南京市高一物理备课讲座 - 图文

力分析作为基础，研究物体运动状态的一种特殊态———物体的平衡，就较为容易了，而且这也符合学生认知过程中由一般到特殊的规律。但由于受老教材安排的影响，加之在力的合成与分解之后讲述本章内容能达到综合运用前面所学知识的功能，具有一气呵成的感觉，所以许多教师仍将第四章内容安排在第一章之后讲述。

物体的平衡在实际应用中有很多例子，因此在本章教学中可很好地体现物理与生活的联系，是很好培养学生分析解决问题能力的良好素材。但在教学中不要把学生引导到解大量难题上，而是要学生清楚地理解两类物体平衡的条件，特别是第一类平衡的条件，并在运用时掌握解决平衡问题的基本思路和方法。有固定转动轴的平衡问题，是选学内容，可用来满足部分学生的需要，不宜统一要求。 （二）本章分为二单元

第一单元：第一节和第二节 共点力的平衡 第二单元：第三节和第四节 力矩平衡 二、教学要求和教学建议

（一）共点力作用下的平衡及平衡条件的应用 教学要求：

1、了解共点力作用下物体平衡的概念

2、理解共点力平衡的条件，会用来解决有关的平衡问题 教学建议：

1. 教材在第一章中给出共点力的概念，在此要复习共点力概念，要讲清平衡状态的概念，纠正“共点力一定各个力都作用在物体的同一点（不过一般情况下受力物体可看作质点）”和“处于平衡状态下的物体肯定是静止的”这些错误的日常概念，在例题安排上应体现这一思想。

2. 本节例题教学中，会遇到物体受力个数较多的情况，因此需补充讲述力的正交分解知识。其实正交分解在第三章中已经涉及。若是初次涉及，需讲清正交分解是将矢量运算转化为代数运算以及正交分解的步骤。

3. 教学中可通过实验探究得出平衡条件。二力平衡条件初中已经讲过，可做三力平衡实验，分析三个力的关系，不完全归纳得出三力平衡条件，继而推广到一般情况下物体的平衡条件F合=0。接下来讨论课本P72思考与讨论与P73练习4。

4. 可通过例题讲解运用矢量三角形分析动态平衡类问题的方法，也可补充讲述三力汇交原理。

5. 通过例题让学生归纳出解决静力学问题的思路，即确定研究对象，分析对 象的受力情况，列方程求解。二力问题，可用二力平衡知识求解；三力问题，用三角形的知识可求解；对于多力问题，可用正交分解的方法求解。物体平衡条件的运用，又可求知物体所受到的一些未知力，可引导学生体会当未知力的方向事先不能确定时，可先假设未知力的某一方向，然后根据解的结果进行判断此未知力的实际方向。

6. 对于通过某种方式连接在一起的几个物体处于平衡状态问题，可引导学生选择好研究对象，体会对象选择不同，对解题带来的不同影响，给出整体法和隔离法。但选题不宜太难。

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讲学案

第一、二课时 共点力作用下物体的平衡

【典型例题】

1. 课本P72例1

2. 如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时，绳OA的拉力（ ）

A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大

3. 课本P72例2

4. 如图所示，球的质量为m，斜面体的质量为M，倾角为θ＝53°，球光滑，它与墙面、斜面之间没有摩擦力作用．斜面体静止在粗糙的水平面上，这时地面对斜面体的支持力为＿＿＿＿，静摩擦力为＿＿＿＿。

【反馈练习】

1. 如图所示，用细绳悬持着一个重物，下列叙述中正确的是（ ） A. 重物对细线的拉力和天花板对细线的作用力是一对作用力和反作用力 B. 细线对重物的拉力与重物所受的重力是一对平衡力 C. 重物对细线的拉力等于物体受的重力 D. 细线所受重物的作用力就是重物受的重力

2. 如图所示，质量为m、横截面积为直角三角形的物块ABC，∠ABC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面BC的推力．现物块静止不动，则摩擦力的大小为＿＿＿

3. 如图所示，在粗糙的水平面上放一三角形木块a，若物体b在a的斜面上匀速下滑，则（ ）

A．a保持静止，而且没有相对水平面运动的趋势 B．a保持静止，但有相对于水平面向右运动的趋势 C．a保持静止，但有相对于水平面向左运动的趋势

D．因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势作出判断 【课后练习】

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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θ角，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？

2. 如图所示，氢气球重10N，所受空气浮力为16N，由于水平风

力的作用，使牵住氢气球的细绳与地面夹角为60°。试求氢气球所受细绳拉力和风力的大小。

3. 如图所示，质量为2Kg的物体放在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数μ=0.2。今用一个与水平方向夹角α=30°的拉力作用在物体上，物体作匀速直线运动，试求拉力F的大小。（g取10m/s）

2

4. 质量为10Kg的物体放在粗糙木板上，当木板倾角为37°时，物体恰能匀速下滑。

2

（g取10m/s）求：

（1）物体与木板间的动摩擦因数

（2）当木板倾角改为30°时,物体所受摩擦力多大? （3）当木板倾角为45°时，物体所受摩擦力多大？

5. 两根长度相等的轻绳，下端是挂一质量为m的物体．上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N两点间的距离为S，如图所示，已知两绳所绳的长度不得短于＿＿＿＿。

＊（二）有固定转动轴物体的平衡及平衡条件的应用 教学要求

1.了解转动平衡的概念，理解力臂和力矩的概念

2. 理解有固定转动轴物体的平衡条件，会应用条件处理有关问题 教学建议

1. 本节属于选学内容，是培养学生思维广阔性和深刻性的良好素材，部分学校可组织教学，但难度不宜过大。

2. 转动平衡的研究对象是不能看成质点的物体，转动平衡状态是有固定转动轴的物体在力的作用下保持静止的状态。转动轴有时是明显的（转轴、铰链、支点等），有时是不明显的（瞬时转轴），要注意分析和选择。

3. 力臂概念初中已讲过，力矩概念不要求学生知道是矢量，只要求知道力矩可以使物体向两个不同方向转动。教学中可多分析一些实例，让学生体会力矩的大小可表示力对物体转动的作用。

4. 结合初中讲过的杠杆平衡条件，通过力矩盘实验归纳出力矩平衡的一般条件，即 M合=0，师生合作做好该实验是关键。

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5. 例题可尽量采集丰富的生产生活问题，由于近几年高考对此不作要求，所以教学中难度不宜太大。综合运用两个平衡条件，情景又比较复杂的问题可以不讲。通过例题教学可引导学生归纳应用力矩平衡条件解题的步骤 （1） 确定研究对象，并选择转动轴

（2） 分析研究对象的受力情况（除转轴之外），确定每个力的力臂，并判断每个力的力矩

的正负。

（3） 根据力矩平衡条件列方程求解

6. 阅读材料《平衡的种类》可安排学生自学，教师可做适当的讲解。

讲学案

第三、四课时 力矩平衡条件的应用

【典型例题】

1. 课本P75如图：BO是一根质量均匀的横梁，重量G1

＝80N，BO的一端安在B点，可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，另一端用钢绳AO拉着横梁保持水平，与钢绳的夹角

??30o，在横梁的O点挂一个重物，重要G2＝240N，求钢

绳对横梁的拉力F1：

2. 如图所示，OAB是一弯成直角的杠杆，可绕过O点垂直于纸面的轴转动，杆OA长30cm，AB段长为40cm，杆的质量分布均匀，已知OAB的总质量为7kg，现在施加一个外力F，使杆的AB段保持水平，则该力作用于杆上哪一点，什么方向可使F最小？

3. 课本P76例题2：一辆汽车重1.2×104N，使它的前轮压在地秤上，测得的结果为6.7×103N，汽车前后轮之间的举例是2.7m，求汽车重心的位置，（即求前轮或后轮与地面接触点到重力作用线的距离。）

【反馈练习】

1. 如图所示，一均匀木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动．现有一方向不变的水平力F作用于该棒的A点，使棒从竖直位置缓慢转到偏角θ＜90?的某一位置．设M为力F对转轴的力矩，则在此过程中（ ）

A． M不断变大，F不断变小 B．M不断变大，F不断变大

C．M不断变小，F不断变小 D．M不断变小，F不断变大

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2. 如图所示，要使圆柱体绕A点滚上台阶，试通过作图 判断在圆柱体上最高点所施的各力中最省力的是 。 F4 F3 F2 F1 O

A 【课后练习】

1.一块均匀木板MN长L＝15cm，G1＝400N，搁在相距D＝8m的两个支架A、B上，MA＝NB，重G2＝600N的人从A向B走去，如图：问人走过B点多远时，木板会翘起来？

2. 如图是一个杆秤，提纽和秤钩的距离OB=6cm，秤杆和秤钩的质量为m=0.24Kg，重心C在提纽右侧，OC=4cm，秤锤的质量M=0.6Kg，求： （1） 这个杆秤的定盘星（即刻度的起点）的位置 （2） 杆秤上1 Kg的刻度位置

3. 如图所示，一质量为m=50Kg的均匀圆柱体，放在高h的台阶旁边，已知台阶高h为圆柱体半径的一半。圆柱体与台阶接触处P是粗糙的。为使圆柱滚上台阶：（1）若将力作用于圆柱体的最上方A处，所需的最小力为多大？

（2）若力不一定作用在A处，那么作用在何处，沿什么方向

2的力最小？（g取10m/s） A

O P h

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