共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡

概要：于学生来说是学习中的难点．(平衡系统中取一个物体为研究对象，即隔离体法处理；取二以上物体为研究对象，即整体法处理．建立方程时可利用矢量三角形法或多边形法的合成和正交分解法来处理．)教法建议1、本节例题的教学重在引导学生学习分析方法．由于学生已经掌握了动力学问题的一般分析方法，教学时可先回忆动力学问题的分析方法，然后引导学生迁移到静力学问题中去．2、本节例题代表了两种典型的静力学问题．建议教学中引导学生做出小结．教学设计方案第一节共点力作用下物体的平衡一、平衡状态假设物体保持静止或者做匀速直线运动，那么这个物体处于平衡状态．由此可见，平衡状态分两种情况：一种是静态平衡状态，此时，物体运动的速度，物体的加速度；另一种是动态平衡，此时，物体运动的速度，物体的加速度．注意：1、物体的瞬时速度为零时，物体不一定处于平衡状态．例如，将物体竖直上抛，物体上升到最高点时，其瞬时速度，但物体并不能保持静止状态，物体在重力作用下将向下运动，由牛顿第二定律可得，物体此时的加速度，只有当物体能保持静止状态即其加速度也为零，物体才是处于静平衡状态．2、物理中的缓慢挪动可认为物体的挪动速度很小，即要多小有多小，故可认为其挪动速度趋于零，因此，习题中出现“缓慢挪动〞都可理解为物体处于动态平衡状态．二、共点力假设几个力的作用点一样，或作用线(或反向延长线)交于一点，这几个力就叫做共点力．三、共点力的平衡条件从牛顿第二定律知道，当物体所受合力为零时，加速度为零，物

共点力作用下物体的平衡,

教学目的

一、知识目的

1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态．

2、掌握共点力的平衡条件．

3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题．

二、才能目的

1、培养学生应用力的矢量合成法那么平行四边形定那么进展力的合成、力的分解的才能．

2、培养学生全面分析问题的才能和推理才能．

三、情感目的

1、教会学生用辨证观点看问题，体会团结协助．

教学建议

教材分析

1、通过实际的例子来说明怎样的状态是平衡状态，使学生全面理解平衡状态——静止或匀速直线运动．

2、共点力作用下物体的平衡条件在实际中的应用，是本节课教学的重点．对于不同类型的平衡问题，如何根据平衡条件建立方程，对于学生来说是学习中的难点．(平衡系统中取一个物体为研究对象，即隔离体法处理；取二以上物体为研究对象，即整体法处理．建立方程时可利用矢量三角形法或多边形法的合成和正交分解法来处理．)

教法建议

1、本节例题的教学重在引导学生学习分析方法．由于学生已经掌握了动力学问题的一般分析方法，教学时可先回忆动力学问题的分析方法，然后引导学生迁移到静力学问题中去．

2、本节例题代表了两种典型的静力学问题．建议教学中引导学生做出小结．

教学设计方案

第一节共点力作用下物体的平衡

一、平衡状态

假设物体保持静止或者做匀速直线运动，那么这个物体处于平衡状态．由此可见，平衡状态分两种情况：一种是静态平衡状态，此时，物体运动的速度，物体的加速度；另一种是动态平衡，此时，物体运动的速度，物体的加速度．

注意：

1、物体的瞬时速度为零时，物体不一定处于平衡状态．例如，将物体竖直上抛，物体上升到最高点时，其瞬时速度，但物体并不能保持静止状态，物体在重力作用下将向下运动，由牛顿第二定律可得，物体此时的加速度，只有当物体能保持静止状态即其加速度也为零，物体才是处于静平衡状态．

2、物理中的缓慢挪动可认为物体的挪动速度很小，即要多小有多小，故可认为其挪动速度趋于零，因此，习题中出现“缓慢挪动〞都可理解为物体处于动态平衡状态．

二、共点力

假设几个力的作用点一样，或作用线(或反向延长线)交于一点，这几个力就叫做共点力．

三、共点力的平衡条件

从牛顿第二定律知道，当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，因此，在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即．

解题的根本思路和方法：

解物体的平衡问题的程序是：确定平衡体，作出受力图，正交分解好，定向列方程．

第一步确定研究对象，根据题意将处于平衡状态的物体或结点作为研究对象，通常用隔离体法将确定的研究对象从它所处的环境中隔离出来．但有时要将研究对象连同它的关联物一起作为研究系统，反而运算方便，请注意研究下文将要给出的例题．

第二步进展受力分析，作出研究对象的受力图．这一步是解题成败之关键，务必细致周到，不多不漏．

第三步建立坐标系或规定正方向．如何建立适宜的坐标系，要看问题的量、未知量而定．原那么是要使力与坐标轴的夹角简单而明确，这样可使方程明快．坐标设置不当，会引起需要使用三角中的和差化积、半角倍角公式等运算工具，使计算大为繁冗．一般选未知量的方向为坐标系的正方向为宜，建立坐标系后，把不在坐标轴上的力用正交分解法分解到坐标轴上，并画出其分力的准确图示备用．

第四步根据物体平衡的充要条件列出平衡方程组，运算求解．对结论进展评估．必要时对结论进展讨论．

探究活动

重心与平衡

活动内容：讨论重心与平衡的知识在实际生活中的应用．

活动目的：

1、理解考虑物体重心的意义，知道找物体重心的方法．

2、理解物体的平衡状态、平衡位置．知道不同平衡位置的稳定性不同，稳定性与重心的关系及在生活中的实际应用．

3、激发学生爱科学、学科学的兴趣；培养运用物理知识，分析、解决实际问题的才能．

活动准备：

长方形的塑料尺、心形卡片、中空的管子、烟盒、奶瓶、细竹竿、硬币、梯形皮包、支架及茶杯、走索演员在一根高空钢丝上表演的投影片，在绳索上驾驶摩托车下挂载人“车厢〞的投影片．

活动过程：

科学讲座，并进展讨论与考虑

①你能答复老师给你提出的问题吗？

②你觉得重心和平衡的知识在生活中的应用广泛吗？你能举出实例吗？物理学中的其它知识呢？

1、分析确定重心的问题

重心是重力在物体上的作用点也就是物体各局部所受重力的合力的作用点．

为什么要考虑物体的重心呢？当我们希望一个物体保持平衡时，就要用到重心的概念．例如，这里有一把尺子，为了把尺子支撑住，有一个方法就是把它放在桌子上．这时，桌子向尺子的各个局部都施加了支撑力，但是尺子的重力也可以被看作只作用在重心上．我们可以把一个手指尖放在尺子重心的下面，这时，仅仅支在一个点上就能把尺子支撑起来．你可以用手指尖按照上述方法使尺子保持平衡．下面，我们将用平衡点作为重心的别名．

①你可以用实验的方法来寻找尺子的平衡点．首先，把尺子放在互相隔开的两个食指尖上．然后，渐渐地让两个手指向一起靠拢，方法是先挪动一个手指，再挪动另一个手指．最后，这两个食指将在尺子的中点处靠在一块．于