高一物理教案：《共點(diǎn)力作用下物體的平衡 》教學(xué)設(shè)計(jì)

高一物理教案：《共點(diǎn)力作用下物體的平衡 》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　教學(xué)目標(biāo)

　　一、知識(shí)目標(biāo)

　　1、知道什么叫共點(diǎn)力作用下的平衡狀態(tài).

　　2、掌握共點(diǎn)力的平衡條件.

　　3、會(huì)用共點(diǎn)力的平衡條件解決有關(guān)平衡問題.

　　二、能力目標(biāo)

　　1、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用力的矢量合成法則平行四邊形定則進(jìn)行力的合成、力的分解的能力.

　　2、培養(yǎng)學(xué)生全面分析問題的能力和推理能力.

　　三、情感目標(biāo)

　　1、教會(huì)學(xué)生用辨證觀點(diǎn)看問題，體會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)助.

　　教學(xué)建議

　　教材分析

　　1、通過實(shí)際(生產(chǎn)生活中)的例子來說明怎樣的狀態(tài)是平衡狀態(tài)，使學(xué)生全面理解平衡狀態(tài)——靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng).

　　2、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件在實(shí)際中的應(yīng)用，是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn).對(duì)于不同類型的平衡問題，如何依據(jù)平衡條件建立方程，對(duì)于學(xué)生來說是學(xué)習(xí)中的難點(diǎn).(平衡系統(tǒng)中取一個(gè)物體為研究對(duì)象，即隔離體法處理;取二以上物體為研究對(duì)象，即整體法處理.建立方程時(shí)可利用矢量三角形法或多邊形法的合成和正交分解法來處理.)

　　教法建議

　　1、本節(jié)例題的教學(xué)重在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)分析方法.由于學(xué)生已經(jīng)掌握了動(dòng)力學(xué)問題的一般分析方法，教學(xué)時(shí)可先回顧動(dòng)力學(xué)問題的分析方法，然后引導(dǎo)學(xué)生遷移到靜力學(xué)問題中去.

　　2、本節(jié)例題代表了兩種典型的靜力學(xué)問題.建議教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生做出小結(jié).

　　教學(xué)設(shè)計(jì)方案

　　第一節(jié) 共點(diǎn)力作用下物體的平衡

　　一、平衡狀態(tài)

　　如果物體保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則這個(gè)物體處于平衡狀態(tài).由此可見，平衡狀態(tài)分兩種情況：一種是靜態(tài)平衡狀態(tài)，此時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度 ，物體的加速度 ;另一種是動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度 ，物體的加速度 .

　　注意：

　　1、物體的瞬時(shí)速度為零時(shí)，物體不一定處于平衡狀態(tài).例如，將物體豎直上拋，物體上升到最高點(diǎn)時(shí)，其瞬時(shí)速度 ，但物體并不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，物體在重力作用下將向下運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得，物體此時(shí)的加速度 ，只有當(dāng)物體能保持靜止?fàn)顟B(tài)即其加速度也為零，物體才是處于靜平衡狀態(tài).

　　2、物理中的緩慢移動(dòng)可認(rèn)為物體的移動(dòng)速度很小，即要多小有多小，故可認(rèn)為其移動(dòng)速度趨于零，因此，習(xí)題中出現(xiàn)“緩慢移動(dòng)”都可理解為物體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài).

　　二、共點(diǎn)力

　　如果幾個(gè)力的作用點(diǎn)相同，或作用線(或反向延長(zhǎng)線)交于一點(diǎn)，這幾個(gè)力就叫做共點(diǎn)力.

　　三、共點(diǎn)力的平衡條件

　　從牛頓第二定律知道，當(dāng)物體所受合力為零時(shí)，加速度為零，物體將保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即物體處于平衡狀態(tài)，因此，在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零，即 .

　　解題的基本思路和方法：

　　解物體的平衡問題的程序是：確定平衡體，作出受力圖，正交分解好，定向列方程.

　　第一步確定研究對(duì)象，根據(jù)題意將處于平衡狀態(tài)的物體或結(jié)點(diǎn)作為研究對(duì)象，通常用隔離體法將確定的研究對(duì)象從它所處的環(huán)境中隔離出來.但有時(shí)要將研究對(duì)象連同它的關(guān)聯(lián)物一起作為研究系統(tǒng)(整體法)，反而運(yùn)算方便，請(qǐng)注意研究下文將要給出的例題.

　　第二步進(jìn)行受力分析，作出研究對(duì)象的受力圖.這一步是解題成敗之關(guān)鍵，務(wù)必細(xì)致周到，不多不漏.(判斷分析的力是不是正確，可用假定拆除法和條件法來處理)

　　第三步建立坐標(biāo)系或規(guī)定正方向.如何建立合適的坐標(biāo)系，要看問題的已知量、未知量而定.原則是要使力與坐標(biāo)軸的夾角簡(jiǎn)單而明確，這樣可使方程明快.坐標(biāo)設(shè)置不當(dāng)，會(huì)引起需要使用三角中的和差化積、半角倍角公式等運(yùn)算工具，使計(jì)算大為繁冗.一般選未知量的方向?yàn)樽鴺?biāo)系的正方向?yàn)橐耍�建立坐�?biāo)系后，把不在坐標(biāo)軸上的力用正交分解法分解到坐標(biāo)軸上，并畫出其分力的準(zhǔn)確圖示備用.

　　第四步根據(jù)物體平衡的充要條件列出平衡方程組，運(yùn)算求解.對(duì)結(jié)論進(jìn)行評(píng)估.必要時(shí)對(duì)結(jié)論進(jìn)行討論.

　　探究活動(dòng)

　　重心與平衡

　　活動(dòng)內(nèi)容：探討重心與平衡的知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用.

　　活動(dòng)目的：

　　1、了解考慮物體重心的意義，知道找物體重心的方法.

　　2、了解物體的平衡狀態(tài)、平衡位置.知道不同平衡位置的穩(wěn)定性不同，穩(wěn)定性與重心的關(guān)系及在生活中的實(shí)際應(yīng)用.

　　3、激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的興趣;培養(yǎng)運(yùn)用物理知識(shí)，分析、解決實(shí)際問題的能力.