西北师大附中高一物理教案共点力作用下物体的平衡

1、文档编码 : CW1G7Z10X2C3 HN1L3E10B9E10 ZU10Z6I7E10M4学习必备 欢迎下载课题 第九节：共点力作用下物体的平稳及其应用教学 1知道什么是共点力作用下物体的平稳状态；目标 2把握共点力的平稳条件；会用来解决有关平稳问题；课型 新授课课时 2 课时重点 1共点力作用下物体的平稳状态；2共点力的平稳条件及其应用；难点 共点力的平稳条件；教学 试验法、归纳法、讲练法；方法教具 演示物体一个,弹簧秤三个；教学过程：第 1 课时引入课题：生活中的物体有的处于平稳状态,有的处于非平稳状态；其中物体的平稳状态比较常见,而且很有实际意义,如桥梁、起重机、建筑物等,都需要保持

2、平稳状态；那么,什么是物体的平稳状态,物体在什么条件下才能处于平稳状态呢？本章我们就来学习这方面的问题；本节课我们就来学习第九节：共点力的平稳条件；新课教学：一、共点力作用下物体的平稳1共点力有共同作用点的力或者力的作用线相交于一点的力,叫共点力；2平稳状态一个物体在共点力的作用下,假如 保持静止或匀速直线运动,就说这个物体处于平稳状态；学习必备 欢迎下载请同学举例：哪些物体属于在共点力作用下处于平稳状态；师：同学们刚才举的例子中,有的物体在两个力作用下处于平稳,有的物体在 三个力的作用下处于平稳；那么, 在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平稳 状态呢？3共点力作用下物体的平稳条件 试验

3、探讨：请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂到同一个物体物体放在水平面上,保持三个弹簧在同一平面内,分别向三个方向拉弹簧秤,登记弹簧秤 的示数和方向；留意：用力不能太大,以免超出弹性限度；请同学们按各力的大小和方向作出力的图示,依据力的 平行四边形定就,求出三个力的合力；这三个力的合力为零（在误差范畴内）；任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同始终线上；师：转变三个力的大小和方向,重做上述试验,仍可得到相同的结果；增加力的 数目,试验结果也是一样的；结论：共点力作用下物体的平稳条件,大量的试验证明,共点力作用下物体的平稳条件 F x=0；Fy=0；为： F 合=0 ,如这些力在同一平面

4、上,就：即在共点力作用下物体的平稳条件是：合外力为零；练习：1一个物体受三个共点力作用,在以下给出的几组力中,能使物体处于平稳状 态的是：（ A B D ）A 3N,4N ,5N；B3N、 2N、1N；学习必备 欢迎下载C5N、2N 、2N；2一个物体受到五个共点力D100N、100N、100N；F1、 F2、F3、F4、F5的作用,处于平稳状态；（1）假如将 F3 撤去,而其他力保持不变,就 F1、F2、F4、F5 的合力是多大？方向如何？（2）假如将 F2、F5 两个力撤去,而其余力保持不变,就 F1、F3、F4 的合力在什么范畴内？推论：一个物体受到 N 个共点力的作用而处于平稳状态,如

5、撤去其中的 F1,其余各力保持不变,就余下的（N 1）个力的合力大小等于 F 1,方向与 F 1 相反；第 2 课时二、共点力作用下物体平稳条件的应用例 1：沿光滑的墙壁 用网兜把一只足球挂在A 点,如图,足球的质量为m,网兜A 的质量不计,足球与墙壁的接触点为B,悬线与墙壁的夹角为 ,求悬线对球的拉力和墙壁对球的支持力；解析： 取足球为争辩对象,分析其受力情形,足球受：重力G=mg ,墙壁的支持力 N,悬绳的拉力 T；这三个力的作用线相交于球心 O 处,即为共点力；球处于平稳状态,由共点力作用下物 B 体的平稳条件可知,这三个力的合力为 0 方法 1：合成法三个力的合力为0,就其中任意两个力

6、的合力与第三个力T A 大小相等,方向相反,如图；由三角形的学问可得：B T=mg/con ,方向沿悬绳向上；N O N=mg tan ,方向沿 BO 向左；G 方法 2：正交分解法学习必备 欢迎下载共点力作用下物体的平稳条件为：F 合=0,如这些力在同一平面上,就： Fx=0； Fy=0；y T 以 O 点为原点建立直角坐标系,把不在坐标轴上的力TF2 分解到坐标轴上, 由力的平稳条件及同始终线上的矢量运算方法可得：N O F1 x x：Tsin N=0 G R,试求 T、N；y：Tcon mg=0 解得： T=mg/con , N=mgtan ；争辩： 如此题中已知条件中没有 ,而已知 A

7、B=L ,球的半径为将 T、 N 合成,就其合力的大小为mg,且有,AOB D C A OCD ,由相像比可得：TmgTL2LR2mgT OALNmgN=RmgN O B BOLLG 感悟： 解决共点力作用下物体平稳的定量运算问题,应第一对争辩对象进行受力分析,当物体只受三个力处于平稳状态时,可依据情形用合成法、分解法、正交分解法、或三角形相像法求解；如物体受三个以上的力处于平稳状态,就一般用正交分解法比较便利；例 2：物体 A 在水平力 F=400N 的作用下,沿倾角 =60 的斜面匀速下滑,如图,物体 A 受的重力 G=400N ,求斜面对物体 A 的支持力和 A F A 与斜面间的动摩擦

8、因数 ；解析： 取 A 物体为争辩对象,分析受力情形：物体 A 60受四个力的作用：水平向右的推力 F,竖直向下的重力 G,垂直于斜面对上的支持力N,沿斜面对上的滑动摩擦力 为 0；f；在四个力的作用下处于平稳状态,就四个力的合力学习必备 欢迎下载取沿斜面对上为 x 轴,垂直于斜面对上为 y 轴,建立直角坐标系,把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上,如左图； 由力的平稳方程可求解；y N F1 xx：Fcon60 fGsin60 =0 F A y：N F sin60 G con60 =0 F3 F4 F2 f= N G60解方程得： N=546N ,f=146N , =0.27；小结：三、求解共点

9、力作用下平稳问题的解题步骤：（1）确定争辩对象；（2）对争辩对象进行受力分析,并画受力图；（3）据物体的受力和已知条件,接受力的合成、分解、图解、正交分解法,确定解题方法；（4）解方程,进行争辩和运算；练习：1质量为 m 的物体在与水平方向成 角的斜向上的拉力F 的作用下,沿水平面匀速运动,如以下图；求物体与接触面间的动摩擦因数；F F A 2物体 A 在水平力 F 的作用下,静止在倾角 的斜面上,如图,物体A 质量为m,求斜面对物体A 的摩擦力； 分三种情形争辩 学习必备欢迎下载G 的物体,使 OAB1 B C 的过程中,分3半圆形支架BAD ,两细绳 OA、OB 节于圆心 O,下悬重为A

10、C A CB2 D O B TA T B OTB1 TA1 T B2 G T A2 G绳固定不动,将OB 绳的 B 端沿半圆支架从水平位置逐步移至位置析 OA 绳和 OB 绳所受力的大小如何变化？课堂小结：本节课我们主要学习了以下几点：1共点力作用下物体的平稳条件；2应用共点力平稳条件解题的常用方法力的合成法、力的分解法、正交分 解法；3解决共点力作用下物体平稳问题的一般步骤：（1）选择争辩对象；（2）对所选争辩对象进行受力分析,并画出受力示意图；（3）分析争辩对象是否处于平稳状态；（4）运用平稳条件,选用适当方法,巩固练习：布置作业：五三：P145148 板书设计 ：列出平稳方程求解；平稳状态：物体在共点力作用下处于静止或匀速 直线运动状态共点力作用下物体的平稳平稳条件：F合0推论：当物体处于平稳