高中物理《平衡條件的應(yīng)用》教案6 魯科版必修1

1、第四節(jié) 平衡條件的應(yīng)用從容說課力的平衡要有正確的思路：首先確定研究對象，其次是正確分析物體的受力，然后根據(jù)平衡條件列方程求解.對于比較簡單的問題，可以用直角三角形的知識求解，對于不成直角的受力問題可以用正交分解方法求解.三維目標(biāo)知識與技能1.知道共點力作用下物體的平衡概念.2.掌握在共點力作用下物體的平衡條件.3.知道如何用實驗驗證共點力作用下的物體的平衡條件.4.應(yīng)用共點力的平衡條件解決具體問題.過程與方法1.正確判斷物體的運動狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和鑒別能力.2.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析物體受力的能力.3.應(yīng)用平衡條件解決實際問題的能力.情感態(tài)度與價值觀1.了解運動和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯

2、物主義觀點.2.通過對周圍處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體的觀察和實驗，總結(jié)出力的平衡條件，再用這個理論來解決和處理實際問題，使學(xué)生樹立正確的認(rèn)識觀. 通過對物體受力分析圖的繪畫，使學(xué)生了解到物理學(xué)中的對稱美.教學(xué)設(shè)計教學(xué)重點 1.共點力的平衡條件.2.熟練運用共點力的平衡條件，解決平衡狀態(tài)下有關(guān)力的計算.3.進(jìn)一步熟練受力分析的方法.教學(xué)難點 1.物體的受力分析.2.物體在什么條件下，可以認(rèn)為是受到共點力作用？3.物體受到三個不在一條直線上的力作用而處于平衡狀態(tài)時，這三個力一定共點.教具準(zhǔn)備 投影儀、投影片.課時安排 1課時教學(xué)過程導(dǎo)入新課式1.用投影片出示復(fù)合題：(1)如果一個物體能夠保持_或_，我們就

3、說物體處于平衡狀態(tài) (2)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時：a.物體所受各個力的合力等于_，這就是物體在共點力作用下的平衡條件.b.它所受的某一個力與它所受的其余外力的合力關(guān)系是_.2.學(xué)生回答問題后，教師進(jìn)行評價和糾正.3.引入：本節(jié)課我們來運用共點力的平衡條件求解一些實際問題.推進(jìn)新課1.共點力作用下物體的平衡條件的應(yīng)用舉例：用投影片出示例題1：例題剖析1如圖5-4-1所示.細(xì)線的一端固定于A點，線的中點掛一質(zhì)量為m的物體，另一端B用手拉住，當(dāng)AO與豎直方向成角，OB沿水平方向時，AO及BO對O點的拉力分別是多大？圖5-4-1解:先以物體m為研究對象，它受到兩個力，即重力和懸線的拉力，因為物體處于平衡

4、狀態(tài)，所以懸線中的拉力大小為Fmg. 再取O點為研究對象，該點受三個力的作用，即AO對O點的拉力F1、BO對O點的拉力F2、懸線對O點的拉力F，如圖5-4-2所示： 圖5-4-2 圖5-4-3a.用力的分解法求解：將Fmg沿F1和F2的反方向分解，得到F=mgtan;F=mg/cos,得到F1=mg/cos;F2=mgtanb.用正交分解合成法求解:建立平面直角坐標(biāo)系由Fx合=0及Fy合=0得到:解得:F1=mg/cos F2=mgtan2.結(jié)合例題總結(jié)求解共點力作用下平衡問題的解題步驟：(1)確定研究對象;(2)對研究對象進(jìn)行受力分析，并畫受力圖；(3)據(jù)物體的受力和已知條件，采用力的合成、

5、分解、圖解、正交分解法，確定解題方法；(4)解方程，進(jìn)行討論和計算.3.學(xué)生用上述方法求解下面例題，并抽查部分同學(xué)的答案在投影儀上進(jìn)行評析.例題剖析2如圖5-4-4所示，兩物體重分別為G1、G2，兩彈簧勁度系數(shù)分別為k1、k2，彈簧兩端與物體和地面相連.用豎直向上的力緩慢向上拉G2，最后平衡時拉力F=G1+2G2.求該過程系統(tǒng)重力勢能的增量.圖5-4-4解：關(guān)鍵是搞清兩個物體高度的增量h1和h2跟初、末狀態(tài)兩根彈簧的形變量x1、x2、x1、x2間的關(guān)系.無拉力F時:x1=(G1+G2)/k1，x2=G2/k2，(x1、x2為壓縮量)加拉力F時:x1=G2/k1，x2=(G1+G2)/k2，(x

6、1、x2為伸長量)而h1=x1+x1，h2=(x1+x2)+(x1+x2)系統(tǒng)重力勢能的增量Ep=G1·h1+G2·h2整理后可得：Ep=(G1+2G2)()4.講解有關(guān)斜面問題的處理方法例題剖析3如圖5-4-5所示，將重力為G的物體A放在傾角的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，那么對A施加一個多大的水平力F1，可使物體沿斜面勻速上滑？分析本題:圖5-4-5a.定物體A為研究對象b.對物體A進(jìn)行受力分析: 物體A共受四個力的作用：豎直向下的重力G、水平向右的力F1、垂直于斜面斜向上方的支持力F2、平行于斜面向下的滑動摩擦力F3，其中G和F1是已知的.由滑動摩擦定律F3F2

7、可求得F2和F3，就可以求出.c.畫出物體的受力圖如圖5-4-6.d.本題采用正交分解法：圖5-4-6 對于斜面，常取平行于斜面的方向為x軸，垂直于斜面的方向為y軸，將力沿這兩個方向分解，應(yīng)用平衡條件求解：e.用投影片展示本題的解題過程： 解：取平行于斜面的方向為x軸，垂直于斜面的方向為y軸，分別在這兩個方向上應(yīng)用平衡條件求解，由平衡條件可知，在這兩個方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零，即Fx合=F3-F1cos+Gsin=0Fy合=F2-F1sin-Gcos=0并且F3=F2·解得：F1=.5.鞏固訓(xùn)練 如圖5-4-7所示,重為G10 N的小球在豎直擋板作用下靜止在傾角為=30

8、°的光滑斜面上，已知擋板也是光滑的，求：圖5-4-7(1)擋板對小球彈力的大??；(2)斜面對小球彈力的大小.課堂小結(jié) 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了以下幾點：1.應(yīng)用共點力平衡條件解題時常用的方法力的合成法、力的分解法、正交分解法.2.解共點力作用下物體平衡問題的一般步驟：(1)確定研究對象；(2)對所選研究對象進(jìn)行受力分析，并畫出受力示意圖;(3)分析研究對象是否處于平衡狀態(tài)；(4)運用平衡條件，選用適當(dāng)方法，列出平衡方程求解.布置作業(yè)練習(xí)1.如圖5-4-8所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處

9、于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為=60°.兩小球的質(zhì)量比為(A)圖5-4-8A. B. C. D. 練習(xí)2.如圖5-4-9所示，人重600 N，木板重400 N，人與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)皆為0.2.現(xiàn)在人用水平力拉繩，使他與木塊一起向右勻速運動，則(BC)圖5-4-9A.人拉繩的力是200 N B.人拉繩的力是100 NC.人的腳給木塊摩擦力向右 D.人的腳給木塊摩擦力向左練習(xí)3.如圖5-4-10所示，兩個完全相同的小球，重力大小為G，兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)均為，一根輕繩的兩端固定在兩個球上，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩的夾角為.求當(dāng)F至少為多大時，兩球?qū)l(fā)生相對滑動？(F=)圖5-4-10練習(xí)4.如圖5-4-11所示，兩個固定的光滑硬桿OA與OB，夾角為，各套一輕環(huán)C、D，且C、D用細(xì)繩相連.現(xiàn)在用一水平恒力F沿OB方向拉環(huán)D，當(dāng)兩環(huán)平衡時，繩子的拉力是多大?(F/sin) 圖5-4-11 圖5-4-12練習(xí)5.如圖5-4-12所示,均勻桿AB重為G,