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共点力平衡条件的应用(通用7篇)

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共点力平衡条件的应用(通用7篇)

共点力平衡条件的应用 篇1

  教学目标 

  知识目标

  1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.

  2、掌握共点力的平衡条件.

  3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题.

  能力目标

  1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力.

  2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力.

  情感目标

  1、教会学生用辨证观点看问题,体会团结协助.

  典型例题

  关于斜面物体的摩擦力的两种分析方法以及拓展

  例1 如图,一物块静止在倾角为37°的斜面上,物块的重力为20N,请分析物块受力并求其大小.

  分析:物块受竖直向下的重力 ,斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 ,斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 .

  解:

  1、方法1――用合成法

  (1)合成支持力 和静摩擦力 ,其合力的方向竖直向上,大小与物块重力大小相等;

  (2)合成重力 和支持力 ,其合力的方向沿斜面向下,大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小相等;

  (3)合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 和重力 ,其合力的方向垂直斜面向下,大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小相等.

  合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的,这有共点力平衡条件决定,关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚.

  2、方法2――用分解法

  理论上物块受的每一个力都可分解,但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算),本题正交分解物块所受的重力 ,利用平衡条件 , ,列方程较为简便.

  为了学生能真正掌握物体的受力分析能力,要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法,要有一定数量的训练.

  方法2的拓展1: 一物块静止在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,请分析物块受力并分析当倾角 慢慢减小到零的过程其大小的变化情况.

  解:依题意 用分解法将物块受的重力 正交分解,利用 , 的平衡条件,得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小为 ,

  斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小 .

  物块受的重力 是不变的(关于这一点学生非常清楚),根据数学的知识的分析可以知道当倾角 慢慢减小到零的过程,

  逐渐增大,最后等于物块的重力 ;

  逐渐减小,最后等于零.

  适当的时候,提醒学生分析的方法和结论;提醒学生极限法的应用,即倾角 等于零时的极限情况下分析题目.

  方法2的拓展2:一物块放在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,斜面与物块的动摩擦因数为 ,请分析物块受力的方向并分析当倾角 慢慢由零增大到90°的过程,物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的变化情况.

  分析物块受力: 时,只受两个力重力 和斜面给的支持力 ,此时没有摩擦力;

  时,物块只受一个力,物块的重力 .(此亦为极限法处理).

  借此,和学生一起分析,可知物块的运动状态是变化的,既开始时物块静止在斜面上,这时物块受三个力.

  物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的静摩擦力 .

  在斜面给物块的静摩擦力 等于物块的下滑力 时,物块开始滑动,此时物块依旧受三个力, 物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的滑动摩擦力 .物块处于加速运动状态.(这里学习应用了运动性质的分段处理方法).在此基础上分析每个力的大小变化情况.(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解).

  重力大小不变;斜面给物块的支持力的大小逐渐减小;斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小.

  利用正交分解分析物体的受力情况

  例2 质量为 的物体,用水平细绳 拉着,静止在倾角为 的光滑固定斜面上,求物体对斜面的压力的大小.如图所示.

  解: 解决力学问题首先对(研究对象)物体进行受力分析,物体在斜面上受三个力:重力、支持力、绳的拉力.以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系.

  由平衡条件 即 , (找准边角关系)可得:

  由此得到斜面对物体的垂直作用力为:

  由牛顿第三定律(作用力和反作用力的关系)可知:

  物体对斜面的压力的大小为:

  探究活动

  作图法

  根据力的平行四边形定则,利用直尺(一般常用的是毫米刻度尺)去求几个力的合力或去求合力的某一个分力.利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题,虽然此种方法简洁、直观、方便,但由于在利用作图法过程中误差的存在(包括作图误差、视图误差、测量误差等)不可避免,得到的结果太粗糙.因此,我们在解题时一般不用作图法.而只是在探讨力的变化规律及相互关系时使用.

  题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则

  题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生变化时合力的变化规律

  上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的研究.

共点力平衡条件的应用 篇2

  教学目标 

  知识目标

  1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.

  2、掌握共点力的平衡条件.

  3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题.

  能力目标

  1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力.

  2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力.

  情感目标

  1、教会学生用辨证观点看问题,体会团结协助.

  典型例题

  关于斜面物体的摩擦力的两种分析方法以及拓展

  例1 如图,一物块静止在倾角为37°的斜面上,物块的重力为20N,请分析物块受力并求其大小.

  分析:物块受竖直向下的重力 ,斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 ,斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 .

  解:

  1、方法1――用合成法

  (1)合成支持力 和静摩擦力 ,其合力的方向竖直向上,大小与物块重力大小相等;

  (2)合成重力 和支持力 ,其合力的方向沿斜面向下,大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小相等;

  (3)合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 和重力 ,其合力的方向垂直斜面向下,大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小相等.

  合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的,这有共点力平衡条件决定,关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚.

  2、方法2――用分解法

  理论上物块受的每一个力都可分解,但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算),本题正交分解物块所受的重力 ,利用平衡条件 , ,列方程较为简便.

  为了学生能真正掌握物体的受力分析能力,要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法,要有一定数量的训练.

  方法2的拓展1: 一物块静止在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,请分析物块受力并分析当倾角 慢慢减小到零的过程其大小的变化情况.

  解:依题意 用分解法将物块受的重力 正交分解,利用 , 的平衡条件,得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小为 ,

  斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小 .

  物块受的重力 是不变的(关于这一点学生非常清楚),根据数学的知识的分析可以知道当倾角 慢慢减小到零的过程,

  逐渐增大,最后等于物块的重力 ;

  逐渐减小,最后等于零.

  适当的时候,提醒学生分析的方法和结论;提醒学生极限法的应用,即倾角 等于零时的极限情况下分析题目.

  方法2的拓展2:一物块放在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,斜面与物块的动摩擦因数为 ,请分析物块受力的方向并分析当倾角 慢慢由零增大到90°的过程,物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的变化情况.

  分析物块受力: 时,只受两个力重力 和斜面给的支持力 ,此时没有摩擦力;

  时,物块只受一个力,物块的重力 .(此亦为极限法处理).

  借此,和学生一起分析,可知物块的运动状态是变化的,既开始时物块静止在斜面上,这时物块受三个力.

  物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的静摩擦力 .

  在斜面给物块的静摩擦力 等于物块的下滑力 时,物块开始滑动,此时物块依旧受三个力, 物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的滑动摩擦力 .物块处于加速运动状态.(这里学习应用了运动性质的分段处理方法).在此基础上分析每个力的大小变化情况.(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解).

  重力大小不变;斜面给物块的支持力的大小逐渐减小;斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小.

  利用正交分解分析物体的受力情况

  例2 质量为 的物体,用水平细绳 拉着,静止在倾角为 的光滑固定斜面上,求物体对斜面的压力的大小.如图所示.

  解: 解决力学问题首先对(研究对象)物体进行受力分析,物体在斜面上受三个力:重力、支持力、绳的拉力.以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系.

  由平衡条件 即 , (找准边角关系)可得:

  由此得到斜面对物体的垂直作用力为:

  由牛顿第三定律(作用力和反作用力的关系)可知:

  物体对斜面的压力的大小为:

  探究活动

  作图法

  根据力的平行四边形定则,利用直尺(一般常用的是毫米刻度尺)去求几个力的合力或去求合力的某一个分力.利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题,虽然此种方法简洁、直观、方便,但由于在利用作图法过程中误差的存在(包括作图误差、视图误差、测量误差等)不可避免,得到的结果太粗糙.因此,我们在解题时一般不用作图法.而只是在探讨力的变化规律及相互关系时使用.

  题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则

  题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生变化时合力的变化规律

  上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的研究.

共点力平衡条件的应用 篇3

  教学目标 

  知识目标

  1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.

  2、掌握共点力的平衡条件.

  3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题.

  能力目标

  1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力.

  2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力.

  情感目标

  1、教会学生用辨证观点看问题,体会团结协助.

  典型例题

  关于斜面物体的摩擦力的两种分析方法以及拓展

  例1 如图,一物块静止在倾角为37°的斜面上,物块的重力为20N,请分析物块受力并求其大小.

  分析:物块受竖直向下的重力 ,斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 ,斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 .

  解:

  1、方法1――用合成法

  (1)合成支持力 和静摩擦力 ,其合力的方向竖直向上,大小与物块重力大小相等;

  (2)合成重力 和支持力 ,其合力的方向沿斜面向下,大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小相等;

  (3)合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 和重力 ,其合力的方向垂直斜面向下,大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小相等.

  合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的,这有共点力平衡条件决定,关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚.

  2、方法2――用分解法

  理论上物块受的每一个力都可分解,但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算),本题正交分解物块所受的重力 ,利用平衡条件 , ,列方程较为简便.

  为了学生能真正掌握物体的受力分析能力,要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法,要有一定数量的训练.

  方法2的拓展1: 一物块静止在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,请分析物块受力并分析当倾角 慢慢减小到零的过程其大小的变化情况.

  解:依题意 用分解法将物块受的重力 正交分解,利用 , 的平衡条件,得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小为 ,

  斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小 .

  物块受的重力 是不变的(关于这一点学生非常清楚),根据数学的知识的分析可以知道当倾角 慢慢减小到零的过程,

  逐渐增大,最后等于物块的重力 ;

  逐渐减小,最后等于零.

  适当的时候,提醒学生分析的方法和结论;提醒学生极限法的应用,即倾角 等于零时的极限情况下分析题目.

  方法2的拓展2:一物块放在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,斜面与物块的动摩擦因数为 ,请分析物块受力的方向并分析当倾角 慢慢由零增大到90°的过程,物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的变化情况.

  分析物块受力: 时,只受两个力重力 和斜面给的支持力 ,此时没有摩擦力;

  时,物块只受一个力,物块的重力 .(此亦为极限法处理).

  借此,和学生一起分析,可知物块的运动状态是变化的,既开始时物块静止在斜面上,这时物块受三个力.

  物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的静摩擦力 .

  在斜面给物块的静摩擦力 等于物块的下滑力 时,物块开始滑动,此时物块依旧受三个力, 物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的滑动摩擦力 .物块处于加速运动状态.(这里学习应用了运动性质的分段处理方法).在此基础上分析每个力的大小变化情况.(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解).

  重力大小不变;斜面给物块的支持力的大小逐渐减小;斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小.

  利用正交分解分析物体的受力情况

  例2 质量为 的物体,用水平细绳 拉着,静止在倾角为 的光滑固定斜面上,求物体对斜面的压力的大小.如图所示.

  解: 解决力学问题首先对(研究对象)物体进行受力分析,物体在斜面上受三个力:重力、支持力、绳的拉力.以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系.

  由平衡条件 即 , (找准边角关系)可得:

  由此得到斜面对物体的垂直作用力为:

  由牛顿第三定律(作用力和反作用力的关系)可知:

  物体对斜面的压力的大小为:

  探究活动

  作图法

  根据力的平行四边形定则,利用直尺(一般常用的是毫米刻度尺)去求几个力的合力或去求合力的某一个分力.利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题,虽然此种方法简洁、直观、方便,但由于在利用作图法过程中误差的存在(包括作图误差、视图误差、测量误差等)不可避免,得到的结果太粗糙.因此,我们在解题时一般不用作图法.而只是在探讨力的变化规律及相互关系时使用.

  题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则

  题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生变化时合力的变化规律

  上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的研究.

共点力平衡条件的应用 篇4

  教学目标

  知识目标

  1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.

  2、掌握共点力的平衡条件.

  3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题.

  能力目标

  1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力.

  2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力.

  情感目标

  1、教会学生用辨证观点看问题,体会团结协助.

  典型例题

  关于斜面物体的摩擦力的两种分析方法以及拓展

  例1 如图,一物块静止在倾角为37°的斜面上,物块的重力为20N,请分析物块受力并求其大小.

  分析:物块受竖直向下的重力 ,斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 ,斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 .

  解:

  1、方法1――用合成法

  (1)合成支持力 和静摩擦力 ,其合力的方向竖直向上,大小与物块重力大小相等;

  (2)合成重力 和支持力 ,其合力的方向沿斜面向下,大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小相等;

  (3)合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 和重力 ,其合力的方向垂直斜面向下,大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小相等.

  合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的,这有共点力平衡条件决定,关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚.

  2、方法2――用分解法

  理论上物块受的每一个力都可分解,但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算),本题正交分解物块所受的重力 ,利用平衡条件 , ,列方程较为简便.

  为了学生能真正掌握物体的受力分析能力,要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法,要有一定数量的训练.

  方法2的拓展1: 一物块静止在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,请分析物块受力并分析当倾角 慢慢减小到零的过程其大小的变化情况.

  解:依题意 用分解法将物块受的重力 正交分解,利用 , 的平衡条件,得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小为 ,

  斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小 .

  物块受的重力 是不变的(关于这一点学生非常清楚),根据数学的知识的分析可以知道当倾角 慢慢减小到零的过程,

  逐渐增大,最后等于物块的重力 ;

  逐渐减小,最后等于零.

  适当的时候,提醒学生分析的方法和结论;提醒学生极限法的应用,即倾角 等于零时的极限情况下分析题目.

  方法2的拓展2:一物块放在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,斜面与物块的动摩擦因数为 ,请分析物块受力的方向并分析当倾角 慢慢由零增大到90°的过程,物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的变化情况.

  分析物块受力: 时,只受两个力重力 和斜面给的支持力 ,此时没有摩擦力;

  时,物块只受一个力,物块的重力 .(此亦为极限法处理).

  借此,和学生一起分析,可知物块的运动状态是变化的,既开始时物块静止在斜面上,这时物块受三个力.

  物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的静摩擦力 .

  在斜面给物块的静摩擦力 等于物块的下滑力 时,物块开始滑动,此时物块依旧受三个力, 物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的滑动摩擦力 .物块处于加速运动状态.(这里学习应用了运动性质的分段处理方法).在此基础上分析每个力的大小变化情况.(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解).

  重力大小不变;斜面给物块的支持力的大小逐渐减小;斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小.

  利用正交分解分析物体的受力情况

  例2 质量为 的物体,用水平细绳 拉着,静止在倾角为 的光滑固定斜面上,求物体对斜面的压力的大小.如图所示.

  解: 解决力学问题首先对(研究对象)物体进行受力分析,物体在斜面上受三个力:重力、支持力、绳的拉力.以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系.

  由平衡条件 即 , (找准边角关系)可得:

  由此得到斜面对物体的垂直作用力为:

  由牛顿第三定律(作用力和反作用力的关系)可知:

  物体对斜面的压力的大小为:

  探究活动

  作图法

  根据力的平行四边形定则,利用直尺(一般常用的是毫米刻度尺)去求几个力的合力或去求合力的某一个分力.利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题,虽然此种方法简洁、直观、方便,但由于在利用作图法过程中误差的存在(包括作图误差、视图误差、测量误差等)不可避免,得到的结果太粗糙.因此,我们在解题时一般不用作图法.而只是在探讨力的变化规律及相互关系时使用.

  题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则

  题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生变化时合力的变化规律

  上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的研究.

共点力平衡条件的应用 篇5

  教学目标

  知识目标

  1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.

  2、掌握共点力的平衡条件.

  3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题.

  能力目标

  1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力.

  2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力.

  情感目标

  1、教会学生用辨证观点看问题,体会团结协助.

  典型例题

  关于斜面物体的摩擦力的两种分析方法以及拓展

  例1 如图,一物块静止在倾角为37°的斜面上,物块的重力为20N,请分析物块受力并求其大小.

  分析:物块受竖直向下的重力 ,斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 ,斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 .

  解:

  1、方法1――用合成法

  (1)合成支持力 和静摩擦力 ,其合力的方向竖直向上,大小与物块重力大小相等;

  (2)合成重力 和支持力 ,其合力的方向沿斜面向下,大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小相等;

  (3)合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 和重力 ,其合力的方向垂直斜面向下,大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小相等.

  合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的,这有共点力平衡条件决定,关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚.

  2、方法2――用分解法

  理论上物块受的每一个力都可分解,但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算),本题正交分解物块所受的重力 ,利用平衡条件 , ,列方程较为简便.

  为了学生能真正掌握物体的受力分析能力,要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法,要有一定数量的训练.

  方法2的拓展1: 一物块静止在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,请分析物块受力并分析当倾角 慢慢减小到零的过程其大小的变化情况.

  解:依题意 用分解法将物块受的重力 正交分解,利用 , 的平衡条件,得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小为 ,

  斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小 .

  物块受的重力 是不变的(关于这一点学生非常清楚),根据数学的知识的分析可以知道当倾角 慢慢减小到零的过程,

  逐渐增大,最后等于物块的重力 ;

  逐渐减小,最后等于零.

  适当的时候,提醒学生分析的方法和结论;提醒学生极限法的应用,即倾角 等于零时的极限情况下分析题目.

  方法2的拓展2:一物块放在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,斜面与物块的动摩擦因数为 ,请分析物块受力的方向并分析当倾角 慢慢由零增大到90°的过程,物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的变化情况.

  分析物块受力: 时,只受两个力重力 和斜面给的支持力 ,此时没有摩擦力;

  时,物块只受一个力,物块的重力 .(此亦为极限法处理).

  借此,和学生一起分析,可知物块的运动状态是变化的,既开始时物块静止在斜面上,这时物块受三个力.

  物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的静摩擦力 .

  在斜面给物块的静摩擦力 等于物块的下滑力 时,物块开始滑动,此时物块依旧受三个力, 物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的滑动摩擦力 .物块处于加速运动状态.(这里学习应用了运动性质的分段处理方法).在此基础上分析每个力的大小变化情况.(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解).

  重力大小不变;斜面给物块的支持力的大小逐渐减小;斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小.

  利用正交分解分析物体的受力情况

  例2 质量为 的物体,用水平细绳 拉着,静止在倾角为 的光滑固定斜面上,求物体对斜面的压力的大小.如图所示.

  解: 解决力学问题首先对(研究对象)物体进行受力分析,物体在斜面上受三个力:重力、支持力、绳的拉力.以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系.

  由平衡条件 即 , (找准边角关系)可得:

  由此得到斜面对物体的垂直作用力为:

  由牛顿第三定律(作用力和反作用力的关系)可知:

  物体对斜面的压力的大小为:

  探究活动

  作图法

  根据力的平行四边形定则,利用直尺(一般常用的是毫米刻度尺)去求几个力的合力或去求合力的某一个分力.利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题,虽然此种方法简洁、直观、方便,但由于在利用作图法过程中误差的存在(包括作图误差、视图误差、测量误差等)不可避免,得到的结果太粗糙.因此,我们在解题时一般不用作图法.而只是在探讨力的变化规律及相互关系时使用.

  题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则

  题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生变化时合力的变化规律

  上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的研究.

共点力平衡条件的应用 篇6

  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

共点力平衡条件的应用 篇7

  教学目标 

  知识目标

  1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态.

  2、掌握共点力的平衡条件.

  3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题.

  能力目标

  1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力.

  2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力.

  情感目标

  1、教会学生用辨证观点看问题,体会团结协助.

  典型例题

  关于斜面物体的摩擦力的两种分析方法以及拓展

  例1 如图,一物块静止在倾角为37°的斜面上,物块的重力为20N,请分析物块受力并求其大小.

  分析:物块受竖直向下的重力 ,斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 ,斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 .

  解:

  1、方法1――用合成法

  (1)合成支持力 和静摩擦力 ,其合力的方向竖直向上,大小与物块重力大小相等;

  (2)合成重力 和支持力 ,其合力的方向沿斜面向下,大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小相等;

  (3)合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 和重力 ,其合力的方向垂直斜面向下,大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小相等.

  合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的,这有共点力平衡条件决定,关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚.

  2、方法2――用分解法

  理论上物块受的每一个力都可分解,但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算),本题正交分解物块所受的重力 ,利用平衡条件  , 列方程较为简便.

  为了学生能真正掌握物体的受力分析能力,要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法,要有一定数量的训练.

  方法2的拓展1: 一物块静止在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,请分析物块受力并分析当倾角 慢慢减小到零的过程其大小的变化情况.

  解:依题意 用分解法将物块受的重力 正交分解,利用  ,  的平衡条件,得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 的大小为 ,

  斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 的大小 .

  物块受的重力 是不变的(关于这一点学生非常清楚),根据数学的知识的分析可以知道当倾角 慢慢减小到零的过程,

  逐渐增大,最后等于物块的重力 ;

  逐渐减小,最后等于零.

  适当的时候,提醒学生分析的方法和结论;提醒学生极限法的应用,即倾角 等于零时的极限情况下分析题目.

  方法2的拓展2:一物块放在倾角为 的斜面上,物块的重力为 ,斜面与物块的动摩擦因数为 ,请分析物块受力的方向并分析当倾角 慢慢由零增大到90°的过程,物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的变化情况.

  分析物块受力: 时,只受两个力重力 和斜面给的支持力 ,此时没有摩擦力;

  时,物块只受一个力,物块的重力 .(此亦为极限法处理).

  借此,和学生一起分析,可知物块的运动状态是变化的,既开始时物块静止在斜面上,这时物块受三个力.

  物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的静摩擦力 .

  在斜面给物块的静摩擦力 等于物块的下滑力 时,物块开始滑动,此时物块依旧受三个力, 物块的重力 ,斜面给物块的支持力 和斜面给物块的滑动摩擦力 .物块处于加速运动状态.(这里学习应用了运动性质的分段处理方法).在此基础上分析每个力的大小变化情况.(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解).

  重力大小不变;斜面给物块的支持力的大小逐渐减小;斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小.

  利用正交分解分析物体的受力情况

  例2 质量为 的物体,用水平细绳 拉着,静止在倾角为 的光滑固定斜面上,求物体对斜面的压力的大小.如图所示.

  解: 解决力学问题首先对(研究对象)物体进行受力分析,物体在斜面上受三个力:重力、支持力、绳的拉力.以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系.

  由平衡条件  即  ,  (找准边角关系)可得:

  由此得到斜对物体的垂直作用力为: 

  由牛顿第三定律(作用力和反作用力的关系)可知:

  物体对斜面的压力的大小为:

  探究活动

  作图法

  根据力的平行四边形定则,利用直尺(一般常用的是毫米刻度尺)去求几个力的合力或去求合力的某一个分力.利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题,虽然此种方法简洁、直观、方便,但由于在利用作图法过程中误差的存在(包括作图误差、视图误差、测量误差等)不可避免,得到的结果太粗糙.因此,我们在解题时一般不用作图法.而只是在探讨力的变化规律及相互关系时使用.

  题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则

  题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生变化时合力的变化规律

  上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的研究.

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共点力平衡条件的应用(通用7篇)

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