共点力的平衡及其应用

§4.3共点力的平衡及其应用教学目标：1.知道平衡的意义，知道共点力的平衡条件。2.会通过对物体的受力分析，根据平衡条件列出不同方向上合力为零的方程。3.能从平衡的普遍性体会平衡条件的价值，乐意研究有一定困难的问题。教学重点：共点力的平衡条件教学难点：共点力平衡条件的应用课时安排:2课时教学进程导入新课在表演走钢丝的杂技节目时，由于观众总害怕演员摔下来，所以这个节目显得异常惊险。2000年我国高空王子阿迪力在南岳手持长杆成功的表演了未系保险绳走过1000多米钢丝绳的惊险绝技，在表演中阿迪力不断的调整姿势，保持身体处于平衡状态，最后顺利地走完全程。1、什么是平衡状态？2、阿迪力通过调整什么来保持身体处于平衡状态？3、用到了什么物理知识呢？推进新课一、生活离不开平衡放在讲桌上的粉笔盒，室内摆放的各种物品，雄伟的建筑，大自然中耸立的山峰，著名的比萨斜塔。他们都处于什么状态？以上它们都保持着静止而处于平衡状态，所以静止是平衡的一种表现。此外，沿平直铁路匀速运动的火车，发生沙尘暴时在空中徐徐下落的沙尘，挂在降落伞上的救灾物在空中匀速下降等，这些物体也都处于平衡状态。由此我们可以知道：如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。静止和匀速直线运动在物理学上具有等价性。处于平衡状态的物体加速度一定等于零，这是平衡的基本物理特征，物体的运动速度可以不等于零。二、从二力平衡到共点力平衡初中已经学习了二力平衡，当物体只受到两个力而处于平衡状态时，它们的合力F合=0.那么当物体受到三个力或三个以上共点力作用而处于平衡状态时，应满足什么条件呢？（实验探究）三个共点力的平衡二个人合作，用三个测力计拉住小环Ｏ，记下三个测力计的拉力的方向及大小，用力的图示法在黑板上表示出各个力。若把其中F1，F2先合成一个力F’，即可以简化为二力平衡的情况。可以发现，它们同样满足条件：F合=0。进一步研究表明：物体在多个共点力作用下平衡时，合力总等于零。这就是物体受到共点力作用时处于平衡状态的条件。注意几点：①作用在一个物体上的多个共点力的合力等于零时，它们在水平方向上的分力的合力等于零，在竖直方向上的分力的合力也等于零。例如，在水平拉力F作用下沿水平方向做匀速直线运动的小车，有：水平方向：Fx合=F-f=0竖直方向：Fy合=N-G=0在共点力平衡问题中，长取两个互相垂直的方向进行考察。②物体受几个共点力作用平衡时，其中任何一个力一定跟其他各个力的合力等值反向。因此，任何一个力都可以称为其他各个力的平衡力。③物体保持静止或匀速直线运动的力学条件相同（F合=0），因此，静止与匀速直线运动具有等价性。案例分析案例1和案例2都是共点力平衡的典型问题。它较好的概括了求解共点力平衡问题的基本步骤：选对象——从问题中选取处于平衡状态的物体画力图——画出研究对象的受力示意图取坐标——在共点力平衡问题中常取两个互相垂直的方向进行考察列方程——列出在x、y两方向上的力平衡方程。课堂小结：本节介绍了静止和匀速直线运动都属于平衡状态在物理学上具有等价性。然后主要讲了多个共点力的平衡条件是：F合=0，它在水平方向上的分力的合力等于零，在竖直方向上的分力的合力也等于零。最后讲了共点力平衡的应用及解此类问题的一般步骤。布置作业:P981,2,4板书设计一、生活离不开平衡1、静止是平衡的一种表现2、匀速直线运动也是平衡的一种表现3、平衡状态：如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。二、从二力平衡到共点力平衡共点力平衡条件：F合=0即Fx合=0Fy合=0