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课题 第5节 物体的平衡
课时 1课时（45 min） 总 5 课时
教学目标 知识技能目标： （1）理解物体平衡的概念 （2）掌握共点力作用下物体的平衡的判定 （3）掌握有固定转动轴物体的平衡判定。 思政育人目标： （1）从摩擦力性质的变化过程中，体会量变引起质变的哲学思想，培养持之以恒的精神 （2）通过弹簧测力计实验，探究三个力作用下物体的平衡规律，增强问题意识，培养探索精神
教学重难点 教学重点：物体平衡的判定 教学难点：固定转动轴物体的平衡判定
教学方法 讲练结合法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图
问题导入 （4 min） 【教师】提出以下问题： 匀速行驶的汽车、巍然屹立的中央电视台总部大楼、停在广场上的坦克、静止在空中的杂技演员……请问：从运动学的角度来看，上述物体分别处于什么状态？ 【学生】思考、举手回答 通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣
传授新知 （24 min） 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识 知识点 共点力作用下物体的平衡状态 【教师】讲解共点力作用下物体的平衡状态 物体在共点力的作用下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。 【学生】聆听、理解 知识点 共点力作用下物体的平衡条件 【教师】讲解两个力作用下物体的平衡与三个力作用下物体的平衡 【课堂问答】 【教师】提出问题： 质量为2 kg的物体放在水平桌面上，该物体受到哪几个力的作用？所受力的大小和方向如何？能称该物体处于平衡状态吗？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生的回答，提出二力平衡的概念 两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，它们的合力为零，即为二力平衡。 【课堂互动】 【教师】提出任务： 请三位同学把三个弹簧测力计的挂钩分别通过细线挂到同一轻环上，同时向三个方向拉弹簧测力计，记下弹簧测力计的读数和方向（与水平或者竖直线的夹角）。然后按各力的大小和方向画出力的图示，再根据力的平行四边形定则求出任意两个力的合力，并将这个合力与第三个力进行比较。 【学生】按照要求实验、记录数据、进行对比 物体在三个力的作用下保持平衡时，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。 综上所述，共点力作用下物体的平衡条件为：物体所受合外力为零。 【学生】聆听、理解、记笔记 知识点 转动平衡 【教师】提出转动平衡的概念 一个有固定转动轴的物体，在力的作用下如果保持静止或匀速转动，我们称这个物体处于转动平衡状态。 【学生】聆听、理解 知识点 力矩 【教师】提出力矩的概念 为了表示转动效应的度量，物理学中引入了力矩的概念。力矩，即力与其力臂的乘积。力矩用M来表示，单位是牛顿·米，符号为N·m。如图1-46所示，假如一根杆在力F的作用下绕O点转动，力F到转动轴的距离为L，则力矩的表达式为 式中，O表示转动中心，称为力矩中心，简称矩心；L表示转动中心到力的作用线的垂直距离，即力臂，单位是m。 图1-46 力 矩 【学生】聆听、理解、记忆公式 知识点 力矩的基本性质 【教师】提出力矩的性质 （1）力矩不仅取决于力的大小和方向，同时还与矩心的位置有关。 （2）力矩不会因该力的作用点沿其作用线移动而改变。 （3）力的大小为零，或者力的作用线通过矩心时（力臂为零），力矩等于零。 （4）相互平衡的二力对同一点的力矩的代数和等于零。 【学生】聆听、理解 【教师】讲解力矩的计算 【例1-9】设，试计算如图1-49所示两种情况下力F对B点的力矩。 （a） （b） 图1-49 例1-9图 【例1-10】如图1-50所示，杆AB可绕A点转动，绳BC的拉力为20 N时，杆AB刚好水平。已知杆AB长1 m，绳与杆的夹角为30°，则绳的拉力的力矩是多少？ 图1-50 例1-10图 【例1-11】如图1-51所示，质量分布均匀的横梁OA重80 N，可绕O点转动。现横梁处于水平静止状态，所挂物体重100 N，。设OA长为L，求绳AB的拉力。 图1-51 例1-11图 【例1-12】如图1-53所示，A，B是两个完全相同的长方形木块，其长度均为L，将它们叠放在水平桌面上，端面与桌边平行且木块A放在木块B上，木块A右端超出木块B右端。为保证两木块不翻倒，木块B伸出桌边的长度不能超过多少？ 图1-53 例1-12图 【学生】聆听、理解、演算 通过教师的讲解和演示，使学生理解物体的共力点平衡与转动轴下平衡的分析、在具体问题中会进行力的平衡分析
课堂讨论 （10 min） 【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题： 观察起重机的平衡，从力学角度分析其平衡条件及特点？并根据范小组讨论合力矩定理、合力矩的意义。 【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的发言 通过课堂讨论，巩固所学知识，加深学生对所学知识的理解，并将所学知识与实践相结合
课堂小结 （3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了共力点下的物体平衡、有固定转轴的物体平衡，重点是二力平衡，多力平衡，力矩平衡等知识，重点介绍了在具体问题中的力的平衡分析；希望大家在课下多加练习，巩固课上所学知识，深入理解物体的平衡。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生物体力平衡相关知识的印象
作业布置 （2 min） 【教师】布置课后作业 完成教材中的习题1-5 【学生】完成课后作业 通过课后作业复习巩固学到的知识，提高计算能力
教学反思 本节课公式、例题较多，在利用例题介绍知识点时，有些内容介绍得速度较快，一些后进生没有很好地理解，在今后的教学中要注意全方位考虑学生的理解能力，通过单独辅导、互助指导等方式对后进生进行帮助。

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