2015年秋季物理学科高一年级同步课程第11次标准化教案.docxVIP

2015年秋季物理学科高一年级同步课程第11次标准化教案教案编写：任韦 教案审编：高阳课题 共点力的平衡课型 □ 新课型 □复习课型 □试卷讲练 □专题课教学目标学会解决处理共点力平衡的基本方法，做到熟练使用，融会贯通；理解整体法的思想，能够知道什么时候该使用整体法；学会灵活选取研究对象，简化问题。教学重点使用矢量三角形法和正交分解法解决共点力平衡问题；整体法与隔离法的应用。教学难点矢量三角形法和正交分解法的灵活应用；整体法与隔离法的综合使用。教学材料补充讲义教学时长 2 X 50分钟第一节课教学过程 （50 分钟）时间分配教学流程3-4’步骤一：入门考1.如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是（ ） 答案：C步骤二：课堂引入教师活动：师：同学们，我们初中就已经学过物体的平衡状态，请回忆什么是平衡状态？生：静止或匀速直线运动状态师：很好，物体处于平衡状态的条件是什么？生：二力平衡师：如果物体受到两个以上力的作用呢？生：那就是多力平衡吧，简称受到平衡力，也就是合力为零师：这位同学非常机智，当物体受到共点力时，无论受到几个力的作用，只要合力为零，物体就处于平衡状态，反之也成立。下面先请同学们思考这个问题：在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（ ） A.蹦床运动员上升到最高点时B.摆到最低点时C.相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物D.宇航员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟”六号进入轨道做圆周运动时学生活动：学生讨论设计意图：在初中知识的基础上引入高中共点力平衡的问题理解平衡状态的意义5-7’步骤三：新课学习师：现在，我们开始正式学习共点力平衡问题的解决方法：简单问题引入：教师活动：师：同学们，我们先来看一道基础题：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，求绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ 师：做力学题的第一个步骤是什么？生：确定研究对象，对研究对象进行受力分析，画出受力图示师：这个题目应该研究谁呢？生：那还用说，当然是球啊！师：好，请一位同学分析球的受力情况，画出受力图生：画完了师：物体处于平衡状态，受到的合力为0，但是现在有三个力怎么办呢？生：可以先合成两个力，比如把G和FN合为一个力F合，再根据二力平衡知道F与F合大小相等，方向相反，就可以知道F合的方向了，再求出F合就知道F的大小了师：说的太好了，我们将这位同学的思路用下图来表示，根据题目中已知的角度，再利用三角函数的知 识，就容易求出：F=G/cosα，FN=Gtanα 生：这和上节课讲的方法是一样的啊，而且还可以用力的分解来做师：对，看来同学们学的非常好，那老师必须教点新方法了。这题本质是一个三力合成的问题，其合力为0，我们刚才是利用平行四边形定则先合成两个力再与第三个合成，我们有没有一步到位，一气呵成的方法呢？（提示：三个力还可以怎样合成？）生：多边形定则师：OK，并且请注意合力为0生：三个力的有向线段构成首位相接的闭合三角形师：非常好，那我们把重力的矢量固定不动，只用把F和FN平移，使它们首尾相接就一定能构成一个三角形，这就是矢量三角形法。由于这是一个直角三角形，且已知一个锐角，和一条边长，很容易求出另外两边长，即两个力的大小。是不是比刚才的方法更直接、更快速。生：是的，方便多了。师：最后再教同学们一招，大家回忆一下上节课是不是讲了一种简单粗暴的方法生：正交分解法！师：很好，我们上次说正交分解的目的在于合，是“先分再合”，一起来回忆一下正交分解法的步骤，按下图建立坐标系，将力F往各方向分解，由于合力为0，故各方向上的力都为0，有FN=Fsinα，G=Fcosα，同样得出：F=G/cosα，FN=Gtanα. 引导学生归纳：能够看出对于三力平衡的问题，尤其是三力构成直角三角形或有其它特殊角时，矢量三角形法较简单，但是别忘了正交分解法，因为它是最普遍适用的方法，虽然有时较麻烦，这一点可以从后面的学习体会到。设计意图：了解用矢量三角形法和正交分解法解共点力平衡的问题12-15’步骤四：例题讲解教师活动：例1.用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上.已知绳能承受的最大张力为10 N.为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取10m/s2）（ ）A.m B.m C.m D.m师：请同学们画出画框的受力示意图，找一位同学道黑板上来画一下生：老师，画完了师：这三个力看起来不共点，但是我们把三个力的作用线延长一下，是不是就共点了？生：是的师：所以这还是一个共点力平衡问题，其实我们高中遇到的大多数平衡问题都是共点力平衡。同学们想一想这题可以用什么方法？生：可以用矢量三角形法，因为画框是对称悬挂的，所以三个力可以构成等腰三角形师：不错，我们把图画出来，容易求出FT1= FT2=