共点力的平衡 课件

人教版必修第一册第三章第五节说课人：王国松学校：马鞍山市当涂县石桥中学

共点力的平衡石桥中学教材分析1学情分析2教学目标3教学策略4教学流程5板书设计6说课内容CONTENTS教材地位和作用承上启下注重通过共点力的平衡条件来分析和解决问题，突出对学生运动与相互作用观念的培养。课标要求（1）课标要求：1.2.2.能用共点力的平衡条件分析生产、生活中的问题。“用力的合成与分解分析生活问题”调整为“用共点力的平衡条件分析生产生活问题”。（2）课标解读：①注重共点力平衡条件的得出和其在生产生活中的应用②注重运动与相互作用观念的培养。教材内容注重运动与相互作用观念的形成与应用。共点力的概念共点力的平衡条件共点力平衡条件的应用

科学推理生活实例

运动与相互作用受

力分

析模

型建

构形成应用1已有知识与能力2欠缺之处应对策略3学情分析1已有知识与能力

学生对匀变速直线运动的规律有一定的掌握，具有简单的受力分析的能力。因此学生对本节的学习有了足够的基础知识方面的准备。学情分析2欠缺之处学生在学习匀变速直线运动的规律和受力分析的内容时，两者是相互割裂的。还不习惯于从物体受力和运动状态相结合的角度来分析问题。学生在面对生产生活中的实际问题时，往往会手足无措。学情分析充分利用学生已经具有的知识来进行科学推理，得出共点力平衡的条件。利用生活实例进行模型建够，再利用共点力的平衡条件进行分析。在分析的过程中，注重对学生的规范意识和科学思维方式的培养。应对策略3学情分析递增箭头流程物理观念（1）知道共点力的定义。（2）理解平衡状态下物体所受合力等于0.（3）学习用运动与相互作用关系的视角观察周围事物，为进一步形成运动与相互观奠定基础。教学目标递增箭头流程

科学思维（1）能够基于二力平衡，通过科学推理，得出共点力平衡的条件。（2）通过对生活中问题的分析，使学生具备把生活中的有关现实情境转化为受共点力作用物体的物理模型的能力。（3）通过对多种问题的解决，归纳出用共点力平衡条件解决简单问题的一般步骤。教学目标科学探究（1）在问题解决的过程中，让学生体会探究、解决共点力平衡问题的有效模式。（2）通过本节课的学习，能够发现共点力平衡问题在生产生活中的广泛应用。教学目标递增箭头流程

科学态度与责任通过用共点力的平衡条件解决真实情境问题的过程，让学生感受学习物理的成功，体会物理规律的美妙。教学目标递增箭头流程（1）共点力的平衡条件。（2）用共点力的平衡条件解决实际问题的方法和思路。重点难点教学重难点用共点力的平衡条件解决现实问题。递增箭头流程生活事例引导启发科学推理教法观察思考讨论交流探究发现学法掌握研究方法提升探究能力培养科学思维教学策略新课导入激发兴趣，引入新课。颐和园玉带桥1.共点力与平行力静止的篮球随传动带匀速上升的货物匀速行驶的汽车扁担GFNGF1F2GFNF牵FfF1F2G钢索上的人2.共点力的平衡条件平衡条件：作用在物体上的两个力，大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。二力平衡GFN力的合成F合=0FN=G2.共点力的平衡条件三力平衡的条件：F合=0二力平衡GF1等效替代F2GF12三力平衡F12等效替代2.共点力的平衡条件四力平衡F4共点力的平衡条件：F合=0F1F12F2F3F123F12F3F4F4F123三力平衡等效替代二力平衡等效替代（1）通过已经学过的二力平衡、力的合成与分解的知识，经过严谨的科学推理，得出共点力的平衡条件。（2）培养学生利用已有知识获得新知的能力和科学推理能力。3、共点力平衡的应用解：选择O点为研究对象。

αF12F1F2F3=mgα例题：我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，O为结点，OA、OB互相垂直，OA与水平方向的夹角为α。重力加速度大小为g，求轻绳OA、OB的拉力大小。（1）利用合成法求解问题，进一步巩固了得出共点力平衡条件的推理过程。（2）让学生初步感受利用共点力的平衡条件解决问题的一般思路。选择研究对象分析研究对象的受力求解答案并讨论列合力为0的方程O点受到F1、F2、F3三个力的作用

由于O平衡，三力合力为0根据几何关系

F1=F3sinα，F2=F3cosα解得：F1=mgsinα，F2=mgcosα3、共点力平衡的应用例题：我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，O为结点，OA、OB互相垂直，OA与水平方向的夹角为α。重力加速度大小为g，求轻绳OA、OB的拉力大小。GF牵FfFN利用类比法，让学生自己得出正交分解的方法，并认识到正交分解法的合理性。αyF1F2F3=mgαx解：选择O点为研究对象。O点受到F1、F2、F3三个力的作用

由于O平衡，三力合力为0

水平方向：F2sinα-F1cosα=0

竖直方向：F1sinα+F2cosα-F3=0αyF1F2F3=mgαx解：选择O点为研究对象。O点受到F1、F2、F3三个力的作用

由于O平衡，三力合力为0

水平方向：F1=F3sinα=mgsinα

竖直方向：F2=F3cosα=mgcosα深入理解正交分解的方法并灵活使用选择研究对象分析研究对象的受力列合力为0的方程求解答案并讨论重力、弹力、摩擦力牛顿第三定律力的合成与分解共点力的平衡条件受共点力作用平衡用“共点力的平衡”分析运动与相互作用问题的思路3、共点力平衡的应用归纳、总结，得出用“共点力的平衡”分析运动与相互作用问题的一般思路，使其成为今后解决相关问题的思维指南。

如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角均为α,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，求石块侧面所受弹力的大小。学以致用，解决导入的问题，与导入相呼应。FFmgα3、共点力平衡的应用案例分析3、共点力平衡的应用模型建构：设人为质点；设梯子的重力相对人来说可以忽略，不考虑梯子的重力；设梯子上端与墙之间的摩擦可以忽略不计。一轻质梯子靠在光滑竖直墙上梯顶端离水平地面的高度为3m，梯底端离墙的距离1.5m。当重为700N的工人站在梯子中间位置时，梯子对墙的压力多大？案例分析3、共点力平衡的应用一轻质梯子靠在光滑竖直墙上梯顶端离水平地面的高度为3m，梯底端离墙的距离1.5m。当重为700N的工人站在梯子中间位置时，梯子对墙的压力多大？解：以“人+梯子”为研究对象。“人+梯”受重力G、弹力FN1和地面的作用力F的作用。根据共点力的平衡条件列出合力为0的方程。GFN1FfFN2FACOB分析过程书写过程根据共点力的平衡条件：FN1=Ff，FN2=G过O作地面的垂线与地面相交于C点，C为AB中点，即AC=0.75m.根据相似三角形的知识：

联立解得:FN1=175N根据牛顿第三定律，梯子对墙的压力为175N（1）综合应用所学知识解决实际问题。（2）进一步掌握利用共点力平衡的条件解决问题的思路和方法。选择研究对象分析研究对象的受力列合力为0的方程求解答案并讨论重力、弹力、摩擦力牛顿第三定律力的合成与分解共点力的平衡条件受共点力作用平衡用“共点力的平衡”分析运动与相互作用问题的思路课堂小结共点力共点力的平衡条件平衡生活事例1、认真领会共点力平衡条件的实质和一般的解题思路，完成教材课后习题。2、观察生活中用到共点力平衡条件的实例，并简单分析。3、课题研究参考案例：关于梯子最小安全倾角的研究，并展开安全问题的讨论；研究家庭阳台晒衣架斜拉钢索的倾角问题；研究学