人教版（2019）高中物理必修第一册3.5共点力的平衡教案

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3.5共点力的平衡教学目标：1.知识与能力：理解共点力的概念及共点力的平衡条件；学会用共点力的平衡条件分析平衡问题。2.过程与方法：通过对生活中平衡现象的判断，培养学生的观察和推理能力；培养学生运用多种方法解决力的平衡的能力。3.情感态度与价值观：通过具体问题的分析，增强学生的探究意识与合作意识，帮助学生逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观；通过练习归纳出应用力的平衡条件解决实际问题的基本步骤和基本方法，体验科学理论得出的过程与方法。教学重点：通过实例分析得出共点力的平衡条件：；共点力平衡条件的理解应用。教学难点：物体的受力分析，通过课堂实例分析来形成受力分析方法；应用正交分解法解决实际问题。教学过程：一、导入新课：受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？二、讲授新课：1、共点力平衡的条件【教师提问】举例说明物体的平衡状态。【学生回答】交流讨论，列举生活中的实例。【教师提问】把下述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？【学生回答】图甲和图丁中木棒所受的力是共点力。图乙和图丙中木棒所受的力不是共点力。根据：甲丁作用在同一点或者延长线相交于同一点，而乙丙的作用线是平行的，没有交点。【教师总结】如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。【教师引导】桌上的书、屋顶的灯，虽然都受到力的作用，但都保持静止.火车车厢受到重力、支持力、牵引力、阻力作用，但仍可能做匀速直线运动。所以，如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线状态，我们就说这个物体处于平衡状态。【教师提问】3

1那么处于平衡状态的物体有什么特点？物体若受多个共点力保持平衡，应满足什么条件？这些力之间有什么关系？【教师总结】【教师补充】二力平衡：二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。三力平衡：其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。多个共点力的平衡：物体在多（n）个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力必与剩下的（n-1个）力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。【教师引导】作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。如果物体受到多个力共点力作用，我们可以逐步通过力的合成，最终等效为两个力的作用。如果这两个力的合力为0，则意味着所有力的合力等于0，物体处于平衡状态，因此：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。【教师提问】如图所示，观察滑梯上小女孩受到什么力的作用？对小女孩进行受力分析。分析将滑梯抽象为一个斜面的模型(图乙)，以正在匀速滑下的小孩为研究对象。【学生活动】思考用什么方法对小孩进行受力分析。【教师补充】正交分解法（对于物体受到三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便）使用条件：物体受三个或三个以上的力作用而平衡注意事项：选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合，【教师总结】求解共点力平衡问题的一般步骤：(1)根据问题的要求，恰当地选取研究对象.(2)对研究对象进行受力分析，画出受力分析图.(3)通过平衡条件，找出各个力之间的关系，或由平衡条件列方程，即Fx合＝0，Fy合＝0.(4)联立方程求解，必要时对解进行讨论.【教师补充】物体在三个力或多个力作用下的平衡问题的解法3

21.力的合成法——一般用于受力个数为三个时(1)确定要合成的两个力；(2)根据平行四边形定则作出这两个力的合力；(3)根据平衡条件确定两个力的合力与第三力的关系(等大反向)；(4)根据三角函数或勾股定理解三角形.2.正交分解法——一般用于受力个数为三个或三个以上时(1)建立直角坐标系；(2)正交分解各力；(3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解.板书设计：3.5共点力的平衡一、共点力平衡的条件保持静止状态1、平衡状态匀速直线运动状态2、在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。Fx=0①正交分解法——转化为四力平衡Fy=0②合成法——转化为二力平衡，F合=0。任意两个力的都与第三力平衡3、使用正交分解法，几个力当中有两个以上的力是互相垂直的才使用，否则用合成法。3