共點力的平衡教案.doc

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1、共點力的平衡一、教學目標1.進一步理解共點力作用下物體的平衡條件，并能分析和計算共點力作用下物體的平衡問題。2.力求掌握解決共點力平衡問題的基本思路和方法，會正確選擇研究對象，進行受力分析，畫出物體的受力圖。二、教學重點共點力作用下物體平衡的特點及一般解法。三、教學難點三力作用下的動態(tài)平衡問題。教學過程共點力:幾個力都作用于物體的同一點,或者它們的延長線交于同一點,這幾個就叫做共點力.共點力作用下物體所受的合力為零是物體平衡的條件。物體的平衡條件具有廣泛的實際應用，因此對解決平衡問題一般方法的掌握具有十分重要

2、的作用。（一）應用共點力平衡條件解題的一般方法和步驟1.確定研究對象合理選擇研究對象是解決平衡問題的關鍵，它關系到能否作出解答或能否順利地解答。研究對象的選取可以是一個物體，一個結點，或一個系統（相互作用物體的全體）。通常在分析外力對系統的作用時，用整體法，在分析系統內部物體之間相互作用力時，用隔離法。2.對研究對象正確受力分析，并作出受力圖正確進行受力分析是正確分析物理過程或物理狀態(tài)的前提，是解決力學問題的基本能力要求，受力分析通常按以下步驟進行，首先確定研究對象（受力分析物體），然后按已知力、場力（引力場

3、、電場、磁場）、彈力（拉力、壓力、支持力）、摩擦力的順序來分析。3.判定研究對象是否處于平衡狀態(tài)共點力作用下的物體如果處于平衡狀態(tài)，則物體保持著靜止狀態(tài)或勻速直線運動的狀態(tài)例:根據概念來判斷下面的物體是否處于平衡狀態(tài):（1）靜止在水平面上的木箱（2）平直馬路上在牽引力作用下勻速前進的卡車（3）用細線懸掛在天花板上的靜止小球（4）剎車后停下來了的汽車（5）用細線懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷細線的瞬間（6）豎直上拋達到了最高點的小球(不計空氣阻力)總結：(1)平衡狀態(tài)的運動學特征:加速度為零(2)“保持”某狀

4、態(tài)和“瞬時”某狀態(tài)有區(qū)別4.運用平衡條件，選擇合適的方法列出平衡方程解題。若物體受力較多時，一般可選用力的正交分解法，即建立直角坐標系。將各力分解到兩互相垂直的坐標軸上，然后根據Fx=0，Fy=0列等式解題?！纠?】：長方形木塊靜止在傾角為θ的斜面上，那么木塊對斜面作用力的方向（）A.沿斜面向下B.垂直斜面向下C.沿斜面向上D.豎直向下對有些問題，我們也可采用根據力的作用效果分解后根據平衡條件解題，對三力平衡的問題，常用三力組成封閉三角形的特征，利用三角形方面的數學知識來求解。5.視問題的要求，對結果做出說明

5、或討論。（一）跟摩擦力有關的平衡問題這類問題是指平衡的物體受到了包括摩擦力在內共點力的作用。在共點力平衡中，當物體雖然靜止但有運動趨勢時，屬于靜摩擦力；當物體滑動時，屬于滑動摩擦力，由于摩擦力的方向要隨運動或運動趨勢的方向發(fā)改變而改變，靜摩擦力大小還可在一定范圍內變動，因此包括摩擦力在內的平衡問題常常需要多討論幾種情況，要復雜一些，因此做這類題目時要注意兩點：1.由于靜摩擦力的大小和方向都要隨運動趨勢的改變而改變，因此維持物體靜止狀態(tài)所需的外力允許有一定范圍；又由于存在著最大靜摩擦力，所以使物體起動所需的力大

6、于應大于某一最小的力。總之，包含摩擦力在內的平衡問題，物體維持靜止或起動需要的動力的大小是允許在一定范圍內的，只有當維持勻速起動時，外力才需確定的數值。2.由于滑動摩擦力F=μFN，要特別注意題目中正壓力FN的大小的分析和計算，防止出現錯誤。【例2】A、B、C三個物體質量分別為M、m、m0，作如圖4-2-1所示的連結，繩子不可伸長，且繩子質量、滑輪的摩擦均不計，若B隨A一起沿水平桌面做勻速運動，則可以斷定（）A.物體A與桌面間有摩擦力，大小為m0gB.物體A與B間有摩擦力，大小為m0gC.桌面對A、B對A都有

7、摩擦力，兩者方向相同D.桌面對A、B對A都有摩擦力，兩者方向相反，合力大小為m0g【解析】A、B一起做勻在速運動，它們所受的合外力必為零。為了分析A、B之間的作用力，必須把A、B隔離開來，可先分析受力情況比較簡單的物體B。B在水平方向只可能受A對它的摩擦力作用，除此之外，沒有其它物體對B施加水平方向的作用力，而由B做勻速直線運動可知，B在水平方向上受合力必為零，所以B不可能受到A施加的摩擦力作用。對于A物體在水平方向與繩子相連，而繩子系著C物體勻速運動所以繩子的拉力等于C的重力大小，故繩子對A物體施加一水平向

8、右的拉力作用，大小為m0g，要使A物體平衡，桌面需要對A施加一水平向左的摩擦力作用。本題的正確選項應為A。（一）三個共點力作用物體平衡的特點及解法如圖4-2-2所示，物體在共點力F1、F2、F3作用下處于平衡狀態(tài)，則此時F2和F3的合力與F1大小相等，方向相反，且在同一條直線上。將力F1、F3平移可得圖4-2-3所示圖形，可以看出，這三個力首尾相接，組成一個封閉的三角形。利用這個規(guī)律解題時，?？梢蕴?/p>