共点力作用下物体的平衡教案课件

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1、3.6 共点力作用下物体的平衡 （两课时）【教学目标教学目标】 知识与技能知识与技能 知道共点力作用下物体的平衡概念，掌握在共点力作用下物体的平衡条件 知道如何用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件 应用共点力的平衡条件解决具体问题 过程与方法过程与方法 用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件 进一步培养学生分析物体受力的能力和应用平衡条件解决实际问题的能力 情感态度与价值观情感态度与价值观 通过对处于平衡状态的物体的观察和实验，总结出力的平衡条件，再用这个理论来解决和 处理实际问题，使学生树立正确的认识观 【重点难点重点难点】 重点：重点： 用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件 共点力平衡

2、的特点及一般解法 难点：难点： 选用合适的解题方法求解共点力作用下的物体的平衡问题 学会正确受力分析、正交分解及综合应用 【教学内容教学内容】 第一课时第一课时 【复习引入复习引入】 1初中我们学习过两个力的平衡，请同学回答：二力平衡的条件是什么？（两力大小相等、方 向相反，而且作用在同一物体、同一直线上） 2平衡状态是一种常见的运动状态，请同学观察、思考，我们周围哪些物体是处于平衡状态？ 这一节课就是在初中二力平衡的基础上，进一步学习在共点力作用下物体的平衡条件，并运 用平衡条件解决具体的实际问题。 【新课教学新课教学】 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

3、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。 共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零。 “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高点时，这一瞬间的速度为零。但这一状态不能保持，因而这一不 能保持的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 1二力平衡条件：两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上。高中阶段我 们学习了力的合成知识后，可以说成是：两力的合力为零。 物体受到两个以上力的共点力作用时，又遵循怎样的平衡条件呢？ 实验探究三

4、力平衡条件设计实验方案 方案 1：弹簧秤两只，200g 钩码两只，木板、白纸、图钉等，在竖直面内完成； 方案 2：弹簧秤三只，细线三根，木板、白纸、图钉等，在水平面内完成； 方案 3 比较上述方案的优缺点，学生任选一种完成实验。 点明：经过物理工作者多次精确实验证实： 2三个共点力作用下的物体平衡条件：F合=0 或表述为：任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。再由此推广到： 3多力作用下物体的平衡条件：F合=0 4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，即： F合=0 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。 F

5、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：Fx=0，Fy=0。 【例题剖析例题剖析】例题例题 1：如图所示，一个半径为 R，重为 G 的圆球，被长度为 L 的细绳挂在竖直光滑墙上，则绳子的 拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ 请学生分析解题方法并板演 本题可用：分解法、合成法、正交分解法、相似三角形法分别求解拓展：若减小 L，上述二力大小将如何变化。 小结：解决共点力平衡问题的基本步骤： 选取研究对象； 对研究对象进行受力分析： 建立适当的坐标，对力进行合成或分解； 根据平衡条件列方程求解。 例题例题 2 2：物体 A 在水平力 F1=4

6、00N 的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下 滑，如图所示。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。 解析：采用正交分解法求解。 例题例题 3 3：如图所示，细绳 AO、BO 能承受的最大拉力相同，其中绳长 AOBO.在 O 点连接一段能承受足够拉力的细绳 OC，逐渐增大 C 端悬挂的重物的重力，问细绳 AO、BO 中哪一根先断？ 解析：用图解法或正交分解法求解，再用实验验证 拓展：若已知细绳 AO、BO 能承受的最大拉力分别为 100N 和 150N，30，60。若要绳不断，C 端下方悬挂的重 物的最大重力为多少？ 解析：用临界法比较哪根绳先

7、断。注意解题规范化。 【巩固练习巩固练习】 1下列物体中处于平衡状态的是（ ） A. 站在自动扶梯上匀速上升的人 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，某个物体在 F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态， 若 F4的方向沿逆时针转过 60而保持其大小不变化，其余三个力的大 小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ）A. B. C. D. 24F 234F4F43F3三段不可伸长的细绳子 OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同，它们 共同悬挂一重物，如图所示，其中 OA 是水平的，A、B 端固定。若

8、逐 渐增加 C 端所挂物体的质量，则最先断的绳（ ） A. 必定是 OA B. 必定是 OB C. 必定是 OC D. 可能是 OB，也可能是 OCABCAF160ABO CF2F1F3F4共点力作用下物体的平衡学案 （第一课时）【知能要点知能要点】 一、平衡状态 1共点力： 2平衡状态： 共点力作用下物体平衡状态的运动学特征： “保持”某状态与“瞬时”某状态有区别： 二、共点力作用下物体的平衡条件 1二力平衡条件： 2实验探究三力平衡条件设计实验方案 方案 1： 方案 2：完成实验，得出结论：2 在共点力作用下物体的平衡条件：【例题精析例题精析】例题例题 1：如图所示，一个半径为 R，重为

9、G 的圆球，被长度为 L 的细绳挂在竖直光滑 墙上，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？拓展：若减小 L，上述二力大小将如何变化。 小结：解决共点力平衡问题的基本步骤：例题例题 2 2：物体 A 在水平力 F1=400N 的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如图所 示。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。AF160例题例题 3 3：如图所示，细绳 AO、BO 能承受的最大拉力相同，其中绳长 AOBO.在 O 点 连接一段能承受足够拉力的细绳 OC，逐渐增大 C 端悬挂的重物的重力，问细 绳 AO、BO 中哪一根先断？拓展：若已知细绳

10、AO、BO 能承受的最大拉力分别为 100N 和 150N，30，60。 若要绳不断，C 端下方悬挂的重物的最大重力为多少？ 注意解注意解题规题规范化。范化。【巩固练习巩固练习】 1下列物体中处于平衡状态的是（ ） E. 站在自动扶梯上匀速上升的人 F. 沿光滑斜面下滑的物体 G. 在平直路面上匀速行驶的汽车 H. 做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间2如图所示，某个物体在 F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于 静止状态，若 F4的方向沿逆时针转过 60而保持其大小不变 化，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合 力大小为（ ）A. B. C. D. 24F 234F4F43F

11、3三段不可伸长的细绳子 OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重 物，如图所示，其中 OA 是水平的，A、B 端固定。若逐渐增加 C 端所挂物体的质 量，则最先断的绳（ ） A. 必定是 OA B. 必定是 OB C. 必定是 OC D. 可能是 OB，也可能是 OC ABO CF2F1F3F4ABC共点力作用下物体的平衡（一）【课后作业课后作业】 1电风扇悬于天花板上，静止时，扇对天花板拉力为 T1，当电风扇工作时，对天花板拉力为 T2，则（ ） A. T1=T2 B. T1T2C. T1T2D. 不能确定 2n 个共点力作用在一个质点上，使质点处于平衡状态。当其中的 F1逐

12、渐减小时，物体 所受的合力（ ） A. 逐渐增大，与 F1同向B. 逐渐增大，与 F1反向 C. 逐渐减小，与 F1同向D. 逐渐减小，与 F1反向 3质量为 m 的木块沿倾角为 的斜面匀速下滑，如图所示，那么斜面对物体的作用力方 向是 （ ） A. 沿斜面向上 B. 垂直于斜面向上 C. 沿斜面向下 D. 竖直向上 4物体在水平推力 F 的作用下静止于斜面上，如图所示，若稍稍增大推力，物体仍保持 静止，则 （ ） A. 物体所受合力增大 B. 物体所受合力不变 C. 物体对斜面的压力增大 D. 斜面对物体的摩擦力增大 5如图所示，在倾角为 30的斜面上，有一重 10N 的物块，被平行 于斜面

13、的大小为 8N 的恒力 F 推着沿斜面匀速上行。在推力 F 突 然取消的瞬间，物块受到的合力大小为（ ） A. 8N B. 5N C. 3ND. 2N 6如图所示，在一木块上放一铁块 m，从水平位置开始缓慢地抬起 长板一端，另一端保持位置不变，则此过程中铁块受到摩擦力的 大小 A. 随抬起角度 的增大而逐渐减小 B. 随抬起角度 的增大而不断增大 C. 与抬起角度 的大小没有关系 D. 先随抬起角度 的增大而增大，当铁块开始滑动后，又随抬起角度 的增大而减 小 7如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速 靠岸的过程中 （ ） A. 绳的拉力不断增大 B. 绳的

14、拉力保持不变 C. 船受到的浮力不变 D. 船受到的浮力减小 8如图所示，悬挂在天花板下重 60N 的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向 =30角. 试求风对小球的作用力和绳子的拉力。姓名： 9如图所示，用绳 AC 和 BC 吊起一重 100N 的物体，两绳 AC、BC 与竖直方向的夹角为 30和 45，求：绳 AC 和 BC 对物体拉力的大小。10如图所示，物体 A 质量为 2kg，与斜面间摩擦因数为 0.4，斜面倾角 37。若要使 A 在斜面上静止，物体 B 质量的范围是多少？11重为 40N 的物体与竖直墙面间的动摩擦因数 =0.4，若用斜向上的推力 F=50N 托住 物体，物体

15、处于静止，如图所示这时物体受到的摩擦力是多少牛？要使物体匀速滑动， 推力的大小应变为多大？（sin37=0.6,cos53=0.8）12如图所示，不计重力的细绳 AB 与竖直墙夹角为 60，轻杆 BC 与竖直墙夹角为 30，杆可绕 C 自由转动，若细绳能承受的最大拉力为 200N，转杆能承受的最 大压力为 300N，则在 B 点最多能挂多重的物体？共点力作用下物体的平衡学案（第二课时）一、图解法分析动态平衡问题一、图解法分析动态平衡问题 例 1：如图所示，细绳 AO，BO 等长，A 点固定不动，在手持 B 点沿圆弧向 C 点缓慢运 动过程中，绳 BO 的张力将（ ）A不断变大 B不断变小 C先变小再变大 D先变大再变小二、三角形相似法二、三角形相似法 例 2：如图所示，用细线吊着的小球 B 放在光滑的大球面上，细线的另一端跨过光滑的小 滑轮 A 由人拉着。已知小球的重量为 G，小滑轮 A 处在大球面的正上方。人以拉 力 F 缓慢地使小球沿大球面逐渐上升的过程中，拉力 F、大球面对小球的支持力 FN的变化情况是：（ ） A. F 变大，FN变大 B. F 变小，FN变小 C. F 变大，FN