高中必修第一册物理《5 共点力的平衡》获奖说课教案教学设计

5.共点力的合成

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。

教学重点及难点

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。

教学难点：平衡概念的理解、正交分解法的应用。

课前准备

多媒体课件。

教学过程

一、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。根据每幅图中各个力作用线的关系，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？

逐个图进行分析，师生共同得出结论：甲图中，三个力的作用线交于同一点；丁图中，三个力作用在同一点。

二、讲授新课

（一）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一点,这几个力叫做共点力。

（要强调共点力的交点不一定在物体上）

（二）共点力平衡的条件

1.平衡状态：物体在力的作用下处于静止或匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。

【思考与判断】 判断下列问题的是否正确？

⑴汽车以大小不变的速率转弯，是处于平衡状态。（ × ）

⑵物体的速度为零时，一定是处于平衡状态。（ ×）

⑶ 保持静止的物体一定是平衡状态，处于平衡的物体不一定是静止。（ √ ） ⑷ 处于相对静止的物体，一定是平衡状态。（ × ）

2.平衡条件

由二力平衡和多力合成方法分析得出：

共点力作用下物体的平衡条件是：0F 合 （正交分解表示法）

或者根据平衡概念得出：物体的加速度为零。

【思考回答】

⑴ 物体在两个以上力的作用下处于平衡状态时，它所受的某一个力与其余力的合力什么关系。

（等大反向、共线或互为平衡力）

⑵ 物体在三个及以上共点力作用下处于平衡状态时，其中两个力的合力应该与第三个力等大反向。

（平移力的作用线，使之首尾相接，构成一个封闭的多边形）

（三）共点力作用下物体平衡的解题方法

讲解教材例题1、例题2，补充例题3。

例3 如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一重力为G 的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：斜面和挡板对球的弹力大小。

解：对球进行受力分析，建立直角坐标系

F 1x =F 1 sin θ ， F 1y =F 1cosθ

F 1y =F 1cosθ=G

F 1 =G/cosθ

F 2 = F 1x =F 1sinθ=Gsinθ /cosθ =Gtanθ 三、课堂小结

三个共点力平衡的条件:合力为0。

三个共点力作用下物体的平衡问题解法很多，常用的有两种：

1.利用合成方法求解。

2.利用正交分解的方法求解。

五、板书设计

5．共点力的合成一、共点力

作用在物体的同一点，或者作用线相交于一点

二、共点力的平衡条件

F

合

三、共点力作用下物体平衡的解题方法

多力合成

正交分解法