《3.7共點力的平衡及其應(yīng)用》學(xué)習(xí)任務(wù)單

《3.7共點力的平衡及其應(yīng)用》學(xué)習(xí)任務(wù)單學(xué)習(xí)任務(wù)單課程基本信息學(xué)科：高中物理年級：高一學(xué)期：第一學(xué)期課題：滬教版（2019）必修第一冊第3章力與相互作用3.7共點力的平衡及其應(yīng)用學(xué)生信息姓名：[學(xué)生姓名]學(xué)校：[學(xué)校名稱]班級：[具體班級]學(xué)號：[具體學(xué)號]學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)一：能準(zhǔn)確說出共點力平衡的概念，就像知道自己喜歡的明星的名字一樣清楚。目標(biāo)二：熟練掌握共點力平衡的條件，像玩游戲通關(guān)一樣熟練操作。目標(biāo)三：會用共點力平衡條件解決簡單的實際問題，像解決生活中迷路了怎么找到回家的路一樣輕松。目標(biāo)四：能夠?qū)ξ矬w進行受力分析，就像給小伙伴們介紹自己的家庭成員一樣準(zhǔn)確。課前學(xué)習(xí)任務(wù)1、閱讀教材88-92頁，就像讀一本有趣的故事書一樣，把里面關(guān)于共點力平衡的部分認(rèn)真看一遍。2、在筆記本上簡單記錄下自己對共點力平衡概念的初步理解，哪怕是很幼稚的想法也沒關(guān)系哦。課上學(xué)習(xí)任務(wù)思考：同學(xué)們，咱們想象一下，你和小伙伴一起玩蹺蹺板。如果蹺蹺板保持不動，處于平衡狀態(tài)，那這里面有沒有什么物理原理呢？這就和咱們今天要學(xué)的共點力的平衡有關(guān)哦?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)一】共點力平衡的概念1、概念：-什么是共點力呢？咱們就想象一群小螞蟻在拉一塊小餅干，這些螞蟻拉的力都作用在餅干上的同一個點或者這些力的作用線相交于一點，這就是共點力啦。-那共點力平衡是怎么回事呢？就像那個蹺蹺板一樣，物體受到幾個共點力的作用，如果物體保持靜止或者做勻速直線運動，那這個物體就處于共點力平衡狀態(tài)。2、生活中的例子：-大家看教室里的吊燈，它就靜靜地掛在那里，它受到重力和繩子的拉力，這兩個力就是共點力，而且吊燈處于平衡狀態(tài)。-再看放在水平桌面上靜止的水杯，水杯受到重力、桌面的支持力，這也是共點力平衡的例子?；迎h(huán)節(jié)：讓同學(xué)們互相分享自己想到的生活中的共點力平衡的例子，然后老師請幾位同學(xué)站起來給大家分享?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】共點力平衡的條件1、實驗探究：-咱們來做一個小實驗（如果有條件的話，可以在課堂上簡單演示）。用三個彈簧測力計拉一個小物體，讓小物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。然后分別讀出三個彈簧測力計的示數(shù)，記錄下力的大小和方向。-通過這個實驗，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物體處于共點力平衡時，這些共點力的合力為零。這就像幾個人拔河，如果兩邊的力量一樣大，繩子就不會動，就達(dá)到了一種平衡狀態(tài)。2、矢量合成的方法：-我們可以用平行四邊形定則來合成力。就好比我們要把兩個方向不同的力合并成一個等效的力，就像把兩個不同方向的箭頭組合成一個新的箭頭一樣。-當(dāng)物體處于共點力平衡時，不管我們怎么合成這些力，最后得到的合力都得是零?；迎h(huán)節(jié)：讓同學(xué)們分組，每組用不同的方法（比如作圖法和計算法）來驗證一個簡單的共點力平衡問題，然后每組派一個代表到黑板上展示自己組的成果?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)三】用共點力平衡條件解決實際問題1、簡單的受力分析：-我們先從簡單的物體開始。比如說，一個靜止在斜面上的滑塊。我們要分析它受到哪些力。首先肯定有重力，就像地球在使勁拽著它一樣。然后有斜面給它的支持力，這個力垂直于斜面，就像斜面在托著滑塊不讓它掉下去。還有可能有摩擦力，如果斜面是粗糙的話，摩擦力就沿著斜面方向，阻止滑塊下滑。-我們把這些力都畫出來，就像給滑塊的“力量小伙伴”們畫個全家福一樣。2、解題步驟：-第一步，確定研究對象。就像我們要幫助誰解決問題一樣，這里就是要確定我們要分析哪個物體的受力情況。-第二步，對研究對象進行受力分析。把它受到的所有力都找出來，一個都不能少哦。-第三步，建立坐標(biāo)系。這個坐標(biāo)系就像我們的地圖一樣，方便我們分析力在不同方向上的作用。一般我們會把坐標(biāo)軸建立在方便計算的方向上，比如沿著斜面和垂直于斜面的方向。-第四步，根據(jù)共點力平衡條件列方程求解。就像根據(jù)游戲規(guī)則來計算得分一樣。例：一個質(zhì)量為m=5kg的物體靜止在一個傾角為θ=30°的斜面上，斜面粗糙，求物體受到的摩擦力和支持力的大小。-首先，對物體進行受力分析，物體受到重力G=mg=5×10=50N（這里g取10m/s2），方向豎直向下；斜面的支持力F_N，垂直于斜面向上；摩擦力F_f，沿斜面向上。-然后建立坐標(biāo)系，以沿斜面方向為x軸，垂直于斜面方向為y軸。-在y軸方向上，根據(jù)共點力平衡條件，F(xiàn)_N-Gcosθ=0，所以F_N=Gcosθ=50×cos30°=50×sqrt(3)/2=25sqrt(3)N。-在x軸方向上，F(xiàn)_f-Gsinθ=0，所以F_f=Gsinθ=50×sin30°=25N?；迎h(huán)節(jié)：老師在黑板上出一道類似的題目，讓同學(xué)們在練習(xí)本上做，然后同桌之間互相檢查并討論解題過程?？偨Y(jié)提升：1、今天我們學(xué)習(xí)了共點力平衡的概念、條件和解題方法。就像我們學(xué)會了一套新的魔法技能一樣。2、大家要記住，受力分析是關(guān)鍵，就像找到寶藏的地圖一樣重要。3、共點力平衡在生活中有很多應(yīng)用，大家要善于觀察哦。課堂習(xí)題：【練習(xí)1】一個物體受到三個共點力的作用，這三個力的大小分別為3N、4N和5N，則物體所受的合力的最大值為多少？最小值為多少？-答案：當(dāng)三個力同向時，合力最大，最大值為3+4+5=12N。因為3N、4N、5N這三個力可以構(gòu)成一個直角三角形（滿足勾股定理），所以它們的合力可以為零，最小值為0N?！揪毩?xí)2】一個質(zhì)量為m的小球用細(xì)線懸掛在天花板上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，求細(xì)線對小球的拉力和小球受到的水平方向的力。-答案：對小球進行受力分析，小球受到重力mg，細(xì)線的拉力T。在豎直方向上，Tcosθ-mg=