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.