教案-全国-2010_鼎尖教案高一物理 第四章 物体的平衡 二、共点力平衡条件的应用 备课资料+教案（打包2套）人教大纲版第一册.rar

2●备课资料1.关于解题步骤的几点说明（1）确定研究对象后，要把研究对象从环境中隔出来，然后对研究对象进行分析.（2）对研究对象进行受力分析，画受力分析图时，一定要分析研究对象受到的力，而不是施加的力.（3）应用正交分解法时在建立坐标系时要注意下面两个原则：①使尽可能多的力落在坐标轴轴线上；②尽量使要求的力落在坐标轴轴线上.2.使用平衡条件解决平衡状态问题的其他方法（1）拉密定理法如果三个共点力F1、F2、F3作用使物体处于平衡状态.如右图所示，则：［例1］如右图，用固定在水平地面上的撑杆B和拉杆A将一个重为1.0×105N的重物吊起，已知B与地面夹角为45°,A与地面夹角为30°，A、B自重可忽略不计，物体处于静止状态，求：杆B的支撑力F1和A杆的拉力F2.解析：选两杆交点O为研究对象，O点的受力如右下图所示：其中F3表示悬吊重物的绳子对O点的拉力，其大小等于重物的重量.由拉密定理得：①②代入已知数得F1=3.3×１05N，F2=２.7×１05N即杆B的支撑力为3.3×105N,A杆的拉力为2.7×105N.（2）相似三角形法是利用矢量三角形与几何三角形相似的关系，建立方程求解力的方法.应用这种方法，往往能收到简捷的效果.［例2］如图所示，半径为0.6m的半球固定在水平面上，在距球心正上方1.0m的天花板点O处悬一根0.8m长的不可伸长的轻质细线，线下端固定一个重为10N的小球A，试分析小球受到的力，并求各力的大小（假设球的表面光滑）.解析：以小球为研究对象，小球受到竖直向下的重力mg，沿半径O′A方向的弹力FN，沿线方向向上的拉力F，受力如右图所示，则由于△OAO′与力三角形相似，有代入数值求解，解得FN=6N，F=8N（3）图解法［例3］如右图所示，重为G的物体系在OA、OB两根等长的绳上，轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架上；若固定A端的位置，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，请问：①OB绳的拉力如何变化？②OA绳的拉力如何变化？解析：选结点O为研究对象.对其进行受力分析得：OB绳拉力F1，OA绳拉力F2，竖直向下拉力F3，且F3的大小等于重力，根据平衡条件，不管F1、F2如何变化，它们的合力F大小总是等于G，方向竖直向上.当B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C时，F1与水平方向的夹角θ逐渐增大，而F2的方向保持不变，它们的合力F大小和方向都保持不变，对不同的θ角作出平行四边形，如图所示.由数学知识即知当θ角逐渐增大时，F2逐渐减小，而F1先减小后增大，且当OA绳与OB绳垂直的时候有最小值.图解法的步骤：①首先确定研究对象，并对研究对象进行受力分析；②再根据平行四边形定则画出不同状态下的力的矢量图，为了便于比较，画在同一个图上；③最后根据有向线段（表示力）的长度变化判断各个力的大小变化情况.3.解决平衡问题的其他思路（1）利用整体法与隔离法整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法.是从整体到局部的思维过程，是系统论中的整体原理在物理中的运用.其优点在于避开中间环节的繁琐推算，能够灵巧地解决问题.通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间相互作用时，用隔离法.有时解答一个问题需要多次选取研究对象，整体法和隔离法交替应用.（2）用极限法分析临界问题临界状态：当物体从某种特性变化到另一种特性时，发生质的飞跃的转折状态，其理解可为“恰好出现”也可为“恰好不出现”.极限分析法指通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端（“极大”或“极小”，“极右”或“极左”等），使问题明朗化.方法：一类是物理分析方法，就是通过对物理过程的分析，抓住临界（或极值条件）进行求解.例如：两物体脱离的临界条件是相互间的压力为零，另一类是数学解法，通过对物理问题的分析，依据物理规律写出物理量之间的函数关系（或画出函数图象），用数学方法求解极值，但要注意，一定要根据物理原理对解的合理性及物理意义进行讨论或说明.（3）动态平衡问题的分析动态平衡指通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化.常用分析法：①解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定因变参量的变化.②图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则画出不同状态下的力的矢量图（画在同一个图中），然后根据有向线段（表示力）的长度变化判断各个力的变化情况8二、共点力平衡条件的应用●从容说课本节学习共点力平衡条件的应用，本节内容若放在学习牛顿第二定律之后，可以作为牛顿第二定律应用的一个特例来学习．首先，物体处于平衡状态，从现象上看是物体处于静止或匀速直线运动状态，从特征上看是物体的加速度a=O的状态,这样物体处于平衡状态的条件，据牛顿第二