人教2003课标版《课题研究》优质课教案下载

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教学重点、难点

⑴重点：力的平衡处理方法

⑵难点：图解法分析动态平衡问题

教学设计

一、解题攻略

1. 分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析.

2.采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同.

3.当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转移研究对象法”.

4.动态平衡问题分析的常用方法

(1)解析法：一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势.

(2)图解法：能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：①物体一般受三个力作用；②其中有一个大小、方向都不变的力；③还有一个方向不变的力.

5.动态平衡的临界与极值问题

(1).平衡问题的临界状态是指物体所处的平衡状态将要被破坏而尚未被破坏的状态，可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述，解临界问题的基本方法是假设推理法.

(2).临界问题往往是和极值问题联系在一起的.解决此类问题重在形成清晰的物理图景，分析清楚物理过程，从而找出临界条件或达到极值的条件.要特别注意可能出现的多种情况.

二、课堂讲练

例4　质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，质量为m的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑.现在用与木楔上表面成α角的力F拉着木块匀速上滑，如图10所示，求：

图10

(1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；

(2)拉力F最小时，木楔对水平面的摩擦力的大小.

解析　(1)木块刚好可以沿木楔上表面匀速下滑，mgsin θ＝μmgcos θ，则μ＝tan θ，用力F拉着木块匀速上滑，受力分析如图甲所示，Fcos α＝mgsin θ＋Ff，FN＋Fsin α＝mgcos θ，Ff＝μFN.

联立以上各式解得，F＝.

当α＝θ时，F有最小值，Fmin＝mgsin 2θ.

(2)对木块和木楔整体受力分析如图乙所示，由平衡条件得，Ff′＝Fcos(θ＋α)，当拉力F最小时，Ff′＝Fmin·cos 2θ＝mgsin 4θ.

答案　(1)mgsin 2θ　(2)mgsin 4θ

预测7　(多选)如图11所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为θ＝45°，已知弹簧劲度系数为k，则弹簧形变量可能是(　　)