2024-2025学年新教材高中物理 第3章 第5节 共点力的平衡教学实录 新人教版必修第一册

2024-2025学年新教材高中物理第3章第5节共点力的平衡教学实录新人教版必修第一册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路本节课以“2024-2025学年新教材高中物理第3章第5节共点力的平衡”为主题，紧密围绕新人教版必修第一册教材，通过实例分析、实验演示和小组合作等多种教学方法，引导学生掌握共点力平衡的条件和计算方法。课程设计注重培养学生的物理思维能力和实际应用能力，旨在提高学生对物理学科的兴趣和认识。核心素养目标学情分析针对新高一的学生，他们在初中阶段已经接触过力学的基本概念，如力的定义、力的作用效果等。然而，由于高中物理的学习内容更加抽象和复杂，学生往往在理解共点力平衡的概念和计算方法时遇到困难。从知识层面来看，学生已经具备一定的物理基础知识，但对力的分解和合成、力的平行四边形法则等概念的理解还不够深入。在能力方面，学生的逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力需要进一步提升。素质方面，部分学生在实验操作和团队合作上存在不足，影响了对物理实验现象的观察和分析。

在教学实践中，学生的行为习惯也对课程学习产生一定影响。部分学生可能对物理学科缺乏兴趣，学习积极性不高，容易在遇到困难时产生挫败感。此外，学生的预习和复习习惯也需要改进，以增强课堂教学的效果。在共点力平衡这一章节，学生需要具备较强的空间想象能力和数学计算能力，因此，教师需要针对学生的这些特点，采取合适的教学策略，如通过实例引导、小组讨论等方式，帮助学生理解和掌握共点力平衡的相关知识。教学资源准备1.教材：确保每位学生具备新人教版必修第一册物理教材。

2.辅助材料：准备力的分解与合成示意图、共点力平衡条件公式图表等。

3.实验器材：准备弹簧测力计、绳套、木板等，用于演示力的平衡实验。

4.教室布置：设置小组讨论区，确保实验操作台布局合理，方便学生进行实验和讨论。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，我们已经学习了力的基本概念和力的作用效果，今天我们来探讨一个重要的物理现象——共点力的平衡。请大家回顾一下，什么是力的平衡？在日常生活中，我们如何观察到力的平衡现象呢？

（学生）力的平衡是指物体在受到多个力的作用下，保持静止或匀速直线运动的状态。

（教师）很好，那么，我们如何判断一个物体是否处于力的平衡状态呢？今天我们就来学习共点力的平衡条件。

二、新课讲授

1.共点力的概念

（教师）首先，我们来明确一下什么是共点力。共点力是指作用在同一点上的多个力。

（学生）明白了，共点力就是作用在同一个点上的力。

2.共点力平衡的条件

（教师）接下来，我们探讨共点力平衡的条件。根据牛顿第一定律，一个物体如果处于静止或匀速直线运动状态，那么它所受的合力为零。

（学生）哦，原来共点力平衡的条件就是合力为零。

（教师）是的，具体来说，共点力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个或多个力的矢量和为零。

（学生）那么，如何判断一个物体是否处于共点力平衡状态呢？

（教师）我们可以通过力的分解和合成来判断。首先，将每个力分解为水平和竖直两个方向的分力，然后分别计算水平方向和竖直方向的分力之和。如果两个方向上的分力之和都为零，那么该物体就处于共点力平衡状态。

3.力的分解与合成

（教师）接下来，我们通过实例来学习如何进行力的分解和合成。

（学生）好的，请老师给我们举一个例子。

（教师）例如，一个物体受到两个力的作用，一个力是10N，方向向东，另一个力是15N，方向向北。我们要判断这个物体是否处于共点力平衡状态。

（学生）首先，我们将两个力分别分解为水平和竖直两个方向的分力。向东的力分解为水平方向10N，竖直方向0N；向北的力分解为水平方向0N，竖直方向15N。

（教师）很好，接下来，我们计算水平方向和竖直方向的分力之和。水平方向：10N+0N=10N；竖直方向：0N+15N=15N。

（学生）水平方向上的分力之和为10N，竖直方向上的分力之和为15N，它们都不为零，所以这个物体不处于共点力平衡状态。

（教师）那么，如果我们要使这个物体处于共点力平衡状态，我们应该如何调整这两个力的大小和方向呢？

（学生）我们可以增加一个力，使得水平方向和竖直方向上的分力之和都为零。

（教师）很好，这就是力的分解和合成的应用。在实际问题中，我们常常需要通过力的分解和合成来求解未知力的大小和方向。

4.实验演示

（教师）为了让大家更好地理解共点力平衡的条件，我们进行一个实验演示。

（学生）好的，请老师开始实验。

（教师）首先，我们将一个弹簧测力计固定在木板上，然后分别在木板上施加两个力，一个向东，一个向北。通过调整这两个力的大小和方向，观察木板是否保持静止。

（学生）老师，我们调整了力的大小和方向，木板保持静止了。

（教师）这说明我们找到了使木板保持静止的力的大小和方向，也就是找到了共点力平衡的条件。

三、课堂练习

1.单元练习

（教师）接下来，请大家完成本节课的单元练习，巩固所学知识。

（学生）好的，老师，我完成了单元练习。

2.小组讨论

（教师）请同学们以小组为单位，讨论以下问题：如何应用共点力平衡的条件解决实际问题？

（学生）我们小组讨论了一下，发现共点力平衡的条件在解决实际问题中非常有用，比如在建筑、机械等领域。

四、课堂总结

（教师）同学们，今天我们学习了共点力的平衡条件，掌握了力的分解和合成方法。希望大家能够将所学知识应用到实际生活中，解决实际问题。

（学生）谢谢老师，我们一定会努力的。

五、课后作业

1.复习本节课所学内容，完成课后习题。

2.思考：共点力平衡的条件在哪些实际应用中具有重要意义？

（学生）好的，老师，我们明白了。学生学习效果学生学习效果

在学习了“2024-2025学年新教材高中物理第3章第5节共点力的平衡”这一章节后，学生在以下几个方面取得了显著的效果：

1.知识掌握

学生能够理解并掌握共点力的概念，明白共点力平衡的条件，即合力为零。学生能够通过实例分析，应用力的分解和合成原理，解决实际问题，如计算合力的大小和方向。

2.能力提升

学生在通过实验演示和小组讨论的过程中，提高了实验操作能力和团队合作能力。他们学会了如何观察、记录和分析实验数据，能够将理论知识与实验现象相结合。

3.思维发展

学生对物理问题的思考更加深入，能够运用逻辑推理和抽象思维来分析复杂的问题。他们在学习共点力平衡的过程中，学会了如何从整体上考虑问题，培养了系统思维的能力。

4.实际应用

学生能够将所学的共点力平衡知识应用到实际生活中，例如在工程设计、机械制造等领域。他们能够运用物理知识解决实际问题，提高了解决实际问题的能力。

5.学习兴趣

6.自主学习

学生在学习过程中，学会了如何自主学习。他们能够通过查阅资料、思考问题、总结归纳等方式，主动获取知识，提高了自主学习的能力。

7.交流与合作

学生在小组讨论中，学会了与他人交流与合作。他们能够倾听他人的观点，表达自己的看法，共同解决问题，培养了良好的沟通和协作能力。板书设计①共点力的定义

-共点力：作用在同一点上的多个力

-特点：力的作用点相同

②共点力平衡的条件

-合力为零：ΣF=0

-力的分解与合成：将力分解为水平和竖直两个方向的分力，合成时考虑分力的大小和方向

③力的分解方法

-平行四边形法则：将力分解为两个分力，以力的作用点为起点，作平行四边形，分力为对角线

④力的合成方法

-平行四边形法则：将两个分力作为邻边，作平行四边形，合力为对角线

-三角形法则：将两个分力作为两边，合力为第三边，力的方向为从第一条边的终点指向第三条边的终点

⑤力的平衡实例分析

-实例：物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动

-分析：分解力的大小和方向，合成合力，判断物体是否处于平衡状态

⑥实验演示

-实验目的：验证共点力平衡的条件

-实验步骤：施加两个力，调整大小和方向，观察物体是否保持静止

-实验结论：通过调整力的大小和方向，可以使物体保持共点力平衡状态教学反思八、教学反思

教学这节课，我深感共点力平衡这一内容对于学生来说既重要又具有挑战性。以下是我对本次教学的一些反思：

首先，我发现学生在理解共点力的概念时存在一定的困难。他们对于力的作用点、力的合成与分解等概念的理解不够清晰。在课堂上，我通过实例和图示来帮助学生直观地理解这些概念，但我觉得还可以进一步改进教学方法，比如使用动画或者互动软件来展示力的分解和合成的动态过程，这样可能更能激发学生的学习兴趣。

其次，学生在应用共点力平衡条件解决实际问题时，往往容易出错。这主要是因为他们对力的平衡条件的理解不够深刻，以及对力的分解和合成方法的应用不够熟练。在今后的教学中，我计划增加更多的练习题，让学生通过不断的练习来巩固这些知识点。

再者，实验环节对于学生来说是一个很好的学习机会。通过实验，学生可以直观地看到力的平衡现象，但实验过程中也暴露出一些问题。比如，有些学生在操作时不够细心，导致实验数据不准确。因此，我在实验教学中更加注重对学生实验操作的规范训练，确保他们能够正确、安全地进行实验。

此外，课堂讨论环节对于培养学生的合作能力和思维能力非常重要。在这次课的讨论中，我发现部分学生参与度不高，可能是因为他们对某些概念的理解不够深入，或者是对讨论环节缺乏信心。为了提高学生的参与度，我计划在今后的教学中设计更多开放性的问题，鼓励学生积极思考，勇于表达自己的观点。

最后，我觉得在教学过程中，我应该更加关注学生的个体差异。每个学生的学习能力和接受程度不同，因此在教学设计上，我需要更加灵活，针对不同层次的学生提供不同的学习资源和方法。例如，对于基础较好的学生，可以提供一些更具挑战性的问题；对于基础较弱的学生，则可以通过更多的辅导和练习来帮助他们跟上进度。重点题型整理1.力的分解实例题

题目：一个物体受到两个力的作用，一个力为20N，方向向东，另一个力为30N，方向向北。求这两个力的合力大小和方向。

答案：首先，将两个力分解为水平和竖直两个方向的分力。东向力分解为水平方向20N，竖直方向0N；北向力分解为水平方向0N，竖直方向30N。然后，计算水平方向和竖直方向的分力之和。水平方向：20N+0N=20N；竖直方向：0N+30N=30N。根据勾股定理，合力大小为√(20^2+30^2)=√(400+900)=√1300≈36.06N。合力方向与北向力的方向夹角θ满足tanθ=30/20，θ≈63.43°。

2.力的合成实例题

题目：一个物体受到两个力的作用，一个力为15N，方向向东，另一个力为20N，方向与东向力成60°角。求这两个力的合力大小和方向。

答案：首先，将15N的力分解为水平和竖直两个方向的分力。水平方向分力为15N*cos(0°)=15N；竖直方向分力为15N*sin(0°)=0N。20N的力分解为水平方向分力20N*cos(60°)=10N，竖直方向分力20N*sin(60°)≈17.32N。然后，计算水平方向和竖直方向的分力之和。水平方向：15N+10N=25N；竖直方向：0N+17.32N=17.32N。合力大小为√(25^2+17.32^2)≈30.28N。合力方向与东向力的方向夹角θ满足tanθ=17.32/25，θ≈20.19°。

3.共点力平衡判断题

题目：一个物体受到三个力的作用，其中一个力为30N，方向向东，另外两个力分别为20N和25N，方向分别向南和向西。判断该物体是否处于共点力平衡状态。

答案：首先，将20N和25N的力分解为水平和竖直两个方向的分力。南向力分解为水平方向0N，竖直方向20N；西向力分解为水平方向-25N，竖直方向0N。然后，计算水平方向和竖直方向的分力之和。水平方向：30N-25N=5N；竖直方向：20N+0N=20N。由于水平方向和竖直方向上的分力之和都不为零，因此该物体不处于共点力平衡状态。

4.力的平衡应用题

题目：一个重为50kg的物体放在水平地面上，受到三个力的作用：一个向上，大小为100N；一个向下，大小为150N；一个水平向右，大小为80N。求物体是否处于力的平衡状态，并计算物体对地面的压力大小。

答案：首先，物体受到的向上和向下的力大小相等，方向相反，因此它们互相抵消，不影响物体的平衡状态。然后，水平方向的力为80N，物体处于力的平衡状态。物体对地面的压力等于物体的重力减去向上的力，即F=50kg*9.8m/s^2-100N=490N-100N=390N。

5.力的平衡计算题

题目：一个物体受到两个力的作用，一个力为25N，方向向东，另一个力为30N，方向与东向力成120°角。求这两个力的合力大小和方向，并判断物体是否处于共点力平衡状态。

答案：首先，将25N的力分解为水平和竖直两个方向的分力。水平方向分力为25N*cos(0°)=25N；竖直方向分力为25N*sin(0°)=0N。30N的力分解为水平方向分力30N*cos(120°)=-15N，竖直方向分力30N*sin(120°)≈26.56N。然后，计算水平方向和竖直方向的分力之和。水平方向：25N-15N=10N；竖直方向：0N+26.56N=26.56N。合力大小为√(10^2+26.56^2)≈27.56N。合力方向与东向力的方向夹角θ满足tanθ=26.56/10，θ≈64.04°。由于合力不为零，物体不处于共点力平衡状态。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的表现总体积极，能够认真听讲，积极参与讨论。在讲解共点力平衡的