2019-2020年高一物理 平衡条件的应用教学案2 新人教版
高一物理力的平衡教学案2新人教版
一．教课目的：1．知识目标1)知道均衡状态和均衡力的观点2)认识共点力作用下物体均衡的观点3)知道共点力的均衡条件2．能力目标：1)经过讲堂小实验，培育学生实验察看能力。
2)经过设计实验研究物体的均衡条件，培育了学生的科学研究能力和实验能力。
3)经过讲堂练习,训练学生进行知识迁徙及应用3．感情目标：经过相互沟通共同设计实验方案，培育学生与别人合作的精神；经过先从实验研究，再从理论上总结共点力作用下物体的均衡条件，而后再应用，培育学生科学研究精神和理论联系实验、实质的科学态度。
二．教课方案:1．学习任务剖析：本节是新课程（鲁科版）第五章第三节的内容。
本节学习共点力作用下物体的均衡，内容包含共点力作用下物体的均衡状态、共点力作用下物体的均衡条件和力的均衡。
共点力平衡问题是高中物理的重要内容之一，它波及力的观点、受力剖析、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，是高一物理的难点，同时是解决高中力学识题的基础。
此外，均衡问题中，波及到的各样物理模型，在此后物理学习中会常常有到，对高一学生来讲，这些都是一些基本的模型素材。
所以，学好本节课对此后力学学习意义重要。
但刚开始学习时，力的均衡理论其实不难掌握，不过后续应用较为困难。
由此确立：本节课的教课要点是共点力作用下物体的均衡条件，难点是实验研究共点力作用下物体的均衡条件并加以简单应用。
2．学习者剖析：学生在初中学习过牛顿第必定律，理解共点力作用下物体的均衡状态会比较简单；利用前方学过的知识剖析推出共点力作用下物体的均衡条件，学生也不会有太大困难，教师只需适合点拨即可；但学生在设计实验并经过实验研究共点力作用下物体的均衡条件时会感觉比较困难，教师要赐予实时的指引，并可经过学生相互议论共同解决。
3．设计理念：1．“兴趣是最好的老师”，而要引起学生的学习兴趣，就要创立必定的教课情形。
讲堂中经过多媒体的应用、演示实验、学生着手研究实验、学生议论及展现等讲堂景观，激发学生的学习激情及学习自主性。
人教版高中物理共点力平衡教案
人教版高中物理共点力平衡教案教学目标：1. 了解共点力平衡的概念；2. 掌握计算共点力平衡的方法；3. 能够应用力的平衡条件解决相关问题。
教学重点：1. 共点力平衡的条件；2. 计算力的平衡。
教学难点：1. 理解力矢量的平衡；2. 应用力的平衡条件解决实际问题。
教具准备：1. 教科书；2. 讲义；3. 实验器材。
教学过程：一、导入（5分钟）通过引入一个简单的场景或问题，引起学生对共点力平衡的兴趣，如一根悬挂小球的绳子受到的力是如何平衡的。
二、理论讲解（10分钟）1. 讲解力的平衡条件：若多个力共点于一点，且合力为零，则这些力相互平衡。
2. 讲解力的合成与分解原理，引导学生理解力的矢量运算。
三、实验演示（15分钟）进行简单的实验演示，例如用力传感器测量悬挂小球受到的拉力，让学生观察力的平衡情况，并进行相应的数据处理和计算。
四、练习与讨论（15分钟）让学生自行完成一些力的平衡计算题目，并在讨论中引导他们掌握平衡条件的应用方法，培养他们的分析问题和解决问题的能力。
五、梳理总结（5分钟）通过回顾今天的学习内容，梳理共点力平衡的基本概念和计算方法，引导学生对所学知识进行总结复习。
六、作业布置（5分钟）布置力的平衡计算题目作业，巩固学生对共点力平衡的理解和应用。
七、课堂反馈（5分钟）鼓励学生提出问题和疑惑，并及时解答，确保学生对共点力平衡的理解水平能够达到预期目标。
教学反思：本节课主要围绕共点力平衡的概念和计算方法展开，通过理论讲解、实验演示、讨论练习等多种教学手段，激发学生的学习兴趣，提高他们的综合运用能力。
希望通过本节课的教学，学生能够掌握共点力平衡的理论知识和实际应用，为以后更深入的力学学习打下坚实基础。
高中物理平衡实验教案人教版
高中物理平衡实验教案人教版
实验目的：通过实验，让学生掌握物体静止平衡的条件，并能够应用原理解决实际问题。
实验器材：计重器、各种不同形状和重量的物体、支撑物、支撑杆、滑轮、拉簧秤
实验原理：在水平面上，物体静止平衡的条件是合力和力矩为零。
合力为零意味着物体不受到任何外力的作用，力矩为零意味着物体对支撑点的转动力矩相互抵消。
实验步骤：
1. 将支撑物放在桌面上，固定支撑杆在支撑物上，并在支撑杆的另一端挂上一个滑轮。
2. 在滑轮上挂上一个拉簧秤，并将不同形状和重量的物体挂在拉簧秤上。
3. 调整物体的位置，使物体能够保持静止平衡。
4. 记录下物体的重量、距离支撑点的距离、和力矩的计算结果。
实验内容：
1. 改变物体的形状和重量，观察物体静止平衡的条件是否改变。
2. 对比不同形状和重量的物体在同一条件下的静止平衡情况。
实验结论：
1. 物体的静止平衡取决于物体的形状和重量，以及物体与支撑点的距离。
2. 物体静止平衡的条件是合力和力矩为零。
注意事项：
1. 实验过程中要小心操作，避免发生意外。
2. 实验结束后要将实验器材归还，并保持实验室的整洁。
拓展实验：
1. 改变支撑点的高度，观察物体静止平衡的条件是否改变。
2. 尝试用小球代替物体进行实验，观察小球静止平衡的条件有何不同。
教学反思：通过这个实验，学生可以直观地感受到物体静止平衡的条件，从而更好地理解力和力矩的概念。
同时，通过观察和比较不同情况下的实验结果，学生还可以培养观察和实验设计的能力。
人教版高中物理平衡教案
人教版高中物理平衡教案
教学内容：平衡
教学目标：
1.了解平衡的定义和两种基本形式：力的平衡和力矩的平衡。
2.能够应用力矩的平衡原理解决平衡问题。
3.培养学生观察，思考和实验的能力。
教学重点和难点：
1.掌握平衡的定义和两种基本形式。
2.理解并应用力矩的平衡原理解决平衡问题。
教学步骤：
1.导入（5分钟）
通过一个实例，让学生了解平衡的定义并引出力的平衡和力矩的平衡的概念。
2.讲解（15分钟）
a.介绍平衡的定义和两种基本形式：力的平衡和力矩的平衡。
b.解释力矩的概念和计算方法。
3.实验操作（20分钟）
让学生进行实验，观察力的平衡和力矩的平衡，并通过实验数据验证力矩的平衡原理。
4.练习（10分钟）
让学生进行练习，熟练掌握力矩的计算方法并应用到实际问题中。
5.拓展（10分钟）
探讨平衡条件在不同情境下的应用，并引导学生思考力矩的平衡在生活中的重要性。
6.总结（5分钟）
总结平衡的定义和两种基本形式，并强调力矩的平衡原理在解决平衡问题中的作用。
教学反思：
在教学中，要注重培养学生观察和实验的能力，引导他们通过实验验证理论，加深对平衡
的理解。
此外，要通过实例引出重点和难点，提高学生的学习兴趣，确保教学质量和效果。
高中物理必修一4.4平衡条件的应用教案
4.4《平衡条件的应用》教案一. 教学内容：平衡条件的应用二、教学目标：掌握求解共点力平衡条件的应用问题的一般方法和步骤［教学过程］1. 共点力平衡条件的应用现实生活中，物体在力的作用下处于平衡状态的情况随处可见，站着的人在重力和地面支持力的作用下，处于静止平衡状态，这叫静态平衡；跳伞运动员在降落过程中，当其匀速降落时，他所受的重力与降落伞的拉力及空气阻力平衡，这是动态平衡。
有时，物体就整体而言并不处于平衡状态，但它可以在某一方向上处于平衡状态。
如在海面上加速行驶的快艇，在水平方向做变速运动，可是它在竖直方向上只受重力和浮力这一对平衡力作用，因此它在竖直方向上处于平衡状态。
2. 依平衡条件列方程可对任一方向也可在某一方向（1）在共点力作用下物体处于平衡状态，则物体所受合力为零，因此物体在任一方向上的合力都为零。
（2）如果物体只是在某一方向上处于平衡状态，则该方向上合力为零，因此可以在该方向上应用平衡条件列方程求解。
3. 求解共点力作用下物体平衡的方法（1）解三角形法：这种方法主要用来解决三力平衡问题，是根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这个三角形求解平衡问题，解三角形多数情况是解直角三角形，如果力的三角形并不是直角三角形，能转化为直角三角形的尽量转化为直角三角形，如利用菱形的对角线相互垂直的特点就得到了直角三角形，确实不能转化为直角三角形时，可利用力的三角形与空间几何三角形的相似等规律求解。
（2）正交分解法：正交分解法在处理四力或四力以上的平衡问题时非常方便，将物体所受各个力均在两互相垂直的方向上分解，然后分别在这两个方向上列方程。
此时平衡条件可表示为⎪⎩⎪⎨⎧==0F 0F y x 合合 说明：应用正交分解法解题的优点：①将矢量运算转变为代数运算，使难度降低；②将求合力的复杂的解三角形问题，转化为正交分解后的直角三角形问题，使运算简便易行；③当所求问题有两个未知条件时，这种表达形式可列出两个方程，通过对方程组求解，使得求解更方便。
2019-2020I学年新教材课标版物理必修第一册教学案
课堂归纳小结 [知识体系]
[关键点击] 1．物体处于平衡状态有两种情况，第一是静止，第二做匀 速直线运动． 2．当物体处于平衡状态时合力为 0，处理平衡问题的方法有 正交分解法、三角形法、图解法、相似三角形法．
【典例 2】 右图所示为半圆形支架 BAD，两细绳 OA 和 OB 结于圆心 O，下悬重为 G 的物体，使 OA 绳固定不动，将 OB 绳的 B 端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置 C 的过程 中，分析 OA 绳和 OB 绳所受的力大小如何变化？
[思路点拨] 在本题中 OB 绳从 B1 移至 C 时，重力的大小和 方向均不变，且重力沿 OA 方向的分力 FA 的方向也不变．根据 力的平行四边形定则，可确定重力的另一个分力 FB 的大小和方 向变化的情况及空间范围．
3．共点力平衡的条件：物体所受的合外力为零． 数学表达式有两种：①F 合＝0；②FFxy合合＝＝00.， Fx 合和 Fy 合分别是将力进行正交分解后，物体在 x 轴和 y 轴 上所受的合力．
【典例 1】 如图所示，质量为 m 的小球置于倾角为 30°的 光滑斜面上，劲度系数为 k 的轻质弹簧，一端系在小球上，另一 端固定在墙上的 P 点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为 30°，则弹簧的伸长量为( )
mg A. k
3mg B. 2k
3mg C. 3k
3mg D. k
[思路点拨] 小球受到三个共点力作用处于平衡状态，可根
据任意两个力的合力与第三个力等大反向，采用合成法求解；也
可以采用效果分解法，把重力分解，应用几何关系求解；还可以
建立直角坐标系，采用正交分解法求解．
[解析] 解法一：力的合成法
[解析] 本题考查对分力的大小变化的分析．在小球往上移 动的过程中，小球所受的重力不变，拉力 F 与重力的分力 F1 大 小相等、方向相反，并且随着小球上移，F1 与 F2 的方向均发生 变化，此时力的平行四边形的形状变化规律不直观，力随角度变 化的关系也很难建立．而此处所求的力的变化关系是由于 OA 段 细线缩短引起的，因此可建立关于 OA 线段长的关系式．如题图 所示，设 OA 线段长为 L，O 点到半球顶的距离为 d.利用三角形 相似得d＋GR＝FL1＝FR2，当小球往上移动时，L 减小，d、R 都不 变，因此 F1 减小(即 F 减小)，F2 不变，故选项 C 正确．
高中物理平衡思路教案人教版
高中物理平衡思路教案人教版
教学目标：
1.了解物体在水平面上处于平衡状态的条件。
2.掌握通过平衡条件解决物体受力问题的方法。
3.培养学生分析问题、解决问题的能力。
重点难点：
1.理解物体在水平面上处于平衡状态的条件。
2.掌握通过平衡条件解决物体受力问题的方法。
教学准备：
1.教师准备有关平衡的实验装置和实验材料。
2.学生准备铅锤、弹簧测力计等实验工具。
教学过程：
导入：通过一个简单的实验让学生了解平衡的概念，并引出物体在水平面上处于平衡状态的条件。
讲解：通过实例讲解物体在水平面上的平衡性，引导学生理解平衡的条件。
练习：让学生利用平衡条件解决一些物体受力问题，培养学生的分析和解决问题的能力。
实验：让学生通过实验验证平衡条件，并观察物体在平衡状态下受力的情况。
总结：总结物体在水平面上处于平衡状态的条件，并提醒学生在解决受力问题时要注意平衡条件。
作业：布置相关的作业，让学生通过解题来加深对平衡的理解。
板书设计：
物体在水平面上的平衡条件：
ΣF=0
示例：物体在水平面上的平衡状态
总结：
通过本节课的学习，学生了解了物体在水平面上的平衡条件，并掌握了通过平衡条件解决物体受力问题的方法。
希望同学们能够在日常学习中多加练习，加深对平衡的理解。
物理高中力学平衡条件教案
物理高中力学平衡条件教案
教学目标：
1. 理解力学平衡的概念；
2. 掌握力学平衡的条件；
3. 能够运用力学平衡条件解决相关问题。
教学重点：
1. 力学平衡的定义和特点；
2. 物体处于平衡条件下所受的力的平衡。
教学难点：
1. 平衡条件下受力分析的方法；
2. 复杂平衡问题的解题技巧。
教学准备：
1. 教师准备：课件、教学实验装置；
2. 学生准备：笔记本、铅笔、橡皮。
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过提问引出学生对力学平衡的认识，激发学生对课题的兴趣。
二、理论讲解（15分钟）
1. 解释力学平衡的定义和特点；
2. 讲解力学平衡的条件，即物体在平衡状态下受力的平衡。
三、示范演示（10分钟）
教师通过模拟实验或者实际实验，向学生展示物体处于平衡状态下所受的各个力。
四、练习训练（20分钟）
学生进行力学平衡的相关练习题，巩固所学知识。
五、解题讲解（10分钟）
教师解答练习题，讲解解题思路和方法。
六、作业布置（5分钟）
布置相关作业，要求学生复习和总结今天学习的知识点。
七、课堂小结（5分钟）
教师对今天的教学内容进行总结，并提醒学生复习重点知识点。
资源准备：
1. 课件：力学平衡的概念和条件；
2. 实验装置：模拟物体在平衡状态下受力情况的实验装置。
高中物理平衡的问题教案
高中物理平衡的问题教案
教学目标：
1. 让学生了解平衡的基本概念和条件；
2. 培养学生分析和求解平衡问题的能力；
3. 提高学生对物理问题的理解和应用能力。
教学内容：
1. 平衡的概念和条件；
2. 平衡的分类和判断方法；
3. 平衡问题的实际应用。
教学过程：
1. 导入（5分钟）：引导学生回顾之前学过的平衡的基本概念，比如平衡的定义和条件等。
2. 探究（15分钟）：通过实验或案例，让学生探讨平衡的判断方法和常见的平衡问题，
并引导他们找出问题的关键点和解决方法。
3. 讲解（10分钟）：老师总结学生的探究结果，讲解平衡问题的解题思路和方法，引导
学生理解和掌握平衡问题的解决技巧。
4. 实践（15分钟）：让学生在小组或个人完成一些平衡问题的练习，巩固所学知识。
5. 总结（5分钟）：老师对学生的实践情况进行总结，并帮助学生归纳出解决平衡问题的
一般方法和技巧。
作业布置：
1. 完成所布置的平衡问题练习；
2. 自选一个实际例子，分析其中的平衡问题，并写出解决方案。
教学反馈：
1. 关注学生在实践中的表现，及时纠正错误；
2. 通过课堂练习和作业布置，检验学生对平衡问题的掌握情况；
3. 鼓励学生在实际生活中应用所学知识，加深理解。
补充说明：
1. 需要注意引导学生在学习平衡问题时，注重方法和思路的培养，而不是机械地应用公式；
2. 鼓励学生主动思考和讨论，培养其独立解决问题的能力；
3. 可以引入一些相关的实际案例或新颖的问题，激发学生的学习兴趣。
高中物理-高一二力平衡(人教版)教案
高中物理-高一二力平衡（人教版）教案一、教材分析本讲的主要内容是力的平衡，要求学生掌握平衡的基本概念，如正方形、矩形等简单的形体做矩形的静力学分析；掌握平衡的判断条件和平衡稳定的条件；能够应用物理原理解决实际问题。
二、教学目标1.了解力的概念，知道力对物体的作用；2.了解力的平衡的概念，了解平衡的稳定条件；3.掌握平衡的判断方法；4.掌握平衡的应用方法，能够解决实际问题。
三、教学重难点1.力的平衡的概念和判断方法；2.平衡的应用方法；3.解决实际问题。
四、教学方法1.讲述法；2.举例法。
五、教学过程1.引入课题：本节课我们要学习的内容是力的平衡，力的平衡是我们学习力学的重中之重，它能帮助我们解决很多实际问题。
2.讲解力的概念和力的平衡的概念力的概念讲解：当两个物体之间存在相对的作用，那么其中一个物体对另一个物体的作用就是力，它的大小与方向都是在作用的两个物体之间的。
力的单位是牛（N）。
力的平衡的概念讲解：当一个物体受到的所有外力合成为零时，就称为力的平衡。
外力包括作用在物体上的重力和其他物体对物体的作用力。
3.力的平衡的稳定条件力的平衡有稳定平衡和不稳定平衡之分。
稳定平衡条件：当物体受到微小外力作用后，回复原来状态的作用力的线经过物体重心的下方时，物体具有稳定平衡性。
不稳定平衡条件：当物体受到微小外力作用后，回复原来状态的作用力的线经过物体重心的上方时，物体具有不稳定平衡性。
中立平衡条件：当物体受到微小外力作用后，回复原来状态的作用力的线经过物体重心时，物体具有中立平衡性。
4.力的平衡的判断方法力的平衡的判断方法可以用平衡的条件来判断。
例如：求图4-4所示的物体是否处于平衡状态。
解：将图4-4中各个力的大小、方向和作用点标示出来，再将它们合成，得到合成力F。
根据力的平衡的原理，当一物体处于平衡状态时，合成力F必定为零。
因此，我们可以根据合成力F是否为零来判断物体是否处于平衡状态。
5.力的平衡的应用方法力的平衡的应用方法可以用平衡方程来表示。
高一物理平衡条件的应用教学案2新人教版
[ 本章本节概括]本章叙述相关力的基本知识，包含了此后学习的动力学和静力学所一定的预备知识，基础性和预备性仍旧是本章的特色。
力学均衡状态是比较常有的力学状态，研究物体力学均衡状态的种类，保持均衡状态的条件，是本章的主要任务。
物体的力学状态与物体的受力状况密切联系。
研究物体的均衡状态，归根结底就是研究物体的受力状况、研究物体保持均衡状态的受力条件。
力的均衡要有正确的思路：第一确立研究对象，其次是正确剖析物体的受力，而后依据均衡条件列方程求解。
对于比较简单的问题，能够用直角三角形的知识求解，对于不可直角的受力问题能够用正交分解方法求解。
[ 教课方案 ]教课目的：1.能用共点力的均衡条件，解决相关力的均衡问题；2.进一步学习受力剖析，正交分解等方法。
3. 学会使用共点力均衡条件解决共点力作用下物体均衡的思路和方法，培育灵巧剖析和解决问题的能力。
教课要点：共点力均衡条件的应用。
教课难点：受力剖析，正交分解法，共点力均衡条件的应用。
教课方法：以题引法，讲练法，启迪引诱，概括法。
课时安排： 1~2 课时1、取研究对象。
[教课过程 ]：2、对所选用的研究对象进行受力剖析，并画出受力图。
解共点力均衡问题的一般步骤：平衡条件的应三力均衡用3、对研究对象所受力进行办理，选择适合的方法：合成法、分解法、正交分解法等。
4、成立适合的均衡方程。
5、对方程求解，必需时需要进行议论。
合成法分解法正交分解法静态均衡动向均衡多力均衡（三力或三力以上）：正交分解法用图解法解变力问题一、复习导入：复习（1）假如一个物体能够保持静止或匀速直线运动，我们就说物体处于均衡状态。
（2）当物体处于均衡状态时a：物体所受各个力的协力等于0，这就是物体在共点力作用下的均衡条件。
b：它所受的某一个力与它所受的其他外力的协力关系是大小相等，方向相反，1作用在一条直线上。
教师概括：均衡状态 :匀速直线运动状态，或保持静止状态。
均衡条件 :在共点力作用下物体的均衡条件是协力为零。
高中物理 力平衡教案2 新人教版
第一节共点力作用下物体的平衡教学目标：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：演示物体一个，弹簧秤三个教学步骤：一、导入新课：生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态；其中物体的平衡状态比较常见，而且很有实际意义。
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（一）用投影片出示本节课的学习目标：1：了解共点力作用下物体平衡的概念；2：理解共点力的平衡条件。
（二）学习目标完成过程：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：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。
b：请学生举例：哪些物体属于在共点力作用处于平衡状态。
c：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？2：共点力作用下物体的平衡条件（1）理论推导：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，所以：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。
即F合＝0（2）平衡条件的实验验证：a：请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂到同一个物体，分别向三个方向弹簧秤，记下弹簧秤的示数和方向。
(高一物理)第04章第03节平衡复习教案02 人教版
[期末复习1]期末复习课（一）第一、四章 力 物体的平衡 一、知识结构⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧→⎩⎨⎧→⎩⎨⎧正交分解法平行四边形定则力的合成与分解物体受力分析力静摩擦力、最大静摩擦滑动摩擦力摩擦力弹力、重心＝重力：力学中的三种力拉力、压力等动力、阻力按效果分电磁力重力非接触力有相对运动（或趋势）有正压力接触面粗糙直接接触产生条件摩擦力接触面上产生形变直接接触产生条件弹力接触力按性质分力的分类改变使物体的运动状态发生使物体发生形变力的效果、力的图示及示意图力的概念、力的三要素力mg G二、重点难点（一）共点力由于在物理学中常把物体简化成为质点，不考虑物体的大小和物体的转动，因此对于作用于质点上的几个力，必然交于一点，形成共点力．有的实际问题中，几个力的交汇点不是在质点上，而是交于物体外的一点，也称为共点力．如图1中，两根绳子吊着的电灯，三根绳子交于点O，绳子的拉力构成共点力，则O点为共点力的交汇点．如果三个力作用于一个物体上，这三个力的方向如果不平行，则必然交于一点．如图2所示．作用于日光灯上的两根斜着的绳子的拉力与日光灯的重力必然交于一点，也构成共点力．（二）共点力平衡条件的应用应用共点力的平衡条件解题时，可以用力的正交分解法，也可以用力的平行四边形法则．例如，图3中支架B点受到三个力F、F1和F2的作用，处于平衡．用力的正交分解法解答时（见图4），是以B点为坐标原点，选取XOY 坐标系，把各个力分解为X、Y方向的分力，再根据ΣFX = 0，ΣFY= 0列方程解答．应当注意，如果力的方向与坐标轴的方向一致（如图4中的F1、F），那么这个力在另一坐标轴上的分力就为零，因此不必分解．根据这个道理我们可以适当地选取坐标轴的取向，以便于解题．例如对于受力作用处于静止的物体，尽量选取坐标轴的方向与尽量多的作用力的方向重合，可以减少需要分解的力的个数．应用力的平行四边形法则解题时，如图5所示，F1和F2的合力必定与F大小相等，方向相反，因此以－F为对角线,以F1、F2为邻边做平行四边形，就可以求出F1、F2的大小．三个共点力平衡时，其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反；n个共点力平衡时，其中任意的（n-1）个力的合力必定与另一个力大小相等、方向相反．（三）有固定转动轴物体的平衡条件及其应用解决有关有固定转动轴物体的平衡问题，其关键是计算力矩．力矩是力和力臂的乘积，力臂是转动轴（或支点）到力的作用线的垂直距离，而不是转动轴到力的作用点的距离．如果力的作用线通过转动轴，则这个力的力臂为零，因此力矩也是零．同一个力对不同的转动轴的力矩一般是不同的．力的作用效果与力矩的作用效果不同，力的作用效果是使物体的运动状态发生变化，而力矩的作用效果是物体绕着转动轴转动．应用有固定转动轴物体的平衡条件解决问题的基本方法是：1．明确研究对象，即绕固定转动轴的物体是哪个物体；2．分析物体受力（大小和方向），画出受力分析图；3．选取转动轴，找出各个力对转动轴的力臂和力矩（包括大小和方向）；4．根据平衡条件ΣＭ=0列方程，解答．列方程时，把ΣＭ=0写成所有顺时针力矩的和等于所有逆时针力矩的和，比较方便．解题时要注意转动轴的选择，在有些题目里，转动轴比较明显，如杆秤的提纽就是转动轴．而有些题目中的转动轴就不十分明显，有的甚至没有“转动轴”，对于平衡的物体，原则上物体上的各点都是可以作为转动轴的，但必须以解题方便为原则选择转动轴．例如把转动轴选择在这样的点比较方便：在这个点上存在有未知力，并且这个未知力又不是题目所求的（这样，这个未知力的力矩等于零）．三、例题精讲【例1】一光滑球夹在竖直墙与放在水平面上的楔形木块间，处于静止．若对光滑球施一个方向竖直向下的力F，如图6所示，整个装置仍处于静止，则与施力F前相比较 [ ]A．水平面对楔形木块的弹力增大B．水平面对楔形木块的摩擦力不变C．墙对球的弹力不变D．楔形木块对球的弹力增大图6 分析与解答：施加力F，相当于球“重”增加，这样按球“重”G增加来分析各个力的变化，就使问题简化了一层，从整体分析受力，不难得出水平面对楔形木块的弹力增加．确定选项A正确．但是，若简单地认为竖直方向的力增加，不会影响水平方向的力的变化，就认定选项B（甚至于选项C）也正确，就犯了片面分析的错误．如果从另一角度稍加分析，不难看出球与墙之间是有相互作用力的，若没有墙，球就不可能静止．图7以球为研究对象，其受力如图7所示，墙对球的弹力T和斜面对球的弹力N1分别为T=Gtanθ，N1=G/cosθ都增加．T增加，从整体看水平面对楔形木块的摩擦力f=T．因G增加，当然T、N1此四个选项中所涉及到的力都应是增大的．本题选项A、D正确．【例2】一个质量为m=50千克的均匀圆柱体,放在台阶的旁边,台阶的高度h 是柱体半径r的一半,如图所示(图为其横截面),柱体与台阶接触处(图中P点所示)是粗糙的.现要在图中柱体的最上方A处施一最小的力,使柱体刚能开始以P为轴向台阶上滚,求(1)所加的力的大小.(2)台阶对柱体的作用力的大小.解：（1）要在A处施一最小的力,则力的方向应与AP垂直,这样力臂最大.因为r=2h,由几何关系可推知∠PAO=30°,∠POB=60°.要使柱体刚能绕P轴上滚,即意味着此时地面对柱体的支持力N=0 ①这时,拉力F和重力mg对P轴的力矩平衡,由此可得mg r sin60°= F·2 r cos30°②所以F=2.5×102牛顿.(2)设台阶对柱体的作用力为N,因为刚能开始运动时,N与重力mg及拉力F三力平衡,所以必为共点力.由此可知力N的方向是沿PA方向.即力f的方向与F的方向垂直,所以N的大小必等于重力在AP方向上的分力.即N=mgcos30°②N=4.3×102牛顿.四、反馈练习★力1．关于力，下列说法正确的是：【】A.力的作用是相互的，受力物体同时也是施力物体B.物体间相互作用时，相互作用的两个力是同一性质的力C.两个物体之间只有接触时才能产生力的作用D.任何力都离不开施力物和受力物2．力作用在物体上可以产生两种效果：一是使物体的发生改变；二是使物体的发生改变。
高中优秀教案高一物理教案：《共点力平衡条件的应用》教学设计
高一物理教案：《共点力平衡条件的应用》教学设计高一物理教案：《共点力平衡条件的应用》教学设计教学目标学问目标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.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.情感目标1、教会同学用辨证观点看问题，体会团结帮助.典型例题关于斜面物体的摩擦力的两种分析方法以及拓展例1 如图，一物块静止在倾角为37的斜面上，物块的重力为20N，请分析物块受力并求其大小.分析：物块受竖直向下的重力，斜面给物块的垂直斜面对上的支持力，斜面给物块的沿斜面对上的静摩擦力 .解：1、方法1——用合成法(1)合成支持力和静摩擦力，其合力的方向竖直向上，大小与物块重力大小相等;(2)合成重力和支持力，其合力的方向沿斜面对下，大小与斜面给物块的沿斜面对上的静摩擦力的大小相等;(3)合成斜面给物块的沿斜面对上的静摩擦力和重力，其合力的方向垂直斜面对下，大小与斜面给物块的垂直斜面对上的支持力的大小相等.合成法的讲解要留意合力的方向的确定是唯一的，这有共点力平衡条件打算，关于这一点肯定要与同学共同分析说明清晰.2、方法2——用分解法理论上物块受的每一个力都可分解，但实际解题时要依据实际受力状况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简洁易于计算)，本题正交分解物块所受的重力，利用平衡条件，，列方程较为简便.为了同学能真正把握物体的受力分析力量，要求同学全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有肯定数量的训练.方法2的拓展1：一物块静止在倾角为的斜面上，物块的重力为，请分析物块受力并分析当倾角渐渐减小到零的过程其大小的改变状况.解：依题意用分解法将物块受的重力正交分解，利用，的平衡条件，得斜面给物块的垂直斜面对上的支持力的大小为，斜面给物块的沿斜面对上的静摩擦力的大小 .物块受的重力是不变的(关于这一点同学特别清晰)，依据数学的学问的分析可以知道当倾角渐渐减小到零的过程，渐渐增大，最终等于物块的重力 ;渐渐减小，最终等于零.适当的时候，提示同学分析的方法和结论;提示同学极限法的应用，即倾角等于零时的极限状况下分析题目.方法2的拓展2：一物块放在倾角为的斜面上，物块的重力为，斜面与物块的动摩擦因数为，请分析物块受力的方向并分析当倾角渐渐由零增大到90的过程，物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的改变状况.分析物块受力：时，只受两个力重力和斜面给的支持力，此时没有摩擦力;时，物块只受一个力，物块的重力 .(此亦为极限法处理).借此，和同学一起分析，可知物块的运动状态是改变的，既开头时物块静止在斜面上，这时物块受三个力.物块的重力，斜面给物块的支持力和斜面给物块的静摩擦力 .在斜面给物块的静摩擦力等于物块的下滑力时，物块开头滑动，此时物块照旧受三个力，物块的重力，斜面给物块的支持力和斜面给物块的滑动摩擦力 .物块处于加速运动状态.(这里学习应用了运动性质的分段处理方法).在此基础上分析每个力的大小改变状况.(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解).重力大小不变;斜面给物块的支持力的大小渐渐减小;斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小.利用正交分解分析物体的受力状况例2 质量为的物体，用水平细绳拉着，静止在倾角为的光滑固定斜面上，求物体对斜面的压力的大小.如图所示.解：解决力学问题首先对(讨论对象)物体进行受力分析，物体在斜面上受三个力：重力、支持力、绳的拉力.以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系.由平衡条件即， (找准边角关系)可得：由此得到斜面对物体的垂直作用力为：由牛顿第三定律(作用力和反作用力的关系)可知：物体对斜面的压力的大小为：探究活动作图法依据力的平行四边形定则，利用直尺(一般常用的是mm刻度尺)去求几个力的合力或去求合力的某一个分力.利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题，虽然此种方法简洁、直观、便利，但由于在利用作图法过程中误差的存在(包括作图误差、视图误差、测量误差等)不行避开，得到的结果太粗糙.因此，我们在解题时一般不用作图法.而只是在探讨力的改变规律及相互关系时使用.题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生改变时合力的改变规律上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的讨论.。
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2019-2020年高一物理 平衡条件的应用教学案2 新人教版[本章本节概述]本章讲述有关力的基本知识，包括了以后学习的动力学和静力学所必须的预备知识，基础性和预备性仍然是本章的特点。
力学平衡状态是比较常见的力学状态，研究物体力学平衡状态的种类，保持平衡状态的条件，是本章的主要任务。
物体的力学状态与物体的受力情况紧密联系。
研究物体的平衡状态，归根结底就是研究物体的受力情况、研究物体保持平衡状态的受力条件。
力的平衡要有正确的思路：首先确定研究对象，其次是正确分析物体的受力，然后根据平衡条件列方程求解。
对于比较简单的问题，可以用直角三角形的知识求解，对于不成直角的受力问题可以用正交分解方法求解。
[教学设计]教学目标 ：1.能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；2.进一步学习受力分析，正交分解等方法。
3.学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养灵活分析和解决问题的能力。
教学重点：共点力平衡条件的应用。
教学难点：受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的应用。
教学方法：以题引法，讲练法，启发诱导，归纳法。
课时安排：1~2课时 [教学过程]： 解共点力平衡问题的一般步骤：一、复习导入：复习（1）如果一个物体能够保持 静止或 匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。
（2）当物体处于平衡状态时1、取研究对象。
2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。
3、对研究对象所受力进行处理，选择适当的方法：合成法、分解法、正交分解法等。
4、建立适当的平衡方程。
5、对方程求解，必要时需要进行讨论。
平衡条件的应用静态平衡动态平衡 三力平衡 多力平衡（三力或三力以上）：正交分解法合成法 分解法 正交分解法 用图解法解变力问题a：物体所受各个力的合力等于 0 ，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。
b：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
教师归纳：平衡状态: 匀速直线运动状态，或保持静止状态。
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以力的作用点为坐标原点,建立直角坐标系,则平衡条件又可表示为:Fx＝0 Fy＝0二、新课教学：例题1如图，一物块静止在倾角为37°的斜面上，物块的重力为20N，请分析物块受力并求其大小．分析：物块受竖直向下的重力G，斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f．解：方法1——用合成法（1）合成支持力N和静摩擦力f，其合力的方向竖直向上，大小与物块重力大小相等；（2）合成重力G和支持力N，其合力的方向沿斜面向下，大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f的大小相等；（3）合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 f和重力G，其合力的方向垂直斜面向下，大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小相等．合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的，这有共点力平衡条件决定，关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚．（三力平衡：任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反）方法2——用分解法理论上物块受的每一个力都可分解，但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算)，本题正交分解物块所受的重力，利用平衡条件，，列方程较为简便．（为了学生能真正掌握物体的受力分析能力，要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有一定数量的训练．）总结：解共点力平衡问题的一般步骤：1、选取研究对象。
2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。
3、对研究对象所受力进行处理，选择适当的方法：合成法、分解法、正交分解法等。
4、建立适当的平衡方程。
5、对方程求解，必要时需要进行讨论。
拓展1：一物块静止在倾角为的斜面上，物块的重力为G，请分析物块受力并分析当倾角慢慢减小到零的过程其大小的变化情况．解：依题意用分解法将物块受的重力G正交分解，利用，的平衡条件，得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小为，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力的大小．物块受的重力G是不变的(关于这一点学生非常清楚)，根据数学的知识的分析可以知道当倾角慢慢减小到零的过程，逐渐增大，最后等于物块的重力G；逐渐减小，最后等于零．（适当的时候，提醒学生分析的方法和结论；提醒学生极限法的应用，即倾角等于零时的极限情况下分析题目）拓展2：一物块放在倾角为的斜面上，物块的重力为G，斜面与物块的动摩擦因数为，请分析物块受力的方向并分析当倾角慢慢由零增大到90°的过程，物块对斜面的压力及受到的摩擦力大小的变化情况．分析物块受力：时，只受两个力重力G和斜面给的支持力N，此时没有摩擦力；时，物块只受一个力，物块的重力G．(此亦为极限法处理)．借此，和学生一起分析，可知物块的运动状态是变化的，既开始时物块静止在斜面上，这时物块受三个力．物块的重力G，斜面给物块的支持力N和斜面给物块的静摩擦力f．在斜面给物块的静摩擦力f等于时，物块开始滑动，此时物块依旧受三个力，物块的重力G，斜面给物块的支持力N和斜面给物块的滑动摩擦力f．物块处于加速运动状态．(这里学习应用了运动性质的分段处理方法)．在此基础上分析每个力的大小变化情况．(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解)．重力大小不变；斜面给物块的支持力的大小逐渐减小；斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小．课堂练习（详解）如图所示,电灯的质量为m ,BO与顶板间的夹角为α,AO绳水Array平,求绳AO、BO受到的拉力F1、F2是多少？［分析］取电灯作为研究对象，分析它受到那些力的作用。
如F乙甲图乙所示。
它共受到三个力的作用：重力G ＝mg ，悬绳的拉力F 1F 2.解法一:合成法取电灯为研究对象。
由共点力的平衡条件可知，F 1和mg 的合力F 与F 2大小相等、方向相反。
从图示的平行四边形可求得：解法二:正交分解法 解:取电灯作为研究对象,受三个共点力作用.向为x 轴,竖直方向为y 轴,将F 2 分解在X 轴和Y 行分解,由平衡条件可知,F X 合=0和F Y 合=0F x 合=F1 – F2sin α=0 （1）F y 合=F2cosa-G=0 （2） 由（2）式解得：F 2=mg/cos α 代入（1）式得:F 1=F 2sina=mgtg α 解法三：分解法 取电灯为研究对象，受三个共点力作用，如图所示，将重力G 分解为F 和F ，由共点力平衡条件可知，F 1 和F的合力必为零，F 2 和F 的合力必为零。
所以F 1 = F =mgtan α F 2 =F=mg/cos α课堂练习：如图所示，重为10N 的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为300的光滑斜面上，挡板也是光滑的，求：1） 挡板对小球弹力的大小2） 斜面对小球弹力的大小例题2如图所示的情况，物体质量为m,如果力F 与水平方向的夹角为θ，物体和水平面间的动摩擦因数为μ，那么，要使物体在水平面上做匀速直线运动，力F 的大小是多大?[分析]取物体作为研究对象。
物体受到四个力的作用：竖直向下的重力G, 竖直向上的支持力，右斜向上的已知力F和水平向左的滑动摩擦力f ， 物体在这四个共点力的作用下处于平衡状态。
分别在水平和竖直方向上列出物体的平衡方程，即可求出F 。
Fsin θ+N=G Fcos θ=f=μN课堂练习：物体A 在水平力F 1＝400N 的作用下，沿倾角θ＝60°的斜面匀速下滑，如图甲。
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。
[分析] 取物体A 作为研究对象。
物体A 受到四个力的作用：竖直向下的重量G,水平向右的力F 1,垂直于斜面斜向上方的支持力N ，平行于斜面向上的滑动摩擦力f ，如图乙。
其中G 和F 1是已知的。
由滑动摩擦定律f=μN 可知，求得f 和N 就可以求出μ 。
物体A 在这四个共点力的作用下处于平衡状态。
分别在平行和垂直于斜面的方向上列出物体的平衡方程，即可求出N 和f 。
［解］ 取平行于斜面的方向为x 轴，垂直于斜面的方向为y 轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解。
由平衡条件可知，在这两个方向上的合力Fx 合和Fy 合应分别等于零，即Fx = f + F 1cos θ－ Gsin θ= 0 (1)Fy = N - F 1sin θ－ Gcos θ = 0 (2)由(2)式得N = Gcos θ + F 1sin θ= 564N由（1）得f = G sin θ –F 1cos θ=146 N所求μ= f/N =0.27 例3:如图所示,一个重为G 的小球,夹在斜面与竖直挡板之间保持静止,斜面倾角为30o ,不计一切摩擦,小球对斜面与竖直挡板的压力各是多少?现使挡板从图示竖直位置缓慢的顺时针转为水平, 这个过程中小球对斜面与竖直挡板的压力大小是怎么变化的？“图解法”解有关变力问题： 所谓图解法就是通过三角形或平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，做一些较为复杂的定性分析，从图上一下就可以看出结果，得出结论。
（先画不变的力，再画方向不变或大小不变的力，最后画变化的力）课堂练习: 如图所示, 用水平细线将电灯拉到图示位置, 平位置顺时针转到竖直为止的过程中, 细线受到的拉力如何变化?f N 600600三．巩固练习：练习1如图所示，A 和B 的质量分别是 4 kg 和 10kg ，B 与地面间摩擦因数u=0.4 ，滑轮摩擦及绳重不计，整个装置处于平衡状态，此时地面对B 的摩擦力大小为多少？对地面的压力为多大？绳子拉力和摩擦力的合力方向是怎样的？（g ＝10N /kg ）练习2如图所示，物体静止在斜面上，斜面对物体作用力的方向是 （ ）A 沿斜面向上B 垂直斜面向上C 竖直向上D 以上都不对四．课堂小结这节课我们主要学习了以下几点：1、应用共点力平衡条件解题时常用的方法————力的合成法、力的分解法、正交分解法2、 解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤：1） 确定研究对象2） 对所选研究对象进行受力分析，并画出受力示意图3） 分析研究对象是否处于平衡状态4） 运用平衡条件，选用适当方法，列出平衡方程求解。
[教学建议]1、 物体处于平衡状态，或者是匀速直线运动，反过来物体处于静止或匀速直线运动，物体就是处于平衡状态，平衡状态满足的条件是合外力为零。
既无论哪个方向上的合力都是零。
2、 有关研究对象的选取：若问题中只有一个物体，一个过程，研究对象没有选择余地，也就是研究这个物体和这个过程。
若问题中是一个连接体，又有多个过程，首先研究谁，再研究谁；是研究一个物体为好还是研究多个物体为好，这在审题中需要认真思考。
总的原则：首先被研究的应该是受力最简、已知量足够多的，这样通过研究后又可将研究结果作为一个已知条件，为下一次研究创造条件。