收缩的方向,且绳中弹力处处相等(轻绳);杆中产生的弹力不一定沿杆方向,因为杆不仅可以产生沿杆方向的拉、压形变,也可以产生微小的弯曲形变.
分析摩擦力时,先应根据物体的状态分清其性质是静摩擦力还是滑动摩擦力,它们的方向都是与接触面相切,与物体相对运动或相对运动趋势方向相反.滑动摩擦力由F f = μF N公式计算,F N为物体间相互挤压的弹力;静摩擦力等于使物体产生运动趋势的外力,由平衡方程或动力学方程进行计算.
3.图解法:
图解法可以定性地分析物体受力的变化,适用于三力作用时物体的平衡.此时有一个力(如重力)大小和方向都恒定,另一个力方向不变,第三个力大小和方向都改变,用图解法即可判断两力大小变化的情况.
4.分析平衡问题的基本方法:
①合成法或分解法:当物体只受三力作用处于平衡时,此三力必共面共点,将其中的任意两个力合成,合力必定与第三个力大小相等方向相反;或将其中某一个力(一般为已知力)沿另外两个力的反方向进行分解,两分力的大小与另两个力大小相等.
②正交分解法:当物体受三个或多个力作用平衡时,一般用正交分解法进行计算.
规律方法
【例1】如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环
高中物理 第3章 第5节 共点力的平衡教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案
第5节 共点力的平衡
学习目标
核心素养形成脉络
1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系.
2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题.
3.掌握动态平衡的特征,熟练解决其问题. 4.掌握整体法与隔离法的应用.
1.对平衡状态的理解
(1)两种平衡状态:共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态. (2)“静止”和“v =0”的区别与联系
v =0⎩
⎪⎨⎪⎧a =0时,是静止,是平衡状态a ≠0时,不是平衡状态
总之,平衡状态是指a =0的状态. 2.共点力平衡的条件 表达式:F 合=0.
基础理解
(1)图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡.下列说法正确的是( )
A .水平地面对手杖没有摩擦力的作用
B .水平地面对卓别林没有摩擦力的作用
C .水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上
D .水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的
提示:选D.手杖有向右滑动的趋势,卓别林有向左滑动的趋势,水平地面对手杖和卓别林均有摩擦力的作用,选项A 、B 错误;水平地面对手杖的弹力方向垂直于地面向上,选项C 错误;地面对卓别林的摩擦力方向向右,所以水平地面对卓别林的作用力方向斜向右上方,一定不是竖直向上的,选项D 正确.
(2)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的弹力大小为F N1,木板对球的弹力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中( )
A.F N1始终减小,F N2始终增大
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.
3.5 共点力的平衡—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教学设计
第三章相互作用——力
第5节共点力的平衡
教材分析
平衡问题,学生在初中阶段已有初步了解,但仅限于于二力平衡,且不涉及共点力的概念。本节先通过具体实例提出共点力的概念,再依据二力平衡条件和力的合成,推理得出共点力平衡条件,最后应用平衡条件解决实际问题。共点力平衡的条件是本节的重点。因为共点力平衡是形成运动与相互作用观念的重要知识载体,且共点力平衡的条件在运动与相互作用观念形成过程中具有承上启下的作用。它既是二力平衡的进一步拓展和延伸,也是后续学习中深入研究“物体所受合力不为0时,运动状态如何变化”的认识基础。
教学目标与核心素养
物理观念:
(1)知道什么是共点力。
(2)在二力平衡的基础上,经过科学推理,得出共点力平衡的条件:物体所受合力为0。
(3)会用共点力平衡条件解决生活和生产中的实际问题。
科学思维:通过对平衡现象的观察,培养学生观察归纳的能力。
科学态度与责任:通过共点力平衡的应用,体会物理学知识的实际应用价值。
教学过程
情景导入
如图甲乙丙丁,分别画出了重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于平衡状态的情况,这些力都位于同一平面内. 根据每幅图中各个力作用线的几何关系,可以把上述四种情况的受力分成两类,你认为哪些情况属于同一类?你是根据什么来划分的?
共点力:如果一个物体受两个或多个力作用,这些力都作用在物体上的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力.
新课教学
一、共点力平衡的条件
导学探究1
判断下图中各物体是否处于平衡状态?处于平衡状态的物体,有何运动学特征?
甲:被踩的石头
共点力作用下物体的平衡 说课
学情分析
高中一年级学生思维活 跃,富于充分的想象力, 善于发表个人意见。因 此此,在教学中采用采 用直观演示法、 活动 探究法, 集体讨论法、 实验法。激发学生的兴 趣,让他们自主学习, 提高解决实际问题的能 力,并且培养学生以理 论联系实际。
二、说教学目标
1
知道什么是共 点力作用下物 体的平衡状态
共点力作用下物体的平衡 说课稿
1 说教材 2 说教学目标、重难点 3 说教法、学法 4 5 说教学过程 说板书设计
一、说教材
教材分析
《共点力作用下物体的平 衡》选自中学物理教科版 必修一第四章第一节。在 此之前,学生们已经学习 了力、牛顿运动定律,这 为过度到本小节的学习起 到了铺垫的作用;同时, 为全面认识物体的平衡铺 下基础。因此,本小节的 理论、知识是学好以后课 题的基础,它在整个教材 中起着承上启下的作用。
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
高中物理 第三章 第5节 共点力的平衡教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案
第5节共点力的平衡
核心素养
物理观念科学思维科学态度与责任
1.物体的平衡状态及二力平衡条件。
2.理解物体在共点力作用下的平衡
条件。
能应用“力的合成法、
分解法、正交分解法”
等方法解决实际的平
衡问题。
能用共点力的平衡条
件,分析生产生活中的
实际问题。
知识点共点力平衡的条件
1.平衡状态: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。
2.平衡条件:在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0,即F合=0。
[思考判断]
(1)共点力一定作用于物体上的同一点。(×)
(2)作用于同一物体上的所有力都是共点力。(×)
(3)物体的加速度a=0,则物体一定处于静止状态。(×)
(4)物体的速度很大,则F合很大。(×)
(5)某时刻物体的速度为零时,物体一定处于平衡状态。(×)
(6)沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态。(×)
物体瞬时速度为零时,不一定处于平衡状态。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,因而不能称为静止。
核心要点共点力的平衡条件的理解
[观察探究]
如图所示,著名景点——某某飞来石独自静止于悬崖之上,它受哪些力
作用?这些力大小、方向有何关系?它们的合力有何特点?
答案受重力和支持力。重力方向竖直向下、支持力方向竖直向上,二力
等大、反向,合力为零。
[探究归纳]
1.两种平衡情形
(1)物体在共点力作用下处于静止状态。
(2)物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。
2.平衡条件的表达式
F合=0
3.由平衡条件得出的三个结论
[试题案例]
[例1] 如图所示,质量为m的物块静止于斜面上,逐渐增大斜面的倾角θ,直到θ等于特定值φ时,物块达到“欲动未动”的临界状态,此时的摩擦力为最大静摩擦力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求物块与斜面间的动摩擦因数μ。
高中物理 3.5 共点力的平衡教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案
5.共点力的平衡
知识纲要导引,
核心素养目标,
物理观念平衡状态、平衡条件
科学探究探究共点力作用下物体的平衡条件
科学思维合成法、正交分解法
科学态度
利用平衡条件解决实际生活中的实际问题
与责任
基础导学
共点力平衡的条件(自学教材第76页“共点力平衡的条件”部分)
1.平衡状态
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.
2.共点力平衡的条件
在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0.
【思考】
(1)处于平衡状态的物体一定处于静止状态.( )
(2)运动的物体合力不会为0.( )
(3)物体受两个力作用处于平衡状态,这两个力的合力一定为0.( )
(4)速度为0的物体一定处于平衡状态.( )
(5)在多个共点力作用下的物体一定不会处于平衡状态.( )
答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×
课堂探究
主题共点力平衡条件的应用
【问题探究】
探究点仔细观图探究下列问题.
(1)这只鸟保持静止不动,这种状态是什么状态?
(2)若鸟静止不动,受几个力作用?
(3)鸟为什么能处于平衡?
提示:(1)这只鸟处于静止状态属于平衡状态.
(2)重力、支持力、摩擦力.
(3)所受到的合外力为零.
书、小球均处于平衡状态.
(1)静止的物体一定处于平衡状态,但处于平衡状态的物体不一定静止.
(2)如图,小球静止不动,物块匀速运动.
则:小球F合=F-mg=0.
物块F x=F1-F f=0,F y=F2+F N-mg=0.
【探究总结】 1.平衡状态
平衡状态 ①静止;②匀速直线运动
静止 v =0、a =0同时具备的情形
共点力的平衡教学设计
共点力的平衡教学设计
以下是一份《共点力的平衡》教学设计的简要示例:
一、教材分析
1. 教材地位和作用:本节课是学生已经学习了匀变速直线运动和简单的受力分析之后,首次从相互作用的角度来对物体的运动问题进行分析,同时又是后面进行牛顿运动定律学习的思想起点,所以本节内容具有承上启下的作用。
二、教学目标
1. 理解平衡状态,掌握共点力平衡的条件及推
论。
2. 进一步熟练掌握受力分析的方法;进一步熟练掌握正交分解法。
3. 能依据平衡条件利用合成或分解方法计算平衡问题。
三、教学重点及难点
1. 教学重点:平衡概念的理解、正交分解法的应用、共点力平衡条件及推论应用。
2. 教学难点:平衡概念的理解、正交分解法的应用。
四、课前准备
多媒体课件。
五、教学过程
1. 引入新课:分析图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于平衡状态的情况,这些力都位于同一平面内。
2. 讲解平衡状态和共点力平衡的条件及推论。
3. 通过例题讲解正交分解法的应用。
4. 课堂练习:让学生运用所学知识解决问题,
加深对知识点的理解。
5. 小结与评价:总结本节课的主要内容,并对学生的表现进行评价。
请注意,这只是一个简要的示例,实际教学设计可能因课程标准、学生情况和教学条件等因素而有所不同。
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。
高中物理人教必修一《5 共点力的平衡》优秀教案教学设计
合力为零和加速度为零是等价的。
第二点可以通过三力平衡作图说明,推广到多力平衡。
教学环节
教师活动预设
学生活动预设
⑵速度为零就是物体处于静止状态吗?
答:不是物体保持静止状态说明速度为零,加速度也为零。如果速度为零,加速度不一定为零,就不能说是处于静止状态。(举例说明)
⑶物体在多个力作用下处于平衡状态,若撤去一个力,物体是否会沿着撤去力的反方向运动呢?
A.f1与f2都变大
B.f1变大,f2不一定变大
C.f2变大,f1不一定变大
D.f1与f2都不一定变大
3质量为m=1kg的物体放在倾角为θ=37°的斜面上,先用一平行于斜面的外力沿斜面向上作用在物体上,当物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5时,求能使m静止在斜面上的外力F的范围。
(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)
A.Ff不变,FN不变B.Ff增大,FN不变
C.Ff增大,FN减小D.Ff不变,FN减小
变式:一弹性绳(遵循胡克定律)下端悬一重物,oo'为原长,o'处一铁钉挡住弹性绳,现用力将物体拉至A'处仍处于平衡,求物体受到的支持力怎样变化,摩擦力怎样变化。
教学环节
教师活源自文库预设
学生活动预设
4.三角形相似法
在具体的问题中,当表示力的大小的矢量三角形与其对应的几何三角形相似,可利用相似三角形对应边的比例关系求解力的大小。
3.5共点力的平衡教学设计-高一上学期物理人教版
《共点力的平衡》教学设计
课程标准分析:
能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。
教材分析:
《共点力的平衡》是位于人教版高中物理必修一第三章第五节的内容。本节是对力与力之间的作用联系的进一步深化和巩固,是对前几节内容以及初中所学二力平衡的一个总结和延伸,同时也是为后续牛顿运动定律的学习打下基础,起到一个承上启下的作用。在内容编排上,教材以四根木棒的受力情况分析作为引入,首先对于共点力这一概念做出一个分析和说明,并和平行力进行了一个区分。然后从平衡状态来分析,依据二力平衡和力的合成与分解来推理得到共点力的平衡条件。接着从共点力的平衡入手,运用相关知识分析解决一些生产生活中的问题,体现了物理的实用性。
学情分析:
知识和能力基础点:1.此前对于力和运动已经有了一定的学习,能够分析简单的运动和受力情况。
2.在生活中对于共点力的平衡有一定的感性认识。
知识和能力欠缺点:1.对于平行力和共点力的区分不够明确。
2.对于较复杂的物理情境难以正确受力分析。
3.在研究对象的选取上思路过于单一。
核心素养目标分析:
物理观念:1.知道什么是共点力,区分共点力和平行力。
2.理解平衡状态的含义。
3.掌握共点力平衡的条件。
4.理解是如何从二力平衡得到共点力的平衡的条件的。
科学思维:1.运用二力平衡和力的合成推理出共点力平衡的条件。
2.基于实际问题,运用共点力的平衡建构相应的物理情境。
3.基于受力分析,论证共点力和平行力的区别。
4.能用证据推理对一些观点提出质疑和批判。
科学探究:1.基于处于平衡状态的物体,提出科学问题。
高一物理上册《共点力的平衡》教案、教学设计
3.引入新课:在学生思考的基础上,引出本节课的主题——共点力的平衡,为学生学习新知识做好铺垫。
(二)讲授新知
1.基本概念:介绍共点力的定义,强调力的作用点在同一直线上的特点。
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。
(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。
1.导入:以生活中的共点力平衡现象为切入点,引导学生思考共点力平衡的条件。
2.基本概念:讲解共点力的定义,让学生理解共点力平衡的含义。
共点力的平衡 教学设计 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
《共点力的平衡》教学设计
●教学目标
1.物理观念
在解决实际问题的过程中促进运动观、相互作用观的形成;通过介绍国家科学技术的发展和中学物理与前沿科技的联系,促进学生物理价值观的形成和发展。
2.科学思维和科学探究
结合生活中常见的情境“安装空调”和“滑滑梯”分析生产生活和中学物理之
间的联系,促进科学思维的发展;在两个开放式的情景中让学生讨论解决实际问题的方法,使学生经历模型构建的过程,培养科学思维能力和科学探究能力。
3.科学态度与责任
将学习和生活实际结合,体会共点力平衡在生活中的应用和对社会发展的影响,结合时政热点培养学生的民族自豪感和爱国情怀,激发学生努力学习的动力。
●教学重难点
1.重点:共点力平衡的条件;
2.难点:运用共点力平衡的条件解决实际问题。
●教学过程
一、引入新课
【实验1】用两根细线缓慢提起装满水的塑料瓶,在逐渐将细线分开的过程中细线被拉断。
二、新课教学
(一)共点力的平衡
思考一:若要把下列四种情况进行分类,应该如何进行,依据是什么?
1.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,这几个力叫作共点力。
思考二:何为平衡状态?
2.平衡状态:物体保持静止状态或匀速直线运动状态。平衡状态速度v保持不变;平衡状态加速度a =0。
【学生活动】举一些物体处于二力平衡状态的例子,并进行受力分析。
注意:速度v =0时,加速度a不一定为零。
【学生活动】举例说明“速度v =0时,加速度a不一定为零。”
3.共点力的平衡
3.1二力平衡:两力等大、反向、共线
3.2三力平衡
实验探究:用滑轮、钩码、细线探究共点力平衡的条件。
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高一物理共点力作用下物体的平衡教案
【教学目标】
知识与技能
●知道共点力作用下物体的平衡概念,掌握在共点力作用下物体的平衡条件
●知道如何用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件
●应用共点力的平衡条件解决具体问题
过程与方法
●用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件
●进一步培养学生分析物体受力的能力和应用平衡条件解决实际问题的能力
情感态度与价值观
●通过对处于平衡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
【重点难点】
重点:
●用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件
●共点力平衡的特点及一般解法
难点:
●选用合适的解题方法求解共点力作用下的物体的平衡问题
●学会正确受力分析、正交分解及综合应用
【教学内容】
第一课时
【复习引入】
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、同一直线上)
2.平衡状态是一种常见的运动状态,请同学观察、思考,我们周围哪些物体是处于平衡状态?
这一节课就是在初中二力平衡的基础上,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】
一、平衡状态
1.共点力(复习回顾):几个力如果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。
2.平衡状态: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,我们就说这个物体处于平衡状态。
⑴共点力作用下物体平衡状态的运动学特征:加速度为零。
⑵“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别:
竖直上抛的物体运动到最高点时,这一瞬间的速度为零。但这一状态不能保持,因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态。
二、共点力作用下物体的平衡条件
1.二力平衡条件:两力大小相等、方向相反,而且作用在同一物体、同一直线上。
高中阶段我们学习了力的合成知识后,可以说成是:两力的合力为零。
物体受到两个以上力的共点力作用时,又遵循怎样的平衡条件呢?
〔实验探究〕三力平衡条件
⑴设计实验方案
方案1:弹簧秤两只,200g钩码两只,木板、白纸、图钉等,在竖直面内完成;
方案2:弹簧秤三只,细线三根,木板、白纸、图钉等,在水平面内完成;
方案3……
⑵比较上述方案的优缺点,学生任选一种完成实验。
点明:经过物理工作者多次精确实验证实:
2.三个共点力作用下的物体平衡条件:F合=0 或表述为:
任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
再由此推广到:
3.多力作用下物体的平衡条件:F合=0
4.在共点力作用下物体的平衡条件:
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即:F合=0
⑴力的平衡:作用在物体上的几个力的合力为零,这种情形叫做力的平衡。
⑵F合=0则在任一方向上物体所受合力也为零。将物体所受的共点力正交分解,则
平衡条件可表示为下列方程组:F x=0,F y=0。
【例题剖析】
例题1:如图所示,一个半径为R,重为G的圆球,被长度为L的细绳挂在竖直光滑墙上,则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少?
请学生分析解题方法并板演
本题可用:分解法、合成法、正交分解法、相似三角形法分别求解拓展:若减小L,上述二力大小将如何变化。
小结:解决共点力平衡问题的基本步骤:
①选取研究对象;
②对研究对象进行受力分析:
③建立适当的坐标,对力进行合成或分解;
④根据平衡条件列方程求解。
例题2:物体A在水平力F1=400N的作用下,沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑,如图所示。物体A受的重力G=400N,求斜面对物体A的支持力和A
与斜面间的动摩擦因数μ。
解析:采用正交分解法求解。
例题3:如图所示,细绳AO、BO能承受的最大拉力相同,其中绳长AO>BO.在O点连接一段能承受足够拉力的细绳OC,逐渐增大C端悬挂的重物的重力,问
细绳AO、BO中哪一根先断?
解析:用图解法或正交分解法求解,再用实验验证
拓展:若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为100N和150N,α=30°,β=60°。若要绳不断,C端下方悬挂的重物
的最大重力为多少?
解析:用临界法比较哪根绳先断。
注意解题规范化。
【巩固练习】
1.下列物体中处于平衡状态的是()
A. 站在自动扶梯上匀速上升的人
B. 沿光滑斜面下滑的物体
C. 在平直路面上匀速行驶的汽车
D. 做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间
2.如图所示,某个物体在F 1、F 2、F 3、F 4四个力的作用下处于静止状态,若F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变化,其余三个力的大小和方向不变,则此时物体所受到的合力大小为( ) A. 24
F B. 234
F C. 4F D. 43F
3.三段不可伸长的细绳子OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OA 是水平的,A 、B 端固定。若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的绳( )
A. 必定是OA
B. 必定是OB
C. 必定是OC
D. 可能是OB ,也可能是OC
A
2 F 3