《物理 教案 高一 _《共点力作用下物体的平衡》教案(教科版必修1)62282》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理 教案 高一 _《共点力作用下物体的平衡》教案(教科版必修1)62282（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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
2、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
3、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。注意：用力不能太大，以免超出弹性限度。b：请同志们按各力的大小和方向作出力的图示，根据力的平行四边形法则，求出三个力的合力。c：请几位同学说明作图得到
4、的结果：这三个力的合力为零（在误差范围内）； 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。三、巩固训练：（1）一个物体在共点力的作用下处于平衡状态，那么这个物体一定保持 。（2）在共点力作用下物体的平衡条件是 ，此时物体的加速度等于 。（3）下列关于质点处于平衡状态的论述，正确的是 。A：质点一定不受力的作用；B：质点一定没有加速度；c：质点一定没有速度；d：质点一定保持静止。（4）要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件就叫做 。四、小结1：本节课我们学习了共点力的平衡条件是 F 合 0；2：平衡状态的二个特征是：a0；速度 v 恒定；3、物体所
5、受的合力为零，在正交分解时常采用：F x 合 =0; F y 合 =0五、作业一个物体受到五个共点力 F1、F 2、F 3、F 4、F 5 的作用，处于平平衡。1：如果将 F3 撤去，而其他力保持不变，则 F1、F 2、F 4、F 5 的合力是多大？方向如何？2：如果将 F2、F 5 两个力撤去，而其余力保持不变，则 F1、F 3、F 4 的合力在什么范围内？六、板书设计： 力 的 合 力 等 值 反 向 与 其 余 的时 ， 它 所 受 的 某 一 个 力推 论 ： 当 物 体 处 于 平 衡平 衡 条 件 ：直 线 运 动 状 态 速力 作 用 下 处 于 静 止 或 匀平 衡 状 态 ：
6、 物 体 在 共 点衡共 点 力 作 用 下 物 体 的 平 合 0第二课时：共点力平衡条件的应用 教学目标：一、知识目标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。二、能力目标：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，培养学生灵活分析和解决问题的能力。三、德育目标：培养学生明确具体问题具体分析：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、共点力平衡条件的综合应用。教学方法：讲练法、归纳法教学用具：投影仪、投影片教学步骤：一、导入新课1：用同应片出示复合题：（1）如果一个物体能够保持 或 ，我们就说物体处于平衡状态
7、。（2）当物体处于平衡状态时：a：物体所受各个力的合力等于 ，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 。2：学生回答问题后，师进行评价和纠正。3：引入：本节课我们来运用共点力的平衡条件求解一些实际问题。二：新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标：1：熟练运用共点力的平衡条件，解决平衡状态下有关力的计算。2：进一步熟练受力分析的方法。（二）学习目标完成过程：1：共点力作用下物体的平衡条件的应用举例：（1）用投影片出示例题 1：如图所示：细线的一端固定于 A 点，线的中点挂一质量为 m 的物体，另一端 B 用手拉住，当 AO 与竖直方向成 角，O
8、B 沿水平方向时，AO 及 BO 对 O 点的拉力分别是多大？（2）师解析本题：先以物体 m 为研究对象，它受到两个力，即重力和悬线的拉力，因为物体处于平衡状态，所以悬线中的拉力大小为 Fmg 。再取 O 点为研究对像，该点受三个力的作用，即 AO 对 O 点的拉力 F1，BO 对 O 点的拉力 F2，悬线对 O 点的拉力 F，如图所示：a：用力的分解法求解：将 Fmg 沿 F1 和 F2 的反方向分解，得到 ,cos/;/ mggt得到 ta；21cosb：用正交分解合成法求解建立平面直角坐标系 由 Fx 合 =0;及 Fy 合 =0 得到:21sin0comg解得: tan;s/2g2：结
9、合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：（1）确定研究对象（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；（3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法；（4）解方程，进行讨论和计算。3：学生用上述方法求解课本上例 1，并抽查部分同学的答案在投影仪上进行评析。4：讲解有关斜面问题的处理方法：（1）学生阅读课本例 2，并审题；（2）分析本题；a：定物体 A 为研究对于；b：对物体 A 进行受力分析。物体 A 共受四个力的作用：竖直向下的重力 G，水平向右的力 F1，垂直于斜面斜向上方的支持力 F2，平行于斜面向上的滑动摩擦里 F3，其中 G 和 F1 是已知的，
10、由滑动摩擦定律F3uF 2 可知，求得 F2 和 F3，就可以求出 u。c：画出物体的受力图：d：本题采用正交分解法：对于斜面，常取平行于斜面的方向为 x 轴，垂直于斜面的方向为 y 轴，将力沿这两个方向分解，应用平衡条件求解：e：用投影片展示本题的解题过程：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，在这两个方向深的合力 Fx 合 和 Fy 合 应分别等于零，即 27.0146;50cossini33213FuNGyx所 以 ：解 得 ：合合 5：巩固训练：如图所示：重为 G10N 的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为 =3
11、0o 的光滑斜面上，已知挡板也是光滑的，求：（1）挡板对小球弹力的大小；（2）斜面对小球弹力的大小。三、小结本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）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。四、作业，练习一的 1、2、3、4 题五、板书设计： 列 出 平 衡 方 程 求 解 当 方 法 ，运 用 平 衡 条 件 ， 选 择 适 平 衡 状 态分 析 研 究 对 象 是 否
12、处 于画 出 受 力 示 意 图 析 ， 并对 研 究 对 象 进 行 受 力 分 结 点 ）确 定 研 究 对 象 （ 物 体 或解 题 的 一 般 步 骤正 交 分 解 法相 似 三 角 形 法力 的 分 解 法力 的 合 成 法常 用 的 方 法共 点 力 平 衡 条 件 的 应 用 合合 0yxF第三课时：有固定转动轴的物体的平衡教学目标：一、知识目标1：知道什么是转动轴和有固定转动轴的物体的平衡状态。2：掌握力臂的概念，会计算力矩。3：理解有固定转动轴的物体的平衡条件。二、能力目标：通过有固定转动轴的物体的平衡条件的得到过程，培养学生的概括能力和分析推理能力。三、德育目标：使学生了解
13、物理学的研究方法教学重点：1：什么是转动平衡；2：有固定转动轴的物体的平衡条件。教学难点：力矩的概念及物体的转动方向的确定。教学方法：实验法、归纳法、讲授法教学用具：力矩盘、钩码、弹簧秤、投影仪、投影片教学步骤：一、导入新课：1：复习：前边我们共同学习了物体在共点力作用下的平衡条件及其应用，请同志们回答以下问题：（1）什么是共点力作用下物体的平衡状态？（2）在共点力作用下物体的平衡条件是什么？2：引入：本节课我们来学习另外一种平衡转动平衡二、新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标：1：了解转动平衡的概念2：理解力臂和力矩的概念3：理解有固定转动轴的物体的平衡条件（二）学习目标完成过程：1：
14、转动平衡（1）举例：生活中，我们常见到有许多物体在力的作用下转动；例如：门、砂轮、电唱机的唱盘，电动机的转子等；（2）引导学生分析上述转动物体的共同特点，即上述物体转动之后，物体上的各点都沿圆周运动，但所有各点做圆周运动的中心在同一直线上，这条直线就叫转动轴。（3）介绍什么是转动平衡。一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，如果保持静止，我们就说这个物体处于转动平衡状态。（4）课堂讨论：举几个物体处于转动平衡状态的实例。2：力矩：（1）引言：通过上面例子的分析，我们知道，力可以使物体转动，那么力对物体的转动作用跟什么有关系呢？（2）举例：a：推门时，如果在离转轴不远的地方推，用比较大的力才能把门
15、推开；在离转动轴较远的地方推门，用比较小的力就能把门推开。b：用手直接拧螺帽，不能把它拧紧；用扳手来拧，就容易拧紧了。（3）总结得到：力越大，力和转动轴之间的距离越大，力的转动作用就越大。（4）力臂： a：力和转动轴之间的距离，即从转动轴到力的作用线的距离，叫做力臂。b：力臂的找法：一轴：即先找到转动轴；二线：找到力的作用线；三垂直：即从转轴向力的作用线做垂线，则转轴和垂足之间的举例就是该力的力臂。c：巩固训练：画出右图中各个力的力臂：(5）力矩：a：定义：力 F 与其力臂 L 的乘积叫做力对转动轴的力矩。用字母 M 表示。b：共识：MFL。c：单位：牛米（N m）（6）课堂讨论：如何用力矩把
16、初中学习过的杠杆平衡条件表示出来？3：力矩的平衡：（1）引言：刚才我们用力矩表示出了杠杆的平衡条件，这是力矩平衡的最简单的情形，那么力矩的一般平衡条件是什么呢？（2）实验：把力矩盘放好，使其内绕固定轴转动，按图示方法使盘在 F1、F 2、F 3 的作用下处于静止状态（即平衡状态），量出这三个力的力臂 L1、L 2 和 L3，分别计算使圆盘向顺时针方向转动的力矩 M1F 1L1，M 2F 2L2，及使圆盘向逆时针方向转动的力矩 M3F 3L3，总结有什么规律。改变力的作用位置和大小重新做两次。（3）总结得到力矩的平衡条件a：实验总结：当所有使物体向顺时针方向转动的力矩之和等于所有使物体向逆时针方向转动的力矩之和时，物体处于转动平衡状态。b：通常规定使物体沿逆时针方
