物体的平衡。
作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，帮助教师能够更轻松的上课教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“物体的平衡”，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！
第一章力物体的平衡
一、力的分类
1.按性质分
重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。）
2.按效果分
压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……
3.按产生条件分
场力（非接触力）、接触力。
二、弹力
1.弹力的产生条件
弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。
2.弹力的方向
⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。
⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。
例1.如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O，重心在P，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。
解：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A点，弹力F1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O。
注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。又由于F1、F2、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P和O必在同一竖直线上，P点可能在O的正上方（不稳定平衡），也可能在O的正下方（稳定平衡）。
例2.如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。
解：A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上。
由于此直杆的重力不可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。
杆受的水平方向合力应该为零。由于杆的重力G竖直向下，因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f作用。
例3.图中AC为竖直墙面，AB为均匀横梁，其重为G，处于水平位置。BC为支持横梁的轻杆，A、B、C三处均用铰链连接。试画出横梁B端所受弹力的方向。
解：轻杆BC只有两端受力，所以B端所受压力沿杆向斜下方，其反作用力轻杆对横梁的弹力F沿轻杆延长线方向斜向上方。
3.弹力的大小
对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。
⑴胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。
⑵“硬”弹簧，是指弹簧的k值大。（同样的力F作用下形变量Δx小）
⑶一根弹簧剪断成两根后，每根的劲度k都比原来的劲度大；两根弹簧串联后总劲度变小；两根弹簧并联后，总劲度变大。
例4.如图所示，两物体重分别为G1、G2，两弹簧劲度分别为k1、k2，弹簧两端与物体和地面相连。用竖直向上的力缓慢向上拉G2，最后平衡时拉力F=G1+2G2，求该过程系统重力势能的增量。
解：关键是搞清两个物体高度的增量Δh1和Δh2跟初、末状态两根弹簧的形变量Δx1、Δx2、Δx1/、Δx2/间的关系。
无拉力F时Δx1=(G1+G2)/k1，Δx2=G2/k2，（Δx1、Δx2为压缩量）
加拉力F时Δx1/=G2/k1，Δx2/=(G1+G2)/k2，（Δx1/、Δx2/为伸长量）
而Δh1=Δx1+Δx1/，Δh2=(Δx1/+Δx2/)+(Δx1+Δx2)
系统重力势能的增量ΔEp=G1Δh1+G2Δh2
整理后可得：
三、摩擦力
1.摩擦力产生条件
摩擦力的产生条件为：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可。
两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。（没有弹力不可能有摩擦力）
2.滑动摩擦力大小
⑴在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。
⑵只有滑动摩擦力才能用公式F=μFN，其中的FN表示正压力，不一定等于重力G。
例5.如图所示，用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动，木块和天花板间的动摩擦因数为μ，求木块所受的摩擦力大小。
解：由竖直方向合力为零可得FN=Fsinα-G，因此有：f=μ(Fsinα-G)
3.静摩擦力大小
⑴必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μFN计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既Fm=μFN
⑵静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是
0＜Ff≤Fm
例6.如图所示，A、B为两个相同木块，A、B间最大静摩擦力Fm=5N，水平面光滑。拉力F至少多大，A、B才会相对滑动？
解：A、B间刚好发生相对滑动时，A、B间的相对运动状态处于一个临界状态，既可以认为发生了相对滑动，摩擦力是滑动摩擦力，其大小等于最大静摩擦力5N，也可以认为还没有发生相对滑动，因此A、B的加速度仍然相等。分别以A和整体为对象，运用牛顿第二定律，可得拉力大小至少为F=10N
（研究物理问题经常会遇到临界状态。物体处于临界状态时，可以认为同时具有两个状态下的所有性质。）
4.摩擦力方向
⑴摩擦力方向和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。
⑵摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度。通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力），可能和物体速度方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力）。在特殊情况下，可能成任意角度。
例7.小车向右做初速为零的匀加速运动，物体恰好沿车后壁匀速下滑。试分析下滑过程中物体所受摩擦力的方向和物体速度方向的关系。
解：物体受的滑动摩擦力的始终和小车的后壁平行，方向竖直向上，而物体的运动轨迹为抛物线，相对于地面的速度方向不断改变（竖直分速度大小保持不变，水平分速度逐渐增大），所以摩擦力方向和运动方向间的夹角可能取90°和180°间的任意值。
由二、三、的分析可知：无明显形变的弹力和静摩擦力都是被动力。就是说：弹力、静摩擦力的大小和方向都无法由公式直接计算得出，而是由物体的受力情况和运动情况共同决定的。
四、力的合成与分解
1.矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）
平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。
在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。
矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。
各个矢量的大小和方向一定要画得合理。
在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45°。（当题目规定为45°时除外）
2.应用举例
例8.A的质量是m，A、B始终相对静止，共同沿水平面向右运动。当a1=0时和a2=0.75g时，B对A的作用力FB各多大？
解：一定要审清题：B对A的作用力FB是B对A的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。
当a1=0时，G与FB二力平衡，所以FB大小为mg，方向竖直向上。
当a2=0.75g时，用平行四边形定则作图：先画出重力（包括大小和方向），再画出A所受合力F的大小和方向，再根据平行四边形定则画出FB。由已知可得FB的大小FB=1.25mg，方向与竖直方向成37o角斜向右上方。
例9．已知质量为m、电荷为q的小球，在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动（OP和竖直方向成θ角），那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少？
解：根据题意，释放后小球所受合力的方向必为OP方向。用三角形定则从右图中不难看出：重力矢量OG的大小方向确定后，合力F的方向确定（为OP方向），而电场力Eq的矢量起点必须在G点，终点必须在OP射线上。在图中画出一组可能的电场力，不难看出，只有当电场力方向与OP方向垂直时Eq才会最小，所以E也最小，有E=
这是一道很典型的考察力的合成的题，不少同学只死记住“垂直”，而不分析哪两个矢量垂直，经常误认为电场力和重力垂直，而得出错误答案。越是简单的题越要认真作图。
例10.轻绳AB总长l，用轻滑轮悬挂重G的物体。绳能承受的最大拉力是2G，将A端固定，将B端缓慢向右移动d而使绳不断，求d的最大可能值。
解：以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力（大小为G）和绳的拉力F1、F2共同作用下静止。而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的，它们的合力N是压力G的平衡力，方向竖直向上。因此以F1、F2为分力做力的合成的平行四边形一定是菱形。利用菱形对角线互相垂直平分的性质，结合相似形知识可得d∶l=∶4，所以d最大为
五、物体的受力分析
1.明确研究对象
在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。
2.按顺序找力
必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。
3.只画性质力，不画效果力
画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。
4.需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形）
在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千万不可重复。
例11.如图所示，倾角为θ的斜面A固定在水平面上。木块B、C的质量分别为M、m，始终保持相对静止，共同沿斜面下滑。B的上表面保持水平，A、B间的动摩擦因数为μ。⑴当B、C共同匀速下滑；⑵当B、C共同加速下滑时，分别求B、C所受的各力。
解：⑴先分析C受的力。这时以C为研究对象，重力G1=mg，B对C的弹力竖直向上，大小N1=mg，由于C在水平方向没有加速度，所以B、C间无摩擦力，即f1=0。
再分析B受的力，在分析B与A间的弹力N2和摩擦力f2时，以BC整体为对象较好，A对该整体的弹力和摩擦力就是A对B的弹力N2和摩擦力f2，得到B受4个力作用：重力G2=Mg，C对B的压力竖直向下，大小N1=mg，A对B的弹力N2=(M+m)gcosθ，A对B的摩擦力f2=(M+m)gsinθ
⑵由于B、C共同加速下滑，加速度相同，所以先以B、C整体为对象求A对B的弹力N2、摩擦力f2，并求出a；再以C为对象求B、C间的弹力、摩擦力。
这里，f2是滑动摩擦力N2=(M+m)gcosθ，f2=μN2=μ(M+m)gcosθ
沿斜面方向用牛顿第二定律：(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a
可得a=g(sinθ-μcosθ)。B、C间的弹力N1、摩擦力f1则应以C为对象求得。
由于C所受合力沿斜面向下，而所受的3个力的方向都在水平或竖直方向。这种情况下，比较简便的方法是以水平、竖直方向建立直角坐标系，分解加速度a。
分别沿水平、竖直方向用牛顿第二定律：
f1=macosθ，mg-N1=masinθ，
可得：f1=mg(sinθ-μcosθ)cosθN1=mg(cosθ+μsinθ)cosθ
由本题可以知道：①灵活地选取研究对象可以使问题简化；②灵活选定坐标系的方向也可以使计算简化；③在物体的受力图的旁边标出物体的速度、加速度的方向，有助于确定摩擦力方向，也有助于用牛顿第二定律建立方程时保证使合力方向和加速度方向相同。
例12.小球质量为m，电荷为+q，以初速度v向右滑入水平绝缘杆，匀强磁场方向如图所示，球与杆间的动摩擦因数为μ。试描述小球在杆上的运动情况。
解：先分析小球的受力情况，再由受力情况确定其运动情况。
小球刚滑入杆时，所受场力为：重力mg方向向下，洛伦兹力Ff=qvB方向向上；再分析接触力：由于弹力FN的大小、方向取决于v和的大小关系，所以须分三种情况讨论：
①v＞，在摩擦力作用下，v、Ff、FN、f都逐渐减小，当v减小到等于时达到平衡而做匀速运动；②v，在摩擦力作用下，v、Ff逐渐减小，而FN、f逐渐增大，故v将一直减小到零；③v=，Ff=G，FN、f均为零，小球保持匀速运动。
例13.一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是
A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气B.探测器加速运动时，竖直向下喷气
C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气D.探测器匀速运动时，不需要喷气
解：探测器沿直线加速运动时，所受合力F合方向与运动方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方，因此喷气方向斜向下方。匀速运动时，所受合力为零，因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下。选C
六、共点力作用下物体的平衡
1.共点力
几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫共点力。
2.共点力的平衡条件
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。
3.判定定理
物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形）
4.解题途径
当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法。
例14.重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？
解：由于挡板是缓慢转动的，可以认为每个时刻小球都处于静止状态，因此所受合力为零。应用三角形定则，G、F1、F2三个矢量应组成封闭三角形，其中G的大小、方向始终保持不变；F1的方向不变；F2的起点在G的终点处，而终点必须在F1所在的直线上，由作图可知，挡板逆时针转动90°过程，F2矢量也逆时针转动90°，因此F1逐渐变小，F2先变小后变大。（当F2⊥F1，即挡板与斜面垂直时，F2最小）
例15.重G的均匀绳两端悬于水平天花板上的A、B两点。静止时绳两端的切线方向与天花板成α角。求绳的A端所受拉力F1和绳中点C处的张力F2。
解：以AC段绳为研究对象，根据判定定理，虽然AC所受的三个力分别作用在不同的点（如图中的A、C、P点），但它们必为共点力。设它们延长线的交点为O，用平行四边形定则作图可得：
例16.用与竖直方向成α=30°斜向右上方，大小为F的推力把一个重量为G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止。求墙对木块的正压力大小N和墙对木块的摩擦力大小f。
解：从分析木块受力知，重力为G，竖直向下，推力F与竖直成30°斜向右上方，墙对木块的弹力大小跟F的水平分力平衡，所以N=F/2，墙对木块的摩擦力是静摩擦力，其大小和方向由F的竖直分力和重力大小的关系而决定：
当时，f=0；当时，，方向竖直向下；当时，，方向竖直向上。
例17.有一个直角支架AOB，AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是
A.FN不变，f变大B.FN不变，f变小C.FN变大，f变大D.FN变大，f变小
解：以两环和细绳整体为对象求FN，可知竖直方向上始终二力平衡，FN=2mg不变；以Q环为对象，在重力、细绳拉力F和OB压力N作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为α，则P环向左移的过程中α将减小，N=mgtanα也将减小。再以整体为对象，水平方向只有OB对Q的压力N和OA对P环的摩擦力f作用，因此f=N也减小。答案选B。
精选阅读
第四章 物体的平衡（一、共点力作用下物体的平衡）
第四章物体的平衡（一、共点力作用下物体的平衡）
教学目标：
一知识目标
1．知道什么是共点力作用下物体的平衡状态；
2．掌握共点力的平衡条件。
二能力目标：
通过观察三个共点力平衡的演示实验，推出共点力作用下物体的平衡条件，培养学生的观察能力，分析推理能力。
三德育目标
通过共点力平衡条件的得出过程，培养学生理论联系实际的观点。
教学重点
1．共点力作用下物体的平衡状态。
2．共点力的平衡条件。
教学难点：
共点力的平衡条件。
教学方法：
实验法、归纳法、讲练法
教学用具：
演示物体一个，弹簧秤三个
教学步骤：
一导入新课：
生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态；其中物体的平衡状态比较常见，而且很有实际意义。那么：什么是物体的平衡状态，物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？本章我们就来学习这方面的问题。本节课我们就来学习共点力的平衡条件。
二新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1．了解共点力作用下物体平衡的概念；
2．理解共点力的平衡条件。
（二）学习目标完成过程：
1．共点力作用下物体的平衡状态。
（1）复习什么是共点力：
几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。
（2）介绍物体在共点力作用下的平衡状态。
a：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。
b：请学生举例：哪些物体属于在共点力作用处于平衡状态。
c：同学们刚才举的例子中，有的物体在两个力作用下处于平衡，有的物体在三个力的作用下处于平衡。那么，在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？
2．共点力作用下物体的平衡条件
（1）理论推导：
从牛顿第二定律知道：当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，所以：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。
即F合＝0
（2）平衡条件的实验验证：
a：请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂到同一个物体，分别向三个方向弹簧秤，记下弹簧秤的示数和方向。
注意：用力不能太大，以免超出弹性限度。
b：请同学们按各力的大小和方向作出力的图示，根据力的平行四边形法则，求出三个力的合力。
c：请几位同学说明作图得到的结果：
这三个力的合力为零（在误差范围内）；
任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
三巩固训练：
（1）一个物体在共点力的作用下处于平衡状态，那么这个物体一定保持。
（2）在共点力作用下物体的平衡条件是，此时物体的加速度等于。
（3）下列关于质点处于平衡状态的论述，正确的是。
A：质点一定不受力的作用；
B：质点一定没有加速度；
c：质点一定没有速度；
d：质点一定保持静止。
（4）要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件就叫做。
四小结
1．本节课我们学习了共点力的平衡条件是F合＝0；
2．平衡状态的二个特征是：
①a＝0；
②速度v恒定；
3．物体所受的合力为零，在正交分解时常采用：
①Fx合=0;②Fy合=0
五作业
共点力作用下物体的平衡
教学目标：
一、知识目标
1、知道什么是共点力作用下物体的平衡状态；
2、掌握共点力的平衡条件。
二、能力目标：
通过观察三个共点力平衡的演示实验，推出共点力作用下物体的平衡条件，培养学生的观察能力，分析推理能力。
三、德育目标
通过共点力平衡条件的得出过程，培养学生理论联系实际的观点。
教学重点
1：共点力作用下物体的平衡状态。
2：共点力的平衡条件。
教学难点：
共点力的平衡条件。
教学方法：
实验法、归纳法、讲练法
教学用具：
演示物体一个，弹簧秤三个
教学步骤：
一、导入新课：
生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态；其中物体的平衡状态比较常见，而且很有实际意义。那么：什么是物体的平衡状态，物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？本章我们就来学习这方面的问题。本节课我们就来学习共点力的平衡条件。
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1：了解共点力作用下物体平衡的概念；
2：理解共点力的平衡条件。
（二）学习目标完成过程：
1：共点力作用下物体的平衡状态。
（1）复习什么是共点力：
几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。
（2）介绍物体在共点力作用下的平衡状态。
a：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。
b：请学生举例：哪些物体属于在共点力作用处于平衡状态。
c：同学们刚才举的例子中，有的物体在两个力作用下处于平衡，有的物体在三个力的作用下处于平衡。那么，在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？
2：共点力作用下物体的平衡条件
（1）理论推导：
从牛顿第二定律知道：当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，所以：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。
即F合＝0
（2）平衡条件的实验验证：
a：请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂到同一个物体，分别向三个方向弹簧秤，记下弹簧秤的示数和方向。
注意：用力不能太大，以免超出弹性限度。
b：请同志们按各力的大小和方向作出力的图示，根据力的平行四边形法则，求出三个力的合力。
c：请几位同学说明作图得到的结果：
这三个力的合力为零（在误差范围内）；
任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
三、巩固训练：
（1）一个物体在共点力的作用下处于平衡状态，那么这个物体一定保持。
（2）在共点力作用下物体的平衡条件是，此时物体的加速度等于。
（3）下列关于质点处于平衡状态的论述，正确的是。
A：质点一定不受力的作用；
B：质点一定没有加速度；
c：质点一定没有速度；
d：质点一定保持静止。
（4）要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件就叫做。
四、小结
1：本节课我们学习了共点力的平衡条件是F合＝0；
2：平衡状态的二个特征是：
①a＝0；
②速度v恒定；
3、物体所受的合力为零，在正交分解时常采用：
①Fx合=0;②Fy合=0
五、作业
一个物体受到五个共点力F1、F2、F3、F4、F5的作用，处于平平衡。
1：如果将F3撤去，而其他力保持不变，则F1、F2、F4、F5的合力是多大？方向如何？
2：如果将F2、F5两个力撤去，而其余力保持不变，则F1、F3、F4的合力在什么范围内？
六、板书设计：
第四章 物体的平衡（二、共点力平衡条件的应用）
第四章物体的平衡（二、共点力平衡条件的应用）
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
第四章 物体的平衡（四、力矩平衡条件的应用）
第四章物体的平衡（四、力矩平衡条件的应用）
教学目标：
一知识目标：
1．理解有固定转动轴的物体的平衡条件；
2．能应用力矩平衡条件处理有关问题。
二能力目标：
1．学会用数学知识处理物理问题；
2．进一步熟悉对物体的受力分析。
三德育目标：
使学生学会要具体问题具体分析
教学重点：
力矩平衡条件的应用
教学难点：
用力矩平衡条件如何正确地分析和解决问题
教学方法：
讲授法、归纳法
教学用具：
投影仪、投影片
教学步骤：
一导入新课
1．用投影片出示下列思考题：
（1）什么是力矩的平衡？
（2）有固定准确轴的物体的平衡条件是什么？
2．本节课我们继续学习运动有固定转动轴的物体的平衡求解问题的方法。
二新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1．熟练应用力矩平衡条件解决有固定转动轴物体在转动平衡状态下的有关问题。
2．进一步提高受力分析的能力。
（二）学习目标完成过程：
1．用投影片出示例题1：
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，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：a：分析
（1）本题中的横梁是一个有固定转动轴的物体；
（2）分析横梁的受力：拉力F1，重力G1，拉力F2；
（3）找到三个力的力臂并写出各自的力矩：
F1的力矩：
G1的力矩：
F2的力矩：
b：指导学生写出解题过程：
c：用投影片展示正确的解题过程如下：
解：据力矩平衡条件有：
由此得：
d：巩固训练：
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？
2．用投影片出示例题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）
（1）分析：汽车可看作有固定转动轴的物体，若将后轮与地面的接触处作为转动轴，则汽车受到以下力矩的作用：一是重力G的力矩；二是前轮受到的地秤对它的支持力的力矩；汽车在两个力矩的作用下保持平衡，利用转动平衡条件即可求出重心的位置。
（2）注意向学生交代清：
a：地秤的示数指示的是车对地秤压力的大小；
b：据牛顿第二定律得到车前轮受到的支持力的大小也等于地秤的示数。
（3）学生写出本题的解题步骤，并和课本比较；
（4）讨论：为什么不将前轮与地秤接触处作为转动轴？
将前轮与地秤接触处作为转动轴，将会使已知力的力臂等于0，而另一个力（即后轮与地秤间的作用力）又是未知的，最后无法求解。
（5）巩固训练
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？
三小结：
本节课我们主要学习了运用力矩平衡条件解题的方法：
1．确定研究对象：
2．分析研究对象的受力情况，找出每一个力的力臂，分析每一个力矩的转动方向；
3．据力矩平衡条件建立方程[M合＝0或M顺＝M逆]
4．解方程，对结果进行必要的讨论。
四作业
