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1、2022年高一物理 第四章 物體的平衡 共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用 第一課時(shí) 2
●教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1.能用共點(diǎn)力的平衡條件解決有關(guān)力的平衡問(wèn)題.
2.進(jìn)一步學(xué)習(xí)受力分析、正交分解等方法.
二、能力目標(biāo)
能夠?qū)W會(huì)使用共點(diǎn)力平衡條件解決共點(diǎn)力作用下物體平衡問(wèn)題的思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生靈活分析和解決問(wèn)題的能力.
三、德育目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生明確具體問(wèn)題具體分析的科學(xué)思維方式.并且通過(guò)平衡問(wèn)題滲透平衡美、對(duì)稱美等美育教育.
●教學(xué)重點(diǎn)
共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用.
●教學(xué)難點(diǎn)
受力分析、正交分解法，共點(diǎn)力平衡條件的綜合應(yīng)用.
●教學(xué)方法
講練法、歸納法.
2、分層教學(xué)法
●教學(xué)用具
投影儀.
●課時(shí)安排
1課時(shí)
●教學(xué)過(guò)程
［投影本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)］
1.熟練應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件，解決平衡狀態(tài)下有關(guān)力的計(jì)算.
2.進(jìn)一步熟練受力分析的方法.
●學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程
一、新課導(dǎo)入
1.用投影片出示復(fù)習(xí)題
（1）如果一個(gè)物體能夠保持______或______，我們就說(shuō)物體處于平衡狀態(tài).
（2）當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)
a.物體所受各個(gè)力的合力等于______，這就是物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件，如將其分解在坐標(biāo)軸上則有______，______.
b.它所受的某一個(gè)力與它所受的其余各力的合力的關(guān)系是___
3、___.
［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］
①回顧復(fù)習(xí)，獨(dú)立進(jìn)行
②提問(wèn)作答
2.引入
這節(jié)課應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件來(lái)解決一些具體問(wèn)題,歸納一下這類問(wèn)題的解題步驟以及如何去思考等問(wèn)題.
二、新課教學(xué)
1.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件的應(yīng)用舉例.
（1）學(xué)生閱讀課本例題1.
［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］
A：嘗試不同的解法.
B、C：標(biāo)出自己有疑問(wèn)的地方，想想為什么會(huì)這樣，每一句話的意思是什么.
［教學(xué)設(shè)計(jì)］
①學(xué)生提出自己的疑問(wèn)，互相給予解釋.
②教師對(duì)共性的、大家難以解決的問(wèn)題加以解釋.
例：為什么三力必為共點(diǎn)力.
析：上節(jié)的三力匯交原理.
［投影］
4、①本題分析
a.研究對(duì)象：足球
b.所處狀態(tài)：平衡（隱含，掛在A點(diǎn)，保持靜止）
c.受力分析：G、F1、F2（共點(diǎn)力）
d.應(yīng)用條件：F合=0求解F1、F2.
②其他解法
a.課本：合成法
b.分解法
如右圖所示，將重力G分解為F1′和F2′，由共點(diǎn)力平衡條件可知，F(xiàn)1與F1′的合力必為零，F(xiàn)2與F2′的合力也必為零，所以
F1=F1′=mgtanα
F2=F2′=mg/cosα
c.相似三角形法
如右圖，設(shè)球心為O，由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)1和G的合力F與F2大小相等、方向相反，由圖可知，三角形OFG與三角形AOB相似，所以
F2=G
5、/cosα=mg/cosα
=tanα
F1=Gtanα=mgtanα
d.用正交分解法求解
如圖所示，取水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，將F2分別沿x軸和y軸方向進(jìn)行分解.由平衡條件可知，在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零，即
Fx合=F1-F2sinα=0 ①
Fy合=F2cosα-G=0 ②
由②得：F2=G/cosα
代入①得F1=F2sinα=mgtanα
說(shuō)明：不同方法解同一題目，目的在于啟發(fā)同學(xué)們?cè)诮忸}過(guò)程中，按照自己的認(rèn)知水平和解題習(xí)慣，靈活選擇解題方法.
要求：A.全部掌握
B.掌握其中的
6、三種解法
C.熟練其中的兩種解法
［強(qiáng)化訓(xùn)練］投影
如圖所示：細(xì)線的一端固定于A點(diǎn)，線的中點(diǎn)掛在一質(zhì)量為m的物體上，另一端B用手拉住，當(dāng)AO與豎直方向成θ角時(shí)，OB沿水平方向時(shí)，AO及BO對(duì)O點(diǎn)的拉力分別是多大？要求至少用兩種解法.
［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］
獨(dú)立思考、類比例題1，寫出詳解.
［師生互動(dòng)］
激勵(lì)評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)創(chuàng)新.
［投影］分析過(guò)程
a.研究對(duì)象：O點(diǎn)
b.受力分析：F1、F2，F(xiàn)=G（如圖）
c.處于平衡狀態(tài)：隱含（保持靜止）
d.應(yīng)用平衡條件：F合=0
解題步驟強(qiáng)化
［投影］規(guī)范步驟
a.解：用力的分解法求解
將F=mg沿
7、F1和F2的反方向分解，得：
F′=mgtanθ
F″=mg/cosθ
所以F1=mg/cosθ
F2=mgtanθ
b.解：用正交分解法求解
建立平面直角坐標(biāo)系如圖
由Fx合=0及Fy合=0得到：
解得：F1=mg/cosθ
F2=mgtanθ
［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］
A.獨(dú)立思考
B、C.分組討論
→總結(jié)解題步驟
［師生互動(dòng)］
抽查結(jié)果，查缺補(bǔ)漏，最后歸納.
a.確定研究對(duì)象.
b.確定處于平衡狀態(tài).
c.正確分析受力.
d.應(yīng)用力的平衡條件列方程.（由已知條件的特點(diǎn)及自己的習(xí)好，采用力的合成、分解、正交分
8、解等方法解決問(wèn)題.）
e.解方程
（2）學(xué)生閱讀課本例題2.
要求：A.按剛才步驟分析解決
B、C.套用剛才步驟理解課本分析.
學(xué)生活動(dòng)完成后，出示投影分析.
a.勻速——平衡狀態(tài)
b.研究對(duì)象：A物體
c.受力分析：重力G，支持力F2，水平力F1，摩擦力F2，其中F3=μF2，F(xiàn)2、F3求出即可得μ.
d.畫出物體的受力圖
e.應(yīng)用平衡條件
F合=0
說(shuō)明：選取正交分解法.
［強(qiáng)調(diào)］斜面問(wèn)題一般都采用正交分解法.
［投影］展示解題過(guò)程.
解：取物體A為研究對(duì)象.
取平行于斜面的方向?yàn)閤軸，垂直于斜面的方向?yàn)閥軸，分別應(yīng)用Fx
9、合=0和Fy合=0，得
Fx合=F3+F1cosθ+(-Gsinθ)=0 ①
Fy合=F2-F1sinθ+(-Gcosθ)=0 ②
代入數(shù)據(jù)解得：F2=546 N，F(xiàn)3=146 N
所以μ==0.27
［強(qiáng)化訓(xùn)練］
如圖所示，在傾角為θ的斜面上靜止放置一質(zhì)量為m的物體，用一個(gè)大小為F、方向豎直向下的力壓物體，求物體與斜面間的摩擦力為多大？
參考答案：Fμ=(mg+F)sinθ
［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］
討論消化上述知識(shí)體系，基本思路，同化已有知識(shí).
(3)力的變化問(wèn)題
［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］
閱讀課本P73（4）并找出關(guān)鍵詞
10、，題設(shè).提出自己的問(wèn)題.
［師生互動(dòng)］
共析“關(guān)鍵題設(shè)”
如：平衡∑F=0
其余四個(gè)力不變，則其不變
如何敘述或解答清楚方向.
如：向東、西或與什么方向相同或相反.
抽查同學(xué)結(jié)果，激勵(lì)評(píng)價(jià).
［投影］解題過(guò)程
解：因?yàn)?
所以
即四個(gè)力的合力大小等于F1，方向與F1的方向相反.
［強(qiáng)化訓(xùn)練］
如圖所示，某物體在四個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，若將F4=5 N的力沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)90°，其余三個(gè)力的大小和方向不變，則此時(shí)物體所受合力的大小為
A.0 B.10 N
C.5 N D
11、. N
參考答案：C
2.討論題
［教學(xué)設(shè)計(jì)］給學(xué)有余力的學(xué)生提高的機(jī)會(huì)，A、B層次的學(xué)生開(kāi)拓視野的空間.
［投影］例：如右圖所示，處在水平面上的物體在斜向上拉力F的作用，而處于靜止，則物體受到的靜摩擦力與F的合力方向?yàn)楠?
A.斜向右上方 B.豎直向上
C.斜向左上方 D.無(wú)法確定
［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］
①獨(dú)立受力分析，畫出受力示意圖.
②討論解答問(wèn)題.
③提出自己的觀點(diǎn).
［師生互動(dòng)］
點(diǎn)評(píng)亮點(diǎn),糾正錯(cuò)誤.
［投影］分析解答過(guò)程.
解析:a.靜止——保持平衡——F合=0
b.受力分析:
G、
12、F支、Ff、F
c.應(yīng)用：
又豎直向下
所以選B.
［強(qiáng)化訓(xùn)練］
如右圖所示，物體靜止在斜面上，斜面對(duì)物體作用力的方向是
A.沿斜面向上 B.垂直斜面向上
C.豎直向上 D.以上都不對(duì)
參考答案：C
三、小結(jié)
［教學(xué)設(shè)計(jì)］給出提綱、獨(dú)自歸納.
［投影］小結(jié)提綱.
1.本節(jié)學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)點(diǎn)？
2.這節(jié)涉及哪些解題方法？
3.解決平衡問(wèn)題的基本步驟.
四、作業(yè)
1.課后作業(yè)
練習(xí)（一）（1）（2）（3）
2.預(yù)習(xí)第三節(jié)及第四節(jié).
3.拔高訓(xùn)練題.
如右圖所示，左右兩端木板對(duì)物體的壓力均為F，夾在木板之間的物塊靜止不動(dòng)，現(xiàn)將兩邊所用的力都增大為2F，那么，木板所受的摩擦力將
A.是原來(lái)的2倍 B.是原來(lái)的4倍
C.和原來(lái)相等 D.無(wú)法確定
參考答案：C
五、板書設(shè)計(jì)
2022年高一物理 第四章 物體的平衡 共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用 第一課時(shí) 2
