资源简介

2-4 物体受力分析
教学目标
1. 掌握对物体进行受力分析的方法步骤。
2. 掌握共点力作用下物体平衡条件的应用。
3．培养解决实际问题的能力。
教学重点难点
对物体进行受力分析；共点力作用下物体的平衡条件的应用。
教学建议
教法建议
分析、讲解。
教学设计方案
（一）复习提问引入新课
前几节课中学过哪几种性质的力？弹力、摩擦力的产生条件是什么？
叙述牛顿第一定律。
什么叫共点力？什么叫合力？什么叫分力？二者关系如何？
如何运用平行四边形定则进行力的合成和分解？
一个物体往往同时受到几个力的作用，很难找到只受一个力作用的物体。若干个力的共同作用会对物体的运动产生怎样的影响呢 要回答这个问题，必须先学会对物体进行受力分析。我们先从几个实例来看如何进行受力分析。
(二)引出课程内容
1．物体的受力分析
例1 分析的汽艇受力（图1）。注意强调汽艇在水中快速航行 。
引导引导学生分析： 图1
（1）汽艇处于地球重力场中，受重力G ，方向竖直向下；
（2）汽艇在水中与水接触还与水面上方的空气接触，受水的浮力FN ，方向向上；
（3）汽艇向左运动，受到水给它的阻力Ff1和空气给它的阻力Ff2 ，方向都向右；
（4）另外汽艇还受到发动机提供的推动力F(实际上是汽艇螺旋桨对水作用力的反作用力，也属于弹力)。
例2 一物块在沿斜面向上绳子拉力作用下沿粗糙斜面向上运动（图2）。
图2
引导引导学生分析：
（1）重力G ,方向竖直向下；
（2）物块与斜面和绳子接触，受斜面的支持力FN ，方向垂直于斜面向上；绳子的拉力F ，沿绳子收缩方向；
（3）物块沿粗糙斜面向上运动，受斜面对它的摩擦力Ff ，方向沿斜面向下。
例3 连结体（图3）。注意强调水平桌面是粗糙的。分析时有意识地按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行。（引导学生分析）
图3
例4 叠放并相互挤压的物体（图4）。注意强调水平面是粗糙的，整体向右加速运动。分析时有意识地按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行。（引导学生分析）
图4
总结对物体进行受力分析的一般步骤：
（1）确定研究对象，并把它和周围物体隔离，单独画出；
（2）按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析物体的受力情况；
（3）把物体的受力情况画在隔离图上。
2．共点力作用下物体的平衡
（1）平衡状态：一个物体在共点力的作用下，保持静止和匀速直线运动的状态称为平衡状态。其加速度等于零。
（2）共点力作用下物体的平衡条件：合外力等于零。
F合=0
（3）例题分析
例 5 支架的轻质横梁BC是水平的，拉杆AB跟横梁成角，在支架的B处挂上重力为800 N的物体，横梁和拉杆各受到多大的作用力
解 如图5所示，取B点为研究对象，它受到的力为：挂重物的绳施加的向下的拉力, 斜杆AB的拉力，水平横梁BC的作用力，这三个力是共点力。B处于静止状态，由共点力平衡的条件，可求出和。
注意：解答中所求出的F2为拉杆AB对B点的拉力，是拉杆受力的反作用力；F3为横梁BC对B点支持力，是横梁受力的反作用力
，的合力与大小相等，方向相反。
图5
例6 如图6所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂质量为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？
分析：先以物体m为研究对象，它受到两个力，即重力和细线的拉力，因为物体处于平衡状态，所以细线中的拉力大小为F＝mg。
图6
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：
① 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
② 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:
（4）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。
（三）小结
本节课通过例题分析讨论，学习了对物体进行受力分析的方法和步骤，并学习了物体在共点力作用下平衡条件的应用。
（四）作业布置
1．p47 4、5题 2．《技术物理练习册》（第3版）相关习题
（五）教学说明
1．教师注意从静止物体、平面物体、斜面物体循序渐进进行物体受力分析，使学生容易掌握。
2．教育学生按重力、弹力、摩擦力……的顺序进行受力分析,避免学生漏掉或凭空杜撰某个力。
3. 教学中多进行例题分析和练习,突破物体在共点力作用下平衡条件的应用。

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