高一物理最新教案-01-第1课时一、共点力作用下物体的平衡精品

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高一物理最新教案-高一物理物体的平衡1 精品

D 物体的平衡一、教学目标1、知识技能领域：（1）、理解共点力平衡的概念，理解物体处于静止或匀速直线运动状态都是力的平衡状态；（2）、掌握共点力平衡的条件，能运用力的合成和分解方法进行相关分析和计算；（３）、知道物体平衡的三种基本类型，知道稳度，知道增大稳度的办法及其实际意义；（４）、知道我国古代科学家张衡的贡献及地动仪的基本原理和它的创新点。

2、方法和过程领域：利用实验和讨论的方法验证理论结果。

3、情感、态度和价值观领域：（１）、介绍我国古代科学史上的光荣成就，及对世界文明史的贡献，培养民族自豪感；（２）、培养学生善于观察、勤于思考。

科学推理、联系实际、勇于创新的科学精神；（３）、在实验过程中，培养学生善于观察、勤于思考，互相合作，爱护公物的优良品质；（４）、在学习过程中，培养兴趣，产生好奇心，激起求知欲。

二、教学重点共点力的平衡。

三、教学难点运用力的合成和分解方法解决有关共点力平衡的实际问题。

四、教具准备木条，铁架台，杯子等。

五、教学设计思路及教学流程情景引入↓力的基本概念以及平衡条件的介绍↓例题学生讨论↓小实验，引平衡种类平衡种类的介绍↓问题讨论↓介绍张衡↓小结六、教学过程导入新课：举出各种平衡实例：杂技，生活中的现象，包括各种二力平衡和三力平衡等。

小实验：两个学生推小车，三个学生推小车，四个学生推小车，小车都处在平衡状态，当任一个学生撤下力后，小车的运动方向是撤下力的学生的力的相反方向，大小和它的力相等。

也可以说是同学的合力的大小。

在学习过程中，培养兴趣，产生好奇心，激起求知欲。

引入新课：一．几个概念：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同一点。

这几个力叫做共点力。

(不研究物体转动时可以把力看成共点力)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。

前提：共点力状态：静止或匀速直线运动3．平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。

1.共点力作用下物体的平衡-教科版必修1教案

1. 共点力作用下物体的平衡-教科版必修1教案学习目标•了解共点力及其特点；•掌握力的合成与分解的方法；•能够运用牛顿第一定律分析物体的平衡条件。

学习重点•共点力的特点；•力的合成与分解的方法；•牛顿第一定律分析物体的平衡条件。

学习难点•牛顿第一定律的运用。

教学内容1.共点力的特点–共点力是指多个力共同作用于同一点，其合力在该点处。

–共点力有方向和大小之分，通常用箭头表示。

–多个力作用于同一点时，只需考虑它们在该点处的合力。

2.力的合成与分解的方法–合力：多个力合成的结果。

–分力：一力分解为多个力的结果。

–合力和分力的大小和方向可以用三角形法则、平行四边形法则等方法求得。

3.牛顿第一定律分析物体的平衡条件–物体在恒定速度运动或静止时，其合外力为零。

–物体处于平衡状态时，其合外力也为零。

–利用牛顿第一定律，可以分析物体在平衡状态下的力的情况。

教学设计1.导入新课–引入共点力的概念，问学生是否遇到过共点力的情况，例如悬挂物体等等。

2.针对学生的问题和疑惑–围绕共点力展开讨论，解答学生提出的问题。

3.讲解共点力的特点和作用–通过物理实验或图片等方式，让学生理解共点力的特点和作用。

4.引入力的合成与分解–以生活中的实例为例，讲解力的合成与分解的方法。

5.演练力的合成与分解–引导学生通过实例演练力的合成与分解的方法。

6.定义物体的平衡状态–以生活中的实例为例，引入物体的平衡状态。

7.讲解牛顿第一定律的应用–以物体平衡状态为例，讲解牛顿第一定律的应用。

8.演练牛顿第一定律的应用–引导学生通过实例演练牛顿第一定律的应用。

教学反思本堂课主要讲解了共点力的特点、力的合成与分解的方法、牛顿第一定律分析物体的平衡条件等知识点。

在教学过程中，结合了物理实验和实际生活中的例子进行讲解，增强了学生的学习兴趣。

同时，在演练中引导学生自主探究，提高了学生的思考能力。

在今后的教学中，可以根据学生的实际情况，合理调整教学设计，提高教学效果。

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。

高一物理教案(共点力作用下物体的平衡)

4mg/T=x/L1——（1）
△BPQ（力）∽△OCB（几何）
mg/T=X/L2——（2）由（1）（2）解得：L1=L/5；L2=4L/5
7. 如图5所示，轻绳长为
L，A端固定在天花板上，B端系一
个重量为G的小球，小球静止在固
定的半径为R的光滑球面上，小球
的悬点在球心正上方距离球面最小
距离为h，则轻绳对小球的拉力和
6. 如图3所示，一轻杆两端固结两个小球A、B，mA=4mB，跨过定滑轮连接A、B的轻绳长为L，求平衡时OA、OB分别为多长？
解析：采用隔离法分别以小球A、看出如果用正交
分解法列方程求解时要已知各力的方
向，求解麻烦。此时采用相似三角形
法就相当简单。
解析：△AOE（力）∽△AOC（几何）T是绳子对小球的拉力
4. 如图所示，在一细绳C点系一重物P，细绳两端A、B分别固定在墙面上，使得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点悬挂物的重力最多为________N，这时细绳的________段即将断裂．
5. 如图1所示，小圆环重G，固定的竖直大环的半径为R。轻弹簧原长为L（L<2R）其倔强系数为K，接触面光滑，求小环静止弹簧与竖直方向的夹角θ？
(4)解题途径: 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。
热身练习
1.下列物体中处于平衡状态的是
A 静止在粗糙斜面上的物体
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，重为G的物体放在水平面上，推力F与水平面加角成θ ，物体做匀速直线运动已知物体与地面间的动摩擦因数为μ ，则物体所受的摩擦力的大小为多少？

共点力的平衡(第一课时)教学设计

1•共点力学的活动3学生阅读并回答问题⑴•请同学们阅读教材。

回答什么是共点力？图甲、乙、丙、丁中哪些是共点力？（2）。

一般情况，物体受到多个力的作用，当物体处于平衡状态时，这些力之间有什么关系？合力等于多少？⑶•用PPT 投影图片：走钢丝绳的人、托盘天平、吊灯、人提着—桶水.*活动设计及技术应用意图说明：培养学生养成自主学习习惯环节三：教师活动3学生活动教师活动3多媒体展示例题讲解学生活动2 学生思考并解答阅读体会解题思路和建模思想2•共点力的平衡条件(1) 演示实验：用一^水平拉力使小球偏离原来位置，但仍然保持静止状态？小球处于平衡状态吗？受到哪几个力？合力等于多少？(2) 当物体受到多个力的作用处于平衡态，可以用平行四边形定则将力合成，变成两个力。

物体受到两个力处于平衡状态，两个力之和为零，那么原来的几个力的矢量和也为零.学生思考，回答和老师一起总结：共点力的平衡条件：作用在物体上各力的矢量和为零，即F 厶=0.F ］与F 2的作用效果与F 的作用效果相同。

F +G =0，而F =F 1+F 2，有F 1+F 2+G =O .*活动设计及技术应用意图说明：让学生养成分析和思考的习惯环节四:教师活动4 例题1本题以滑梯实际情境为背景考察物理知识，将实际的滑梯转化为斜面模型。

要突出物理建模思想。

学生活动2 学生思考并解答学生活动2 学生思考并小结演示小实验：木块和木板.改变木板与水平面的夹角（从零逐渐增大），观察不同倾角下木板的运动状态.师：当斜面倾角较小时，木块静止•木块受到哪些力？画出木块受力示意图. 师：增大倾角，木块沿斜面滑下•木块滑下的条件是什么？师：例题讲解（正交分解法解题步骤）*活动设计及技术应用意图说明：通过问题引导学生分析得出物体沿下面下滑的条件，发展学生的科学思维能力，为立题讲解作辅垫环节五：课堂习题教师活动5通过教学媒体展示：如图物块受到力F 作用下向右做匀速直线运动，F=10N 与水平夹角0=37°,物块质量m=2Kg ,g 取10N/Kg ，求：物块与地面之间的动.*活动设计及技术应用意图说明：巩固所学内容环节六：课堂小结教师活动6通过教学媒体展示：思维导图*活动设计及技术应用意图说明：学生学会总结学习内容，加深认识以下根据需要增加环节列表 *学习资源清单（列出本课所使用的学习资源清单，如微课、导学单、评价量规、测试题等，网络资源需标明出处。

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A套在粗糙的水平直杆MN上现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图示实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动则在这一过程中，环对杆的摩擦力F f和环对杆的压力F N的变化情况（ B ）A．F f不变，F N不变B．F f增大，F N不变C．F f增大，F N减小D．F f不变，F N减小训练题如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，重物系一绳经C固定在墙上的A点，滑轮与绳的质量及摩擦均不计若将绳一端从A点沿墙稍向上移，系统再次平衡后，则（ C ）A．轻杆与竖直墙壁的夹角减小B．绳的拉力增大，轻杆受到的压力减小C．绳的拉力不变，轻杆受的压力减小D．绳的拉力不变，轻杆受的压力不变【例2】如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m A、m B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动，求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d ．（重力加速度为g ）【解】系统静止时，弹簧处于压缩状态，分析A 物体受力可知：F 1 = m A g sin θ，F 1为此时弹簧弹力，设此时弹簧压缩量为x 1，则F 1 = kx 1，得x 1 = kg m A sin 在恒力作用下，A 向上加速运动，弹簧由压缩状态逐渐变为伸长状态．当B 刚要离开C 时，弹簧的伸长量设为x 2，分析B 的受力有：kx 2 = m B g sin θ，得x 2 = m B g sin θk设此时A 的加速度为a ，由牛顿第二定律有：F -m A g sin θ-kx 2 = m A a ，得a = F -(m A +m B )g sin θm AA 与弹簧是连在一起的，弹簧长度的改变量即A 上移的位移，故有d = x 1+x 2，即：d = (m A +m B )g sin θk训练题如图所示，劲度系数为k 2的轻质弹簧竖直放在桌面上，其上端压一质量为m 的物块，另一劲度系数为k 1的轻质弹簧竖直地放在物块上面，其下端与物块上表面连接在一起要想使物块在静止时，下面簧产生的弹力为物体重力的23，应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高多少距离？答案：d = 5(k 1+k 2) mg/3k 1k 2【例3】如图所示，一个重为G 的小球套在竖直放置的半径为R 的光滑圆环上，一个劲度系数为k ，自然长度为L （L ＜2R ）的轻质弹簧，一端与小球相连，另一端固定在大环的最高点，求小球处于静止状态时，弹簧与竖直方向的夹角φ．【解析】小球受力如图所示，有竖直向下的重力G ，弹簧的弹力F ，圆环的弹力N ，N 沿半径方向背离圆心O ．利用合成法，将重力G 和弹力N 合成，合力F 合应与弹簧弹力F 平衡观察发现，图中力的三角形△BCD 与△AOB 相似，设AB 长度为l 由三角形相似有：mg F = ABAO = R l ，即得F = mgl R 另外由胡克定律有F = k （l -L ），而l = 2R cos φ联立上述各式可得：cos φ = kL 2(kR -G )，φ = arcos kL 2(kR -G )训练题如图所示，A 、B 两球用劲度系数为k 的轻弹簧相连，B 球用长为L 的细绳悬于0点，A 球固定在0点正下方，且O 、A 间的距离恰为L ，此时绳子所受的拉力为F 1，现把A 、B 间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F 2，则F 1与F 2大小之间的关系为 ( C )A ．F 1<F 2B ． F 1>F 2C ．F 1=F 2D ．无法确定【例4】如图有一半径为r = 0.2m 的圆柱体绕竖直轴OO ′以ω = 9rad/s 的角速度匀速转动．今用力F 将质量为1kg 的物体A 压在圆柱侧面，使其以v 0 = 2.4m/s的速度匀速下降．若物体A 与圆柱面的摩擦因数μ = 0.25，求力F 的大小．（已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动．）【解析】在水平方向圆柱体有垂直纸面向里的速度，A 相对圆柱体有纸垂直纸面向外的速度为υ′，υ′ = ωr = 1.8m/s ；在竖直方向有向下的速度υ0 = 2.4m/sA 相对于圆柱体的合速度为υ= υ２0+υ′２ = 3m/s合速度与竖直方向的夹角为θ，则cos θ = υ0υ = 45 A 做匀速运动，竖直方向平衡，有F f cos θ = mg ，得F f =mg cos θ = 12.5N 另F f =μF N ，F N =F ，故F = fF = 50N训练题质量为m 的物体，静止地放在倾角为θ的粗糙斜面上，现给物体一个大小为F 的横向恒力，如图所示，物体仍处于静止状态，这时物体受的摩擦力大小是多少？答案： f=｛F 2+(mgsin θ)2｝1/2能力训练1．如图所示，在用横截面为椭圆形的墨水瓶演示坚硬物体微小弹性形变的演示实验中，能观察到的现象是（ B ）A ．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面上升；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面下降B ．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面下降；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面上升C ．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均上升D ．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均下降2．欲使在粗糙斜面上匀速下滑的物体静止，可采用的方法是（ B ）A ．在物体上叠放一重物B ．对物体施一垂直于斜面的力C ．对物体施一竖直向下的力D ．增大斜面倾角3．弹性轻绳的一端固定在O 点，另一端拴一个物体，物体静止在水平地面上的B 点，并对水平地面有压力，O 点的正下方A 处有一垂直于纸面的光滑杆，如图所示，OA 为弹性轻绳的自然长度现在用水平力使物体沿水平面运动，在这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是（ C ）A ．先变大后变小B ．先变小后变大C ．保持不变D ．条件不够充分，无法确定4．在水平天花板下用绳AC 和BC 悬挂着物体m ，绳与竖直方向的夹角分别为α = 37°和β =53°，且∠ACB 为90°，如图1-1-13所示．绳AC 能承受的最大拉力为100N ，绳BC 能承受的最大拉力为180N ．重物质量过大时会使绳子拉断．现悬挂物的质量m 为14kg ．（g = 10m/s 2，sin37° = 0.6，sin53° = 0.8）则有）（ C ）A ．AC 绳断，BC 不断B ．AC 不断，BC 绳断C ．AC 和BC 绳都会断D ．AC 和BC 绳都不会断5．如图所示在倾角为37°的斜面上，用沿斜面向上的5N 的力拉着重3N 的木块向上做匀速运动，则斜面对木块的总作用力的方向是（ A ）A ．水平向左B ．垂直斜面向上C ．沿斜面向下D ．竖直向上6．当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度。

高中物理教科版必修1第四单元第1课《共点力作用下物体的平衡》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案

高中物理教科版必修1第四单元第1课《共点力作用下物体的平衡》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
(1)进一步理解共点力作用下物体的平衡条件,学会分析和计算共点力作用下物体的动态平衡问题。

(2)会正确选择研究对象,进行受力分析,能画出矢量三角形图,能画出动态变化过程。

掌握解决共点力动态平衡问题的图解和解析两种基本思路和操作。

(3)提高分析、解决问题问题的能力和推理能力。

树立科学研究的研究态度。

2学情分析
在有关共点力的平衡问题中,有一类涉及动态平衡。

这类问题中的一部分力是变力,力的大小和方向均要发生变化,故这是共点力平衡问题中的一类难题。

是考查学生分析、推理能力的重要题型,一直是高考考查的热点内容。

因此掌握分析这种问题的一般方法,在高一新课学习乃至高三物理复习中都有着举足轻重的地位。

3重点难点
物体受到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。

4教学过程
4.1第一学时
教学活动
1【导入】复习回顾
1.力的平行四边形定则。

2.力的三角形定则。

3.共点力平衡的条件。

2【讲授】解决动态平衡问题的一般思路方法。

1.什么是动态平衡。

2.动态平衡的题型特点。

(高一物理)第04章第01节力平衡教案12人教版

共点力作用下物体的平衡一、教学目标1. 了解共点力作用下物体平衡的概念。

2. 理解共点了平衡的条件，会用来解决有关平衡的问题二、教学重点理解物体平衡的概念及条件。

三、教学难点对物体平衡概念的深刻理解。

教学过程在日常生活中我们所见的有些物体将保持着原来静止或匀速直线运动状态（例：放在桌面上的物体，匀速运动的汽车等）由牛顿运动定律可知，物体的运动状态在力的作用下发生改变，因此，从物体受力的角度去寻找物体保持原状态的条件是解决问题的关键所在。

（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：一个问题在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个外同处于平衡状态。

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该点时，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. 平衡条件：使物体处于平衡状态必须满足的条件2. 平衡条件的理论推导物体处于平衡状态f物体的运动状态不变f加速度为零f根据牛顿第二定律F=ma有物体所受的合外力F合=0反之亦然。

3. 共点力作用下的物体平衡条件：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 F 合=0⑴ 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。

⑵ F 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。

⑶ 特例：①物体受两个共点力作用：若两个力组成平衡力，F合=0,则物体处于平衡状态。

②物体受三个共点力作用：若任两个力的合力与第三力组成平衡力，F合=0,则物体处于平衡状态。

4. 平衡条件的实验验证⑴ 用一个弹簧秤和钩码演示验证两力平衡的条件⑵ 用两个弹簧秤和一个钩码演示验证三力平衡的条件。

教科版高中物理必修一《共点力作用下物体的平衡》教学设计1-新版

共点力作用下物体的平衡教学设计思路：对于物体的平衡问题，通过初中和前一阶段对牛顿运动定律的学习，学生已经有了一定的认识，但比较模糊．故本节课可放手以学生为主体，以问题为中心，以小组合作为主要方式，引导学生结合伽利略科学地研究问题的方法来研究共点力作用下物体的平衡条件．学生进行简单的实验设计，亲身体验科学实验探究的过程，感受战胜困难、解决物理问题的喜悦，体验学习科学的乐趣，了解科学方法，获取科学知识．在教学中充分利用多媒体，对学生实验探究过程进行引导，从而降低了实验探究的难度．通过探究性实验的教学，培养学生善于观察现象、大胆提出问题和分析问题的习惯，提高学生的动手实践能力，培养学生相互合作、共同探究的团队精神．学习任务分析：在学习本节内容之前，学生在初中已经学习了物体的平衡及其条件，同时在对牛顿运动定律的学习过程中，学生也接触过一些类似的问题，但如何通过实验探究得出平衡的条件，对学生而言还是个新内容．本节课的主要任务是通过实验探究，找出共点力的平衡条件，并体会在探究的过程中应用伽利略研究问题的科学方法，能利用共点力的平衡条件分析、解决生活中的问题．学习者分析：学生刚刚学习了牛顿运动定律，对运动和力的关系有了一定的了解．物体的平衡状态等知识学生已有储备．学生能够应用牛顿运动定律进行分析，进而猜想到物体处于平衡状态与合力有关系，在此基础上结合力的合成和分解的知识，学生能够对物体受到多个共点力的平衡条件进行分析进而提出设计方案．教学目标：（一）知识与技能1．掌握共点力、平衡状态等概念．2．知道共点力的平衡条件．3．能利用共点力的平衡条件解决生活中的问题．（二）过程与方法1．经历探究性实验的过程，培养观察能力、分析能力和概括能力．2．体会物理学的研究方法．（三）情感态度与价值观通过探究活动，培养学生积极主动探究知识的态度和合作精神．教学重点和难点：重点：通过实验探究，找出共点力的平衡条件．难点：共点力的平衡条件．六、教学准备学生实验器材：轻质小圆环、细绳、钩码、木板、图钉、直尺、铅笔、弹簧秤．教学流程：教学过程：教学反思：物理是一门以实验为基础的学科，因此整合过程中要体现物理教学的实验性，更要体现出物理课程标准的要求，用新的教学理念武装头脑，进行整合教学设计．当前最理想的就是“主体—主导”的教学设计理论，它既能构建又能发挥教师的主导作用，同时还能充分体现以学生为主体的新型教学模式——“情景（实验）探究”模式．本节课通过提出问题，猜想与假设，实验探究，讨论与交流，得出结论，重在对研究问题的科学方法进行渗透．。

高一物理一体化教案学案共点力作用下的物体平衡

高一物理一体化教案学案班授课教师第周星期年月日总第课时题目：共点力作用下的物体平衡类型三维目标1、知道什么叫共点力，什么是共点力作用下的平衡状态．2、掌握共点力的平衡条件，学会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题3、掌握用共点力平衡条件解决平衡问题的思路和方法，培养学生灵活分析和解决问题的能力重点：受力分析、力的全盛和分解、共点力平衡条件的综合应用。

难点：对共点力平衡及平衡条件的理解自主梳理问题1：物体只受一个力能否平衡问题2、物体受两个力可以平衡吗？条件是什么？问题3、物体受多个力的时候可以平衡吗？物体的受力情形多种多样，但在一定条件下都可以处于平衡状态，（列举常见实例）课堂探究一、、什么是共点力a、几个力都作用在物体的同一点上（图A、图B）；b、力的作用线相交于同一点的力。

（图C、图D）图A：在力F作用下沿水平面匀速运动的物体图B：静止在粗糙斜面上的物体图C：静止在光滑半圆形碗中的均质圆柱形筷子图D：在水平力力牵引下静止的木板概念：如果几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。

二、共点力作用下物体的平衡：一个物体在共点力作用力下，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。

三、共点力作用下物体平衡的条件：在共点力作用下物体平衡条件是合力为零．即F合=0四、应用共点力平衡条件解题的一般步骤：⑴、确定研究对象。

⑵、对研究对象进行受力分析，并画出力的示意图。

（受力分析通常按重力、弹力、摩擦力及其它力的顺序来分析。

）⑶、进行必要的合成和分解，根据平衡条件，列出各方向的平衡方程计算求解。

五、应用共点力平衡条件解静态平衡问题的方法：力的合成法、力的分解法、相似三角形法、正交分解法等。

例1、用细绳把一个足球挂在光滑墙上的A点．如图，足球的质量为m，足球与墙面的接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为α。

求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。

分析：取足球为研究对象(网兜质量不计)，对球进行受力分析。

高一物理上学期第周共点力作用下物体的平衡教学设计高一全册物理教案

城东蜊市阳光实验学校一一共点力作用下物体的平衡一、教学任务分析本节的教学任务有：〔1〕基于生活中力的平衡的实例，引出在一一共点力作用下物体平衡的概念。

〔2〕联络“力的合成〞和“力的分解〞的知识以及对物体受力情况的分析，通过DIS实验探究，分析归纳一一共点力的平衡条件F合=0。

〔3〕在课内的学习讨论与训练中，稳固对物体在一一共点力作用下平衡条件的理解。

〔4〕通过对一一共点力的平衡条件的科学探究过程，体验科学方法的应用，理解古代科学家张衡的科学成就，激发爱国主义情怀和对科学热爱。

二、教学目的1、知识与技能〔1〕知道什么是一一共点力，及在一一共点力作用下物体平衡的概念。

〔2〕理解物体在一一共点力作用下的平衡条件。

〔3〕知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。

〔4〕会应用实验研究物体在一一共点力作用下的平衡条件。

2、过程与方法〔1〕在对一一共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。

〔2〕在一一共点力平衡条件的实验研究中，感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。

3、情感、态度与价值观〔1〕在一一共同的实验探究过程中，体验，乐于。

〔2〕通过理解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的热爱。

三、教学重点和难点重点：一一共点力作用下物体的平衡条件。

难点：一一共点力平衡条件的探究过程。

四、教学资源1、学生分组实验：DIS实验设备或者者弹簧秤；学生实验器材。

2、多媒体资源：张衡及相关资料的课件，举重运发动奥运会比赛夺冠录像，明珠、赵州桥等图片。

五、教学设计思路以多媒体资源情景和实验为根底，通过观察、分析认识什么是一一共点力，形成物体在一一共点力作用下平衡的概念。

再由DIS实验探究，分析、归纳得出物体在一一共点力作用下的平衡条件F合=0。

最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍，激发爱国主义情怀和对科学的追求，稳固所学的知识，感悟物理学在社会开展中的重要作用。

本节课要突出的重点是，物体在一一共点力作用下的平衡条件。

高中物理第四章物体的平衡第1节共点力作用下物体

第一节共点力作用下物体的平衡【课前预习】一、共点力作用下物体的平衡状态物体在共点力的作用下，保持静止或做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态．二、共点力作用下物体的平衡条件1．平衡条件：要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫平衡条件．2．共点力作用下物体的平衡条件是：F合＝0.作用在物体上的几个力的合力为零，叫做力的平衡．3．当物体受到多个共点力(在同一平面内)的作用时，可用正交分解的方法，将各个力沿选定的直角坐标分解，如沿x轴方向的合力为零，沿y轴方向的合力也为零，则物体处于平衡状态，平衡条件可写成F x合＝0，F y合＝0.想一想：处于平衡状态的物体的加速度和所受合外力具有什么特点？答案处于平衡状态的物体速度不发生变化(v＝0或v＝常数)，加速度为0；因为a＝0，根据牛顿第二定律知，F合＝0.教学目标1．阅读教材，观看视频，认识共点力作用下物体的平衡的两种类型；2．通过实验探究，理解共点力作用下物体的平衡条件；3．通过实例分析，会应用平衡条件解决相应问题。

重点难点重点：共点力作用下物体的平衡条件难点：应用共点力作用下物体的平衡条件解决问题设计思想通过实际（生产生活中）的例子来说明怎样的状态是平衡状态，使学生全面理解平衡状态——静止或匀速直线运动．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，如何依据平衡条件建立方程，对于学生来说是学习中的难点．(平衡系统中取一个物体为研究对象，即隔离体法处理；取二个以上物体为研究对象，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．) 本节例题的教学重在引导学生学习分析方法．由于学生已经掌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，然后引导学生迁移到静力学问题中去．本节例题代表了两种典型的静力学问题．建议教学中引导学生做出小结．教学资源多媒体课件演示物体一个、弹簧秤若干教学设计【课堂引入】从高耸的山峰、凌空托起的巨石到我们脚下的大地；从摩天高楼、电视塔到家庭中的家具，摆设，无一不处于平衡状态。

高一物理第四章物体的平衡一共点力作用下物体的平衡(第一课时) 大纲第一册

芯衣州星海市涌泉学校一、一一共点力作用下物体的平衡●沉着说课本节学习一一共点力平衡及条件。

内容包括平衡状态、一一共点力作用下物体的平衡条件和一一共点力的平衡条件。

本节课的教学目的定位如下：1.理解一一共点力作用下物体平衡的概念。

.2.理解一一共点力作用下物体平衡的概念.3.知道什么是力的平衡4．应用一一共点力的平衡条件进展有关受力的分析，解决简单的平衡问题。

本节课的教学重点是掌握一一共点力作用下物体平衡的条件及其简单应用本节课的教学难点是充分利用一一共点力的平衡条件和正交分解法求解一一共点力作用下物体的平衡问题。

本节研究的一一共点力平衡从表象上看是物体处于静止或者者匀速直线运动状态，其本质是物体所受合外力为零。

结合上述特点：本节采用实验法、归纳法、问题解决法和分层教学法，来帮助学生掌握一一共点力作用下物体的平衡问题。

本节的教学程序如下：直接导入新课→复习一一共点力的知识，分析实例得到什么是一一共点力作用下物体的平衡状态→学生实验探究一一共点力作用下物体的平衡条件→课堂讨论强化本节知识点。

●教学目的一、知识目的1.知道什么是一一共点力作用下物体的平衡状态.2.掌握一一共点力的平衡条件.二、才能目的通过演示实验及学生自己动手做实验培养学生的推理分析才能、观察才能、动手才能.三、德育目的1.辨证唯物主义的相对性观点.2.特殊到一般、一般到特殊的逻辑推理思维方式.●教学重点1.一一共点力作用下物体的平衡状态.2.一一共点力的平衡条件.●教学难点一一共点力的平衡条件.●教学方法实验法、归纳法、问题解决法、分层教学法.●教学用具演示物体一个、弹簧秤假设干.●课时安排1课时●教学过程［投影本节学习目的］1.知道什么是一一共点力作用下物体的平衡状态.2.掌握一一共点力的平衡条件.[学习目的完成过程]一、导入新课一个物体可以处于不同的运动状态，其中常见的是平衡状态，而且很有实际意义，如起重机、建筑物等就需要保持平衡状态.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？这一章就来学习这方面的问题，本节课我们先来学习在一一共点力作用下物体的平衡.二、新课教学说明：分层教学的前提是通过教师与学生的沟通，结合对各部分的掌握及学生的学习习惯及态度、兴趣等综合因素，大致将学生分为三个层次.详细如下：A层次：对物理有较浓的学习兴趣、根底知识牢靠，学习习惯较好，能主动预习且能超前认知的同学.B层次：自我感觉学习物理没有多大困难，自我学习约束才能一般，能跟上教师上课的步骤的同学.C层次：没有或者者兴趣不大，需要教师或者者别人的催促，学习习惯不太好，属于被动学习的阶段，相对而言成绩也较差.课堂布置：C层次靠前B层次居中A层次自愿〔一〕平衡状态[学生活动]阅读课文并考虑以下问题：[投影]阅读考虑题：1．什么是平衡状态2．在一一共点力作用下，物体的平衡状态分为哪两类3．举例说明什么是物体的平衡状态．4．谈一下你对静止的理解．[分组讨论并汇报讨论结果]1．一个物体在一一共点力作用下，假设保持静止或者者匀速直线运动，那么这个物体就处于平衡状态．2．一一共点力作用下物体的平衡又分为两种情形，即静平衡(物体静止)和动平衡(物体做匀速直线运动)．3．学生可能举的平衡实例有：①光滑程度面上匀速滑动的物块；②沿斜面匀速下滑的木箱；③天花板上悬挂的吊灯；④上抛到最高点的物体；⑤一个物体拿在手中，在松手的瞬间．[实例讨论]同学举的实例平衡中：前三种情况下，物体的加速度都等于零，而后两种情况下，物体的加速度都不等于零，而物体处于平衡状态的特征是a=O．所以同学们所举的前三个例子都是物体处于平衡状态，而后两种不是平衡状态．4．[教师点拨对静止的理解]静止与速度v=O不是一回事。

高一物理教案--共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡、教学目标1、知识与技能（1）知道什么是共点力，及在共点力作用下物体平衡的概念。

（2）理解物体在共点力作用下的平衡条件。

（3）知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。

（4）会应用实验研究物体在共点力作用下的平衡条件。

2、过程与方法（1）在对共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。

（2）在共点力平衡条件的实验研究中，感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。

3、情感、态度与价值观（1）在共同的实验探究过程中，体验合作，乐于合作。

（2）通过了解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的热爱。

教学重点和难点重点：共点力作用下物体的平衡条件。

难点：共点力平衡条件的探究过程。

教学过程（一）情景导入，激发悬念录像引入：2008北京奥运会我国举重运动员夺冠录像播放。

教师：张国政在69公斤级比赛中以抓举160公斤和挺举187.5公斤总成绩347.5公斤而夺冠，裁判员判定举重运动员成绩有效的依据是什么？学生活动：举重运动员能将举起的杠铃保持静止几秒钟。

教师：这与本节课学习的受力平衡问题有关。

一、共点力作用下的平衡状态物体在共点力的作用下，保持静止或做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态．对平衡状态的理解1．共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零．2．“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别，例如：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”，因而不属于平衡状态．二、共点力作用下物体的平衡条件1．力的平衡条件：要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫做力的平衡条件．2．共点力的平衡条件：F合＝03．力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，叫做力的平衡．处于平衡状态的物体具有什么特点？从力的角度，根据牛顿第二定律，分析物体要保持平衡状态必须满足什么条件？答案处于平衡状态的物体速度不发生变化(v＝0或v＝常数)，加速度为0；因为a＝0，根据牛顿第二定律知，F合＝0.2．二至三人合作，用三个测力计拉住小环O ，使小环保持静止，如图1所示．记下三个测力计的拉力的方向及大小，用力的图示法在纸上表示出各个力．请先研究其中某两个力的合力跟第三个力的关系，然后找出三个共点力平衡时满足的条件．图1答案用平行四边形定则作出F 1、F 2的合力F ，如图所示．F 3与F 等大反向．同理可发现：F 2与F 3的合力与F 1等大反向，F 1与F 3的合力也与F 2等大反向．所以一个物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的合力为零．[要点提炼]1．平衡条件：(1)F 合＝0(或加速度a ＝0)(2)⎩⎪⎨⎪⎧F x 合＝0F y 合＝0 2．平衡条件的四个推论(1)二力作用平衡时，二力等大、反向．(2)三力作用平衡时，任意两力的合力与第三个力等大、反向．(3)多力作用平衡时，任意一个力与其它所有力的合力等大、反向．(4)物体处于平衡状态时，沿任意方向上分力之和均为零．[延伸思考]物体速度为0时，一定处于静止状态吗？答案不一定．静止状态是v ＝0，a ＝0，两者应同时成立．若v ＝0，a ≠0，如竖直上抛物体运动至最高点，不是处于静止状态．例1 物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( )A ．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B ．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态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，物体处于平衡状态解析处于平衡状态的物体，从运动形式上看是始终处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零．答案 C例2 如图2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，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为( )图2A.F 42B.3F 42 C ．F 4 D.3F 4解析由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3的合力应与F4等大反向，当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的大小仍为F4，但方向与F4成120°角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为F4，所以本题正确的选项应为C.答案 C三、利用正交分解法求解共点力的平衡问题例3拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图3所示)．设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．图3解析设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把．将推拖把受到的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件有F cos θ＋mg＝NF sin θ＝f式中N和f分别为地板对拖把的支持力和摩擦力，又因为f＝μN联立以上三式得F＝μmgsin θ－μcos θ答案μmgsin θ－μcos θ针对训练如图4所示，重为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重为200 N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力的大小．图4答案326.8 N100 N解析人与物体静止，所受合力皆为零，对物体分析得，绳的张力F ＝200 N，人受四个力的作用，如图所示，可将绳的拉力正交分解．F的水平分力F x＝F cos 60°＝100 NF的竖直分力F y＝F sin 60°＝100 3 N在x轴上，摩擦力f＝F x＝100 N在y轴上，三力平衡，地面对人的支持力N＝G－F y＝(500－1003) N＝100×(5－3) N≈326.8 N1．(对平衡状态的理解)下列物体中处于平衡状态的是()A．静止在粗糙斜面上的物体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答案AC解析在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动状态，加速度为零；从受力情况来说，合外力为零．物体在某一时刻的速度为零，并不等同于这个物体保持静止，如果物体所受的合外力不为零，它的运动状态就要发生变化，在下一个瞬间就不是静止的了，所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合外力和加速度判断，而不能认为物体某一时刻速度为零，就是处于平衡状态，本题的正确选项应为A、C.2．(共点力平衡条件的简单应用)人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升，如图5所示，下列说法正确的是()图5A．人所受合力方向同图中速度的方向B．人在水平方向受到向右的摩擦力的作用C．人只在竖直方向受力且合力为零D．人在竖直方向所受合力不为零答案 C解析由于人匀速上升，处于平衡状态，所以人所受的合力一定为零，在水平方向不受力的作用，否则，与人所处的状态就是矛盾的．3．(利用正交分解法处理共点力的平衡问题) 如图6所示，质量为m 的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为()图6A．F sin θB．F cos θC．μ(F sin θ＋mg) D．μ(mg－F sin θ)答案BC解析先对物体进行受力分析，如图所示，然后把力F进行正交分解，F产生两个效果：使物体水平向前F1＝F cos θ，同时使物体压紧水平地面F2＝F sin θ.由力的平衡可得F1＝f，F2＋G＝N，又滑动摩擦力f ＝μN，则f＝F cos θ＝μ(F sin θ＋mg)，故选B、C.4．(利用正交分解法处理共点力的平衡问题)物体A在水平力F1＝400 N的作用下，沿倾角θ＝60°的斜面匀速下滑(如图7所示)．物体A受到的重力mg＝400 N，求物体A与斜面间的动摩擦因数μ.图7答案0.27解析取物体A为研究对象，它在四个力的作用下处于平衡状态，根据受力情况，建立直角坐标系如图所示．根据平衡条件可得：f＋F1cos θ－mg sin θ＝0，N－F1sin θ－mg cos θ＝0.又f＝μN，联立以上各式，代入数据解得：μ＝0.27.。

高一物理教案：《共点力作用下物体的平衡》教学设计

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教法建议1、本节例题的教学重在引导学生学习分析方法.由于学生已经掌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，然后引导学生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.建议教学中引导学生做出小结.教学设计方案第一节共点力作用下物体的平衡一、平衡状态如果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，平衡状态分两种情况：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 .注意：1、物体的瞬时速度为零时，物体不一定处于平衡状态.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，由牛顿第二定律可得，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，习题中出现“缓慢移动”都可理解为物体处于动态平衡状态.二、共点力如果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第二定律知道，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.第一步确定研究对象，根据题意将处于平衡状态的物体或结点作为研究对象，通常用隔离体法将确定的研究对象从它所处的环境中隔离出来.但有时要将研究对象连同它的关联物一起作为研究系统(整体法)，反而运算方便，请注意研究下文将要给出的例题.第二步进行受力分析，作出研究对象的受力图.这一步是解题成败之关键，务必细致周到，不多不漏.(判断分析的力是不是正确，可用假定拆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单而明确，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，并画出其分力的准确图示备用.第四步根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.必要时对结论进行讨论.探究活动重心与平衡活动内容：探讨重心与平衡的知识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、激发学生爱科学、学科学的兴趣;培养运用物理知识，分析、解决实际问题的能力.活动准备：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，并进行讨论与思考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知识在生活中的应用广泛吗你能举出实例吗物理学中的其它知识呢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希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，有一个办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.你可以用手指尖按照上述办法使尺子保持平衡.下面，我们将用平衡点作为重心的别名.①你可以用实验的方法来寻找尺子的平衡点.首先，把尺子放在互相隔开的两个食指尖上.然后，慢慢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.最后，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.就是那些非均匀物体，也可以用这种滑动手指的方法找到它们的平衡点.你可以采用同样的方法，试着找出铅笔、钢笔和高尔夫球棒的重心.你将会很容易地找到这些物体的平衡点.但是，在这些情况下手指每次应向前移动多少，可能估计得不很恰当.你可以先用一把扫帚试着估计一下，然后再进行实验.②寻找不规则形状物的重心，还有一种方法可供使用.如寻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，卡片就会前后摆动起来，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(这点不应在刚才画的那条铅垂线上)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，人体通常能够达到平衡，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.重心不一定要位于物体内.如果你试着使一段管子或圆环达到平衡，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.如果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，就必须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.任何物体的形状和物质结构的改变，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.与此相似，如果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.在这种情况下，重力方向仍然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根据物体形状的不同，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.请注意，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，使它达到平衡，这种平衡位置可以有无数种情况，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;第二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，并将迅速地静立在烟盒的某个面上.当我们做这个实验时，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，它总是要达到某个平衡位置.我们还可以手执一枚硬币将它放下，硬币落到桌面上以后，也会达到它的某一平衡状态.⑤并非所有的平衡位置都相同，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，在引起一阵摆动以后，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，它便会前后摆动，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.如果使物体产生一个很小的位置移动或运动，它未能引起摆动，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.当你极其轻微地碰一下硬币时，它将前后摆动，但最后硬币仍回到原来的平衡位置.当然，如果你用大一点的力碰它，它将会翻倒，变成硬币平面接触桌面.假设你现在使一根针或一根细竹竿直立，并可能使它达到平衡，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，达到整个长度都接触地面的新的平衡状态.③哪些因素决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;但如果将它锥体的尖端朝下放置，冰淇淋盒的稳定性则很差.实际上，如果圆锥体的尖端朝下而且达到平衡，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决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，一个普通梯形皮包，倒放时比正放时的重心位置要高.试问：在这种情况下，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，由于以下的各种原因可能造成的翻车事故，是不大容易发生的：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原因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，是不太容易的.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.如果你把这茶杯推一下，也不管你是怎样推法，那么最终这茶杯必然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态，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.有经验的演员，则可以不要平衡杆，通过自己的身体姿态进行调整，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示了物体重心、平衡等问题，开阔了学生视野.只要学生养成良好习惯，做一个有心人，善于观察，勤于思考，就会弄懂很多科学道理，并运用所学的知识去创造更加美好的生活!第11页共11页。

《1. 共点力作用下物体的平衡》教学设计(北京市省级优课)

教学内容分析
1.教学要求
2017年教育部制定的《普通高中物理课程标准》中呈现的与本节相关的内容要求是“能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题”。学业要求是“会使用基本的力学实验器材获取数据，能根据数据得出实验结论，知道实验存在误差”，“能表达科学探究的过程和结果”。
2.共点力作用下物体的平验结果汇报
教师可利用薄板和两根悬线演示非平行拉力和重力的作用线共点。（先找重心）
⑥得出结论
物体受到的力的作用线或者力的作用线的延长线交于一点。
目前我们得到了物体受到三个非平行力平衡的条件之一是共点力。
共点力平衡问题是高中物理的重要内容之一。与质点、位移、速度等这些独立的概念不同，它是涉及力的概念、受力分析、力的合成与分解、列方程运算等多方面物理知识和能力的综合性问题，是整个静力学部分的重点，同时也是难点。平衡思想与守恒思想是解决物理问题的科学思想和基本出发点。而平衡问题中涉及到的各种物理模型，在今后物理学习中会经常遇到，对高一学生来讲，这些都是一些基本的模型素材。所以在设计本节内容时，力求最大程度地发挥学生的主体作用，采取提出问题——猜想假设——实验方案——实验探究——总结结论的方法，带领学生讨论、分析，找出共点力的平衡条件。让学生体会在探究的过程中应用伽利略研究问题的科学方法，通过日常生活中的实例教学和实验教学调动学生学习物理的积极性。
3.学生学习情况分析
对于物体的平衡问题，通过初中阶段的学习，学生已经有了一定的认识，并且对同一直线上二力平衡的条件有较好的理解，并能较熟练地应用，这对学生学习多个共点力的平衡有一定的帮助。学生在学习三力平衡的规律之前，基于生活经验，形成了大量的经验性常识。在此基础上建构物理规律，需要引导学生在诸多客观情境中发现问题，并对问题进行科学探究，完成从经验性常识到物理规律的转变。对进入高中学段的不久的学生来说，利用实验方法探究物理规律的能力也有待加强。另外，学生对物体的受力分析、力的分解、力的合成的知识掌握得不是很熟练，综合应用能力还比较弱，也需在课堂中逐步提升。