平衡条件的应用教案8页

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5.4 平衡条件的应用
[本章本节概述]
本章讲述有关力的基本知识，包括了以后学习的动力学和静力学所必须的预备知识，基础性
和预备性仍然是本章的特点。
力学平衡状态是比较常见的力学状态，研究物体力学平衡状态的种类，保持平衡状态的条件，
是本章的主要任务。物体的力学状态与物体的受力情况紧密联系。研究物体的平衡状态，归
根结底就是研究物体的受力情况、研究物体保持平衡状态的受力条件。
力的平衡要有正确的思路：首先确定研究对象，其次是正确分析物体的受力，然后根据平衡
条件列方程求解。对于比较简单的问题，可以用直角三角形的知识求解，对于不成直角的受
力问题可以用正交分解方法求解。
[教学设计]
教学目标 ：
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。
3.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，培养灵活分析和解决
问题的能力。
教学重点：共点力平衡条件的应用。
教学难点：受力分析，正交分解法，共点力平衡条件的应用。
教学方法：以题引法，讲练法，启发诱导，归纳法。
课时安排：1~2课时
[教学过程]：

解共点力平衡问题的一般步骤：













一、复习导入：
复习
（1）如果一个物体能够保持 静止或 匀速直线运动，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 0 ，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 大小相等，方向相反 ，
作用在一条直线上 。
1、取研究对象。
2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。
3、对研究对象所受力进行处理，选择适当的方法：合
成法、分解法、正交分解法等。
4、建立适当的平衡方程。
5、对方程求解，必要时需要进行讨论。平
衡
条
件
的
应
用
静态平衡
动态平衡
三力平衡
多力平衡（三力或三力以上）：正交分解法
合成法
分解法
正交分解法
用图解法解变力问题

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教师归纳：
平衡状态: 匀速直线运动状态，或保持静止状态。
平衡条件: 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。即
F合＝0
以力的作用点为坐标原点,建立直角坐标系,则平衡条件又可表示为:
Fx＝0 Fy＝0
二 、新课教学：
例题 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 G，斜面给物块的垂直斜面向上的支持力 N，斜面给物块
的沿斜面向上的静摩擦力 f．
解：方法 1——用合成法
　　（1）合成支持力 N和静摩擦力 f，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 G和支持力 N，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 f的大小相等；
（3）合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 f和重力 G，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 N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．（三力平衡：任意两个力的合力与第三个力大小相等、
方向相反）
　　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．

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（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．）
总结：解共点力平衡问题的一般步骤：
1、选取研究对象。
2、对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图。
3、对研究对象所受力进行处理，选择适当的方法：合成法、分解法、正交分解法等。
4、建立适当的平衡方程。
5、对方程求解，必要时需要进行讨论。
　　 拓展 1： 一物块静止在倾角为 的斜面上，物块的重力为...