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6.共点力的平衡教学设计 （2016/11/14 会宁县第二中学 730799 【摘要】要研究机械运动，就要对物体进行受力分析，在受力分析时先选取研究对象，有时候选系统（求解系统受到的外力时用整体发），有时选单个物体（求解组成系统的物体之间的相互作用时用隔离法）。 【关键词】受力分析 物体的平衡 动态平衡问题 【教学目标】 1.掌握受力分析。 2.知道平衡状态,理解共点力作用下物体的平衡条件。 3.能解决简雄的平衡问题。 【知识对比】 知识点 初中 高中 受力分析 初中学习了简单的受力分析 高中突出受力分析的重要性，并讲到整体法与隔离法 静态平衡 初中学习了二力平衡 多力平衡问题并涉及多种方法 动态平衡 初中未提及 动态平衡问题 【课时安排】2课时 【教学过程】 一、受力分析 【问题引入】 怎样对物体进行受力分析？ 【情景引入】 如图6-1所示，木块放在弹簧秤的托盘上，处于静止状态，木块受到几个力的作用？ 木块受到重力作用，比较弹簧秤读数，有拉力作用弹簧秤读数变小，说明木块还受到拉力和支持力作用，由于木块处于静止状态，所以还受到水平向左的摩擦力作用，并且与拉力的水平分力平衡，如图6-2所示。 1. 受力分析应遵循以下原则 由上可见，对物体受力分析应遵循以下原则： （1）研究对象选取以简单为原则，可以选质点、节点、物体、物体系统。 （2）受力分析的顺序:重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力。 （3）受力分析的根据:按各力产生的条件(注意假设法的应用)及实际受力情况分析。 （4）画出受力分析图:注意受力个数、作用点及方向。 （5）物体的形状、体积可以忽略不计时或物体做平动时，把各力集中于重心;当物体有转动或转动趋势时，不能将各力画在其重心上。 顺口溜：场力一定有，弹力看四周，分析摩擦力。 【易错警示】 受力分析时既“施力”又 “受力”，易造成“漏力”或“多力”。 【归纳总结】 (1)受力分析的三个判断依据为： ①从力的概念判断，寻找对应的施力物体； I ②从力的性质判断，寻找产生的原因； ③从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态(是静止、是匀速运动还是有加速度)。 ⑵受力分析的基本思路如下： (3)对于物体系统判断可用整体法与隔离法 整体法 隔离法 概念 将几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力 研究系统内物体之间的相互作用力 注意问题 分析整体周围其他物体对整体的作用，而 不画整体内部物体间的相互作用 分析周围其他物体对它的作用力 例题： 二、共点力作用下的物体的平衡 【问题导学】 共点力作用下的物体的平衡条件是什么？ 【情景引入】 在现实生活中，物体常常受到多个力的作用并且保持平衡 状态，如图6-3所示，气球悬在半空中，受到重力、绳子的拉力、 风的作用力和空气的浮力作用，这几个力之间有什么样的关系 能让气球保持静止状态呢？ 为了解决这个问题，我们用下面的实验来总结。 【要点解读】 （1）将一方形薄木板平放在桌面上，并在板面上用图钉固定好白纸，将三个弹簧测力计的挂钩用细绳系在小铁环上如图6-4所示。 (2)先将中两个弹簧测力计固定在图板上，再沿某一方向拉着第三个弹簧测力计。当铁环平衡时，分別记下弹簧测力计的示数F1，F2，F3,和它们的方向，并按各个力的大小和方向作出力的图示。 （3）按平行四边形定则作出F1，F2的合力F12,比较F12和F3，如图6-4(b)所示(或合成F2，F3，作出F23，比较F23与F1).由此，找出三个力F1，F2，F3,的关系。通过这个实验，你认为三个共点力平衡的条件应当是什么？ 上述实验探究中，我们得到了三个共点力平衡的条件是:F合=0。 那么，若是四个共点力、五个共点力……其平衡条件又是怎样的呢？你不妨运用力的合成法，将多个共点力的平衡转化为二力平衡进行分析。结论依然是F合=0。 【易错警示】 正确区分“静止”和“v=0”。物体处于静止状态时，v= 0，a=0是平衡状态;但是，当v= 0时，物体不一定处于平衡状态，如自由落体运动初始状态或竖直上抛运动物体到达最高点时 v= 0，但以a=g，不是平衡状态。 【归纳总结】 1.物体在共点力作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)的条件是合力为零，即F合=0。 2.解决的方法常有:正交分解法、解三角形法、图像法、相似三角形法等。 3.物体受3个或3个以上的共点力作用时，常用正交分解法，力的正交分解优点在于：其一，借助数学中三角坐标系（x,y）对力进行描述;其二，几何图形关系简单，是直角三角形，计算简便。 【难点辨析2】 判断下列说法的正误。 1.静止在粗糙平面上的物体处于平衡状态 （ ） 2.沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态。 （ ） 3.在不光滑的水