物体的平衡复习
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1.理解物体平衡的概念,掌握共点力的平衡条件.
2.理解力矩的概念,能处理简单的力短平衡问题.
3.能灵活运用平衡条件来解决相关平衡问题.
(二)能力训练点
通过本章知识复习,培养学生归纳总结的能力,分析知识的能力,理论联系实际的能
力.
(三)德育渗透点
通过本章知识的学习,让学生建立全面发展、平衡发展的理论思想.
(四)美育参透点
培养学生领悟自然现象的平衡与对称美.
二、学法引导
通过知识框架的疏理和构建,培养学生把握知识重难点,形成解题图景的能力.
三、重点·难点·疑点及解决办法
(一)重点
平衡条件的应用
(二)难点
共点力作用下物体平衡条件的灵活应用
(三)疑点
重力在平衡中的作用,力臂
(四)解决办法
通过演示实验、媒体展示、分析讨论让学生掌握本章知识.
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
相关实验器材,三角板,多媒体课件.
六、师生互动活动设计
教师提问诱导学生回顾本章知识,形成知识网络,通过典型例题分析突破重难点,通
过对比分析强化对易错知识点的掌握.
七、教学步骤
(一)明确教学目标
(略)
(二)整体感知
本章知识结构
应用
平衡条件
力矩
平衡状态
在固定转动轴物体平衡
应用
平衡条件
平衡状态
衡共点力作用下物体的平
物体的平衡
(三)重点、难点分析
1.对物体进行平衡分析时,必须是建立在对平衡条件判断基础上的受力分析.
2.对物体进行受力分析时,应有规范的分析顺序,特别是不要忽略对重力的分析.
3.力臂分析应准确,且要辨明顺逆(正、负)力矩.
(四)本章解题思路和方法总结
1.状态的判断:通过物体的速度(大小、方向)特征判断物体是否处于平衡状态,处
于何种平衡状态.
2.受力分析:(1)首先分析重力;(2)其次围绕研究对象一周看接触面(点)上是
否存在弹力和摩擦力;(3)分析其他力;(4)找出每个力的施力物体验证受力分析.
3.应用平衡条件进行求解
4.方法:(1)三力汇交原理;(2)拉密原理(正弦定理与平衡条件的应用)
c
FF
b
FF
a
FF 3
3
33
2
211
sinsinsin ;(3)相似三角形法;(4)正交分解法
0
0
y
x
F
F
【例 1】 如图 4-25所示,一重为G的物体放在粗糙的水平面上,与水平面的动摩擦因
数为 μ,若对物体施一水平成 θ角的力 F,使物体沿水平面运动,则物体所受的滑动摩擦力
是多少?
图 4-25
解析 因不知物体在水平方向是否处于平衡状态,只能从竖直方向合外力为零入手.
受力分析如下图,有:
N+Fsinθ=G
f=μN
得 f=μ(G-Fsinθ)
【例 2】 物体 A单独放在倾角为 37°的斜面上,正好能匀速下滑.将 A用细线通过光滑
滑轮挂上物体 B,且将斜面倾角改为 30°时,A又正好能沿斜面匀速上滑,如图 4-26,则
B与 A的质量比为多少?
图 4-26
解析 当斜面倾角为 37°时,木块匀速下滑,则:
mgsin37°=μmgcos37°
解得 μ=tan37°=a75
当挂上物体 B,斜面倾角改为 30°时,A匀速上滑,分析如右图:
x:T= Am gsinθ+f
y:N= Am gcosθ
又 f=μN T= Bm g
得 8
334
A
B
m
m
【例 3】 如图 4-27所示,轻绳的 A端固定在天花板上,B端系一重为G的小球,小球
静止在固定的光滑大球表面上,已知 AB绳长度为 L,大球半径为 R,天花板到大球顶点的
竖直距离 AC=d,且∠ABO>90°.求绳中张力 T和大球对小球的支持力 N(小球直径忽略
不计)
图 4-27
解析 利用相似三角形如右图
R
N
Rd
G
L
T
得 GRd
LT GRd
RN
5.力矩平衡:(1)确定力臂;(2)确定力矩顺逆
【例 4】 如图 4-28,推一重为G的圆柱体上高为 h的台阶,圆柱半径为 R(R>h),
水平推力 F作用在柱面的最高点,F对转动O的力矩为多少?若圆柱体滚上台阶 F至少多大?
图 4-28
解析 F对O点的力矩,需确定 F对O的力臂,力臂 L=2R-h
M=F(2R-h)
G对O点力矩的力臂
L′= 222 2)( hRhhRR
顺M = 逆M
F×(2R-h)=G· 22 hRh
F= GhR
hRh
2
2 2
6.平衡知识与化学知识的综合题型:
【例 5】 如图 4-29所示,在一台较灵敏的台秤上,放一只密封的吸滤瓶,瓶嘴紧扎小
气球,设法使试管中的稀盐酸与纯碱发生化学反应,使瓶内气体增加,当气体体积增大到
一定程度时,化学反应完毕,此时发现台秤示数与原来相比将_________(填增大,减小,
不变);试写出瓶内发生的化学反应的方程式:_________,台秤示数若变化,变化的原因
是_________.
图 4-29
解析 盐酸与碱发生化学反应放出 2CO 使气球体积膨胀,从而使它受到浮力增大,故
台秤示数减小.
2HCl+ 32CONa =2NaCl+ OH2 + 2CO ↑
八、布置作业
1.理解疏通本章知识,掌握重难点处理方法
2.完成课本 79P 习题
九、板书设计
本章复习
一、知识结构
二、重难点分析
三、本章解题思路与方法总结
十、背景知识与课外阅读