课题：共点力平衡专题复习

1、课题:共点力平衡专题复习年级:高一 学科:物理授课时间:2007年 12月 12日上午第二节 授课地点 :胶州一中 高一、 7班 执教教师:王波本节课要重点研究的问题:共点力平衡中的条件应用、方法总结。 教学目标: 1、 知识与技能:(1利用共点力作用下物体平衡的条件解决物理问题(2正确对物体受力分析,应用正交分解法、图解法、整体和隔离法解决平衡问题。 2、过程与方法:掌握处理问题的一般思路:受力分析及运动过程分析 -利用正交分解等方法进行求解。 3、情感态度与价值观:(1通过具体问题的分析,培养学生严密的逻辑思维能力(2体会学习的乐趣、成功的快乐,培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯。 教

2、学重点:正交分解法的应用 教学难点:受力分析教学方法 :讲练结合、启发式教学 教学器材 :多媒体 教学过程 : 引入:前面我们已经讲过有关共点力平衡条件极其应用,这节课,我们做一个专题性的复习。 学生复习回顾:1. 平衡状态:一个物体在共点力作用下, 保持静止或匀速直线运动状态叫平衡状态, 简称 平衡状态。2. 平衡条件: 分量式 =00yx F F 合 合3. 推论 :当物体受到几个共点力作用时,其中一个力与其它力的合力等大反向。一.平衡条件的基本应用投影:例 1 关于平衡状态的说法,下列叙述正确的是( A. 处于平衡态的物体一定是静止的 B. 在升降电梯中站立的人一定处于平衡态C. 向上抛

3、出的物体在最高点速度为零,这一时刻处于平衡态 D. 匀速下落的降落伞处于平衡态学生回答:D ; 强调 v =0的状态未必是平衡态,合外力为零是判定根本。投影:例 2如图所示某物体受四个力作用,处于静止状态。若使 4F 的方向沿逆时针转过60角而保持大小不变,其余三个力大小、方向都不变,则此时物体所受到的合力大小为( A.421F B. 0C. 4F D. 43F学生回答并简述过程:C 二.平衡问题中常用的数学方法 投影:图解法(平行四边形定则例 3如图所示,轻绳 OA 、 OB 悬挂重物于 O 点,开始时 OA 水平。现缓慢提起 A 端而 O 点的位置保持不变,则 A .绳 OA 的张力逐渐减

4、小 B .绳 OA 的张力逐渐增大 C .绳 OA 的张力先变大,后变小 D .绳 OA 的张力先变小,后变大 学生回答并简述过程:D 演示学生回答过程。小结 :此类题特点是三个共点力平衡,一个力大小和方向都不变,一个力方向不变,第三 个力大小方向都变;但两个变化力的合力保持不变。 投影:正交分解法例 4 如图所示, 质量为 m 的物体放在倾角为 的斜面上, 它与斜面的滑动摩擦因数为 , 在水平推力 F 的作用下,物体沿斜面向上匀速滑动,则物体所受的摩擦力为:A. mgcos B. (mgcos+FsinC. (mgcos-Fsin D . Fcos -mgsin 学生板书:分析受力,建立坐标

5、,求解。 教师点评:解:由平衡条件得: X 轴:F2-G2-f =0 F2=Fcos G2=mgsin 由 得:f=Fcos -mgsin Y 轴:FN -F1-G1=0 F1=Fsin G1=mgcos f=FN 由 得:f= (mgcos+Fsin小结:正交分解法是讨论力学问题的主要方法,做好受力分析后,建立直角坐标系要本着 少分解力的原则。三.平衡问题中常用的物理方法隔离法和整体法 投影 : 例 5如图所示,质量为 M 的直角三棱柱 A 放在水平地面上,三 棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为 。质量为 m 的光滑球放在三 棱柱和光滑竖直墙壁之间, A 和 B 都处于静止状态,求地面对三棱

6、柱支持力和摩擦力各为多少?学生板书 :分别画出整体, A 、 B 各自受力情况。问题:(1哪些力是内力?(2选择哪幅图作为求解受力分析图? 教师点评: 解析:选取 A 和 B 整体为研究对象,它受到重力(M+m g ,地面支 持力 N ,墙壁的弹力 F 和地面的摩擦力 f的作用(如图甲所示而处g图甲于平衡状态。根据平衡条件有:N -(M+m g =0 F=f 可得 N =(M+m g 再以 B 为研究对象,它受到重力 mg ,三棱柱对它的支持力 N B ,墙壁 对它的弹力 F 的作用 (如图乙所示 , 而处于平衡状态, 根据平衡条件有: 竖直方向上:N B cos =mg 水平方向上:N B

7、sin =F 解得 F=mgtan 所以 f=F=mg tan 投影: 练习 1:如图所示,人重 600N ,木块重 400N ,木 块与水平面间的动摩擦因数为 0.2, 若人用水平力拉绳, 使他与木块一起向右做匀速运动,则水平拉力为 N ,这时木块对人的摩擦力为 N 。 学生简述分析过程和受力情况:100N ; 100N小结 :在处理连接体的平衡问题时,一般求解系统外力时多采用整体法;求解系统内力时 多采用隔离法。同时在做受力分析时注意分清内力与外力。 四.平衡问题中的临界与极值问题 投影: 例 6用与竖直方向成 =30°斜向右上方,大小为 F 的推力把一个重量为 G 的木块压在

8、粗糙竖直墙上保持静止。求墙对木块的正压力大小 N 和墙对木块的摩擦力 大小 f 。学生板书:受力分析。 问题:摩擦力方向如何? 教师点评讲解:解:从分析木块受力知,重力为 G ,竖直向下,推力 F 与竖直成 30°斜向右上方,墙对木 块的弹力大小跟 F 的水平分力平衡, 所以 N =F /2, 墙对木块的摩擦力是静摩擦力, 其大小和B图乙方向由 F 的竖直分力和重力大小的关系而决定:当 G F 2=时, f =0;当 G F 2>时, G F f -=2,方向竖直向下;当 G F 2<时,F G f 2-=,方向竖直向上。 小结:静摩擦力是被动力,其大小和方向均随外力的改

9、变而改变,因此,在解决这类问题 时,思维要灵活,思考要全面。否则,很容易造成漏解或错解。 投影:练习 2:跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体 A 和物体 B ,物体 A 放在倾角为 的斜面上 如图(甲所示,已知物体 A 的质量为 m ,物体 A 与斜面的动摩擦因数为 ,滑轮的摩擦 不计,要使物体 A 静止在斜面上,求物体 B 的质量的取值范围。 教师点拨解析 :先选物体 B 为研究对象,它受到重力 m B g 和拉力 T 的作用,根据平衡条件有:T =m B g 再选物体 A 为研究对象,它受到重力 mg 、斜面支持力 N 、轻绳拉力 T 和斜面的摩擦力 作用,假设物体 A 处于将要上滑的临界

10、状态,则物体 A 受的静摩擦力最大,且方向沿斜面 向下,这时 A 的受力情况如图(乙所示,根据平衡条件有: N -mg cos =0 T -f m - mgsin =0 由摩擦力公式知:f m =N 以上四式联立解得 m B =m (sin+cos 再假设物体 A 处于将要下滑的临界状态,则物体 A 受的静摩擦力最大,且方向沿斜面 向上,根据平衡条件有:N -mg cos =0 T +f m - mgsin =0 由摩擦力公式知:f m =N 四式联立解得 m B =m (sin-cos 综上所述,物体 B 的质量的取值范围是:m (sin-cos m B m (sin+cos 本节课小结： 1、明确对象，做好受力分析。 2、 建立直角坐标系。 3、 根据平衡条件，列出平衡方程。 作业： 整理学案，明天上交批改。 教学反思： 这节课的基本设计思想主要围绕着以下几点展开： （1） 整堂课始终贯彻共点力平衡条件 的应用； （2）加强对物理具体知识的方法指导； （3）体现以学生为主体，引导学生对问题的 自我解读和解决。 （4）加强学生规范化训练。 通过这节