教科版高一物理必修一教案-4.1共点力作用下物体的平衡

4.1 共点力作用下物体的平衡 学生活动设计 【必备知识】 1、 受力分析的方法：一重二弹三摩擦四其他。 2、 平衡状态：是指物体或物体系统处于静止状态或匀速直线运动状态。 3、 平衡条件：合外力等于 0，即 F 合=0； 4、 推论：（1）二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向。 （2）三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力 等大、反向。 【关键能力分析】通过实验得出结论到运用到具体问题中，培养学生实验能力和解决实际问题能力。 【学科思想方法】平衡的思想方法。 【核心素养分析】培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯。 【学生能力发展目标】 1、 通过小组实验和讨论，展示得出三力平衡时任意两个力的合力与第三个力等大、反向的结论。 2、 通过对标杆题和刻意练习的讨论和分析，能利用合成法解决共点力作用下的平衡问题。 【教学重点】利用合成法解决共点力作用下的平衡问题。 【教学难点】 1、二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向的结论。 2、利用合成法解决共点力作用下的平衡问题。 【课时安排】1 课时 【预习提纲】（另外成文） 【课前读内容】教辅资料步步高 p57，共点力平衡的条件及三力平衡问题。 【导入】在我们的生活中，平衡的情况随处可见， 物体的平衡和受力是否有关呢？ 【预习检查反馈】提问预习提纲所问问题，展示预习时遇到的问题。 【学生活动设计一】（分组实验） 如图所示,一个物体在三个共点力的作用下处于静止状态,你能自己设计实验,用已学过的知识探讨一下这 三个力的关系吗? （提供白纸一张,弹簧测力计 3 个,绳套一个） （1）四位同学一组把三个弹簧秤的挂钩挂到绳套上，分别向三个方向拉弹簧秤，记下弹簧秤的示数和 方向。注意：用力不能太大，以免超出弹性限度。 （2）各小组按各力的大小和方向在白纸上作出力的图示，根据力的平行四边形法则，求出三个力的合 力，到黑板展示，并说明作图得到的结果。 【学生得出结论】 （1）二力平衡：若物体在两个共点力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向。 （2）三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大、反 向。 （3）多力平衡：若物体在 n 个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意 n-1 个力的合力必定与第 n 个 力等大、反向。 【教师精讲点拨预设】 通过先把其中两个力进行合成，将三力平衡转化为二力平衡，把三个力放在一个平行四边形中，即在一 个三角形中，在直角三角形里，通过一个已知力和一个角度，利用三角函数的三边关系即可求的另外两 个已知力。 将三力平衡转化为二力平衡 将多力平衡转化为二力平衡 【学生活动设计二】 标杆题 1 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示.仪器中一根轻质金属丝 悬挂着一个金属球.无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个 角度. 当偏角为θ 时，求风力的大小 F 和绳子拉力的大小？ 标杆题 2. 质量为 m=2kg 的木块从固定在地面上倾角为 300 的斜面上匀速下滑。求： （1） 木块受到的摩擦力；（2）木块与斜面间的动摩擦因数。 （注： 10 /g N kg ， sintan cos   ） 【学生活动设计三】【思维导图】 请画出用合成法解决共点力平衡问题的思维导图 【课内刻意练习】 1、 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在 A 点（如图所示）,足球的质量为 m，网兜的质量不计。足球 与墙壁的接触点为 B，悬绳与墙壁的夹角为α。求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力. 【课后反思】 1、本节课我们学会了什么？ 2、还有没有其他求合力的方法能解决共点力的平衡问题？ 3、如果物体受四个力，怎样解决共点力的平衡问题？ 【课外刻意练习】 1、请试用正交分解法再做标杆题 1，2 题； 2、如图所示，用一个斜向上的拉力 F 用在箱子上，使箱子在水平地面上匀速运动。已知箱子质量为 m， F 与水平方向的夹角为θ，箱子与地面的动摩擦因数为μ.求拉力 F 的大小。