《平衡条件的应用》教案（2）.doc

第四节平衡条件的应用从容说课力的平衡要有正确的思路：首先确定研究对象其次是正确分析物体的受力然后根据平衡条件列方程求解.对于比较简单的问题可以用直角三角形的知识求解对于不成直角的受力问题可以用正交分解方法求解.三维目标知识与技能1.知道共点力作用下物体的平衡概念.2.掌握在共点力作用下物体的平衡条件.3.知道如何用实验验证共点力作用下的物体的平衡条件.4.应用共点力的平衡条件解决具体问题.过程与方法1.正确判断物体的运动状态培养学生的观察和鉴别能力.2.进一步培养学生分析物体受力的能力.3.应用平衡条件解决实际问题的能力.情感态度与价值观1.了解运动和静止的相对性培养学生的辩证唯物主义观点.2.通过对周围处于静止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.通过对物体受力分析图的绘画使学生了解到物理学中的对称美.教学设计教学重点1.共点力的平衡条件.2.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.3.进一步熟练受力分析的方法.教学难点1.物体的受力分析.2.物体在什么条件下可以认为是受到共点力作用？3.物体受到三个不在一条直线上的力作用而处于平衡状态时这三个力一定共点.教具准备投影仪、投影片.课时安排1课时教学过程导入新课式1.用投影片出示复合题：(1)如果一个物体能够保持_________或_________我们就说物体处于平衡状态(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.学生回答问题后教师进行评价和纠正.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.推进新课1.共点力作用下物体的平衡条件的应用举例：用投影片出示例题1：［例题剖析1］如图5-4-1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θ角OB沿水平方向时AO及BO对O点的拉力分别是多大？图5-4-1解: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F＝mg.再取O点为研究对象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5-4-2所示：图5-4-2图5-4-3a.用力的分解法求解：将F＝mg沿F1和F2的反方向分解得到F′=mgtanθ;F″=mg/cosθ得到F1=mg/cosθ;F2=mgtanθb.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:解得:F1=mg/cosθF2=mgtanθ2.结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下面例题并抽查部分同学的答案在投影仪上进行评析.［例题剖析2］如图5-4-4所示两物体重分别为G1、G2两弹簧劲度系数分别为k1、k2弹簧两端与物体和地面相连.用竖直向上的力缓慢向上拉G2最后平衡时拉力F=G1+2G2.求该过程系统重力势能的增量.图5-4-4解：关键是搞清两个物体高度的增量Δh1和Δh2跟初、末状态两根弹簧的形变量Δx1、Δx2、Δx1′、Δx2′间的关系.无拉力F时:Δx1=(G1+G2)/k1Δx2=G2/k2(Δx1、Δx2为压缩量)加拉力F时:Δx1′=G2/k1Δx2′=(G1+G2)/k2(Δx1′、Δx2′为伸长量)而Δh1=Δx1+Δx1′Δh2=(Δx1′+Δx2′)+(Δx1+Δx2)系统重力势能的增量ΔEp=G1·Δh1+G2·Δh2整理后可得：ΔEp=(G1+2G2)()4.讲解有关斜面问题的处理方法［例题剖析3］如图5-4-5所示将重力为G的物体A放在倾角θ的斜面上物体与斜面间的动摩擦因数为μ那么对A施加一个多大的水平力F1可使物体沿斜面匀速上滑？分析本题:图5-4-5a.定物体A为研究对象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、平行于斜面向下的滑动摩擦力F3其中G和F1是已知的.由滑动摩擦定律F3＝μF2可求得F2和F3就可以求出μ.c.画出物体的受力图如图5-4-6.d.本题采用正交分解法：图5-4-6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