第四章　物体的平衡（二、共点力平衡条件的应用）

教学目标：

一　知识目标

1．能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；

2．进一步学习受力分析，正交分解等方法。

二　能力目标：

学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养学生灵活分析和解决问题的能力。

三　德育目标：

培养学生明确具体问题具体分析：

教学重点：

共点力平衡条件的应用

教学难点：

受力分析、正交分解、共点力平衡条件的综合应用。

教学方法：

讲练法、归纳法

教学用具：

投影仪、投影片

教学步骤：

一　导入新课

1．用同应片出示复合题：

（1）如果一个物体能够保持　　　或　　　，我们就说物体处于平衡状态。

（2）当物体处于平衡状态时：

a：物体所受各个力的合力等于　　　，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。

b：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是　　　。

2．学生回答问题后，师进行评价和纠正。

3．引入：本节课我们来运用共点力的平衡条件求解一些实际问题。

二　新课教学

（一）用投影片出示本节课的学习目标：

1．熟练运用共点力的平衡条件，解决平衡状态下有关力的计算。

2．进一步熟练受力分析的方法。

（二）学习目标完成过程：

1．共点力作用下物体的平衡条件的应用举例：

（1）用投影片出示例题1：

如图所示：细线的一端固定于a点，线的中点挂一质量为m的物体，另一端b用手拉住，当ao与竖直方向成角，ob沿水平方向时，ao及bo对o点的拉力分别是多大？

（2）师解析本题：

先以物体m为研究对象，它受到两个力，即重力和悬线的拉力，因为物体处于平衡状态，所以悬线中的拉力大小为f mg。

再取o点为研究对像，该点受三个力的作用，即ao对o点的拉力f1，bo对o点的拉力f2，悬线对o点的拉力f，如图所示：

　a：用力的分解法求解：

　将f mg沿f1和f2的反方向分解，得到

　得到

　b：用正交分解合成法求解

　建立平面直角坐标系

　由fx合=0;及fy合=0得到:

　解得:

2．结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：

（1）确定研究对象

（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；

（3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法；

（4）解方程，进行讨论和计算。

3．学生用上述方法求解课本上例1，并抽查部分同学的答案在投影仪上进行评析。

4．讲解有关斜面问题的处理方法：

（1）学生阅读课本例2，并审题；

（2）分析本题；

a：定物体a为研究对于；

b：对物体a进行受力分析。

物体a共受四个力的作用：竖直向下的重力g，水平向右的力f1，垂直于斜面斜向上方的支持力f2，平行于斜面向上的滑动摩擦里f3，其中g和f1是已知的，由滑动摩擦定律f3 uf2可知，求得f2和f3，就可以求出u。

c：画出物体的受力图：

d：本题采用正交分解法：

对于斜面，常取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，将力沿这两个方向分解，应用平衡条件求解：

e：用投影片展示本题的解题过程：

解：取平行于斜面的方向为x轴，垂直于斜面的方向为y轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解，由平衡条件可知，在这两个方向深的合力fx合和fy合应分别等于零，即

5．巩固训练：

如图所示：重为g 10n的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为30o的光滑斜面上，已知挡板也是光滑的，求：

（1）挡板对小球弹力的大小；

（2）斜面对小球弹力的大小。

三　小结

本节课我们主要学习了以下几点：

1．应用共点力平衡条件解题时常用的方法--力的合成法、力的分解法、正交分解法

2．解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤：

（1）定研究对象；

（2）对所选研究对象进行受力分析，并画出受力示意图

（3）分析研究对象是否处于平衡状态；

（4）运用平衡条件，选用适当方法， 列出平衡方程求解。

四　作业