高中物理物体平衡教案 新课标 人教版 选修2-2.rar

用心爱心专心物体平衡一、教学目标1、夯实基础知识，了解物体平衡知识在实际生活和生产中的应用。2、解析典型问题，掌握处理物体平衡问题的基本方法。3、提高应用物体平衡知识分析问题和解决问题的能力。二、重点：处理物体平衡问题的基本方法难点：分析问题和解决问题的思维能力培养。三、相关问题的教学基础知识：1、共点力：物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力.2、平衡状态：在共点力的作用下，物体处于静止或匀速直线运动的状态.3、共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即0.4、力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡.(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上，即二力平衡.(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上.(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用，则宜用正交分解法处理，此时的平衡方程可写成：解析典型问题解析1:弄清合力大小的范围的确定方法。有n个力F1、F2、F3、……Fn,它们合力的最大值是它们的方向相同时的合力，即Fmax=.而它们的最小值要分下列两种情况讨论：（1）、若n个力F1、F2、F3、……Fn中的最大力Fm大于，则它们合力的最小值是（Fm-）。（2）若n个力F1、F2、F3、……Fn中的最大力Fm小于，则它们合力的最小值是0。例1、四个共点力的大小分别为2N、3N、4N、6N，它们的合力最大值为，它们的合力最小值为。分析与解：它们的合力最大值Fmax=(2+3+4+6)N=15N.因为Fm=6N<(2+3+4)N,所以它们的合力最小值为0。例2、四个共点力的大小分别为2N、3N、4N、12N，它们的合力最大值为，它们的合力最小值为。分析与解：它们的合力最大值Fmax=(2+3+4+12)N=21N，因为Fm=12N>(2+3+4)N,所以它们的合力最小值为（12-2-3-4）N=3N。θ图12:弄清利用力的合成与分解求力的两种思路。利用力的合成与分解能解决三力平衡的问题，具体求解时有两种思路：一是将某力沿另两力的反方向进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力。二是某二力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力。N1N2，θ图2N2N1，mg例3、如图1所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？求解思路一：小球受到重力mg、斜面的支持力N1、竖直木板的支持力N2的作用。将重力mg沿N1、N2反方向进行分解，分解为N1，、N2，，如图2所示。由平衡条件得N1=N1，=mg/cosθ，N2=N2，=mgtanθ。N1θ图3N2mgF根据牛顿第三定律得球对挡板的压力和球对斜面的压力分别mgtanθ、mg/cosθ。注意不少初学者总习惯将重力沿平行于斜面的方向和垂直于斜面方向进行分解，求得球对斜面的压力为mgcosθ。求解思路二：小球受到重力mg、斜面的支持力N1、竖直木板的支持力N2的作用。将N1、N2进行合成，其合力F与重力mg是一对平衡力。如图3所示。N1=mg/cosθ，N2=mgtanθ。根据牛顿第三定律得球对挡板的压力和球对斜面的压力分别mgtanθ、mg/cosθ。FR图43：弄清三力平衡中的“形异质同”问题有些题看似不同，但确有相同的求解方法，实质是一样的，将这些题放在一起比较有利于提高同学们分析问题、解决问题的能力，能达到举一反三的目的。例4、如图4所示，光滑大球固定不动，它的正上方有一个定滑轮，放在大球上的光滑小球（可视为质点）用细绳连接，并绕过定滑轮，当人用力F缓慢拉动细绳时，小球所受支持力为N，则N，F的变化情况是：图5FABA、都变大；B、N不变，F变小；C、都变小；D、N变小，F不变。例5、如图16所示，绳与杆均轻质，承受弹力的最大值一定，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B端吊一重物。现施拉力F将B缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前A、绳子越来越容易断，B、绳子越来越不容易断，ABPQ图6θC、AB杆越来越容易断，D、AB杆越来越不容易断。例6、如图6所示竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，Q正上方的P点用丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小:A、保持不变；B、先变大后变小；C、逐渐减小；D、逐渐增大。BBAQ图7OPmgNF分析与解：例4、例5、例6三题看似完全没有联系的三道题，但通过受力分析发现，这三道题物理实质是相同的，即都是三力平衡问题，都要应用相似三角形知识求解。只要能认真分析解答例4，就能完成