专题05 动态平衡问题-2024-2025学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）.docx

专题05动态平衡问题-2024-2025学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）

授课内容

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授课时间

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容：人教版2019必修第一册高中物理中的“专题05动态平衡问题”，主要包括物体在共点力作用下的平衡条件、物体在非共点力作用下的平衡条件、物体在静摩擦力与滑动摩擦力作用下的平衡问题等。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经掌握了牛顿第一定律、牛顿第二定律以及摩擦力的概念，本节课将在此基础上进一步探讨物体在复杂力作用下的平衡问题，与教材第三章“牛顿运动定律”以及第四章“摩擦力”内容紧密相连，有助于学生深化对力的理解和应用。

核心素养目标

1.理解并应用物理概念，通过分析动态平衡问题，培养学生的科学思维能力和科学探究精神。

2.培养学生运用数学工具解决物理问题的能力，提升学生的逻辑推理和数学建模素养。

3.通过实验观察和理论分析，培养学生的实验操作能力和实践创新能力。

4.引导学生关注物理学在生活中的应用，增强学生的社会责任感和科学态度。

重点难点及解决办法

重点：

1.理解共点力作用下物体的平衡条件。

2.掌握静摩擦力与滑动摩擦力的计算及应用。

难点：

1.非共点力作用下物体平衡问题的解决方法。

2.复杂情境下摩擦力的判断和计算。

解决办法：

1.对于共点力平衡条件的理解，通过实例讲解和图示分析，让学生直观感受力与力的合成。

2.利用实验和实际案例分析静摩擦力与滑动摩擦力的区别和计算方法，强化学生的实际应用能力。

3.对于非共点力平衡问题，引导学生使用力的分解和合成方法，结合三角形法则或平行四边形法则进行解题。

4.对于复杂情境下的摩擦力问题，通过小组讨论和问题解答，帮助学生形成解决复杂问题的策略，提高分析问题和解决问题的能力。

教学方法与策略

1.采用讲授法介绍平衡条件的基本概念和原理，结合生活实例辅助理解。

2.设计小组讨论活动，让学生针对具体案例进行分析，探讨动态平衡问题的解决方法。

3.利用实验演示，让学生直观观察摩擦力的作用，通过实验数据分析验证理论。

4.运用多媒体教学，播放动态平衡问题的动画演示，增强学生对抽象概念的理解。

5.安排项目导向学习，让学生在解决实际问题的过程中，运用所学知识，培养解决复杂问题的能力。

教学过程

1.导入新课

-各位同学，大家好！今天我们将开始学习一个新的专题——动态平衡问题。在之前的学习中，我们已经了解了牛顿的运动定律和摩擦力的概念，那么，当一个物体受到多个力的作用时，它会处于怎样的状态呢？这就是我们今天要探究的问题。

2.讲解平衡条件的基本概念

-首先，我们需要明确什么是平衡状态。当一个物体受到多个力作用时，如果它能保持静止或匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。

-接下来，我们来看共点力作用下物体的平衡条件。共点力指的是作用在物体上的所有力的作用点相同。在这个条件下，物体平衡的必要充分条件是：所有力的合力为零，即各个力的矢量和为零。

-现在，请同学们翻开课本，我们一起来看第三章第三节的内容，了解共点力平衡条件的具体表述。

3.案例分析与讨论

-下面，我们来分析几个案例，看看如何运用共点力平衡条件解决问题。

-案例一：一个物体放在水平面上，受到重力、支持力和拉力的作用。请同学们思考，这个物体是否处于平衡状态？它受到的力是否符合平衡条件？

-请同学们分组讨论，每组选一个代表来回答这个问题。

4.学生讨论与展示

-（学生讨论后）好的，我们请一位同学来分享一下他的答案。他认为，这个物体处于平衡状态，因为它受到的三个力——重力、支持力和拉力的合力为零。

-非常棒的分析！这就是共点力平衡条件的应用。接下来，我们再来看一个更复杂的情况。

5.讲解非共点力平衡问题

-非共点力指的是作用在物体上的力的作用点不在同一点。在这种情况下，物体平衡的条件是：所有力的合力为零，且所有力的力矩之和为零。

-现在，请同学们阅读第四章第四节的内容，了解非共点力平衡条件的具体表述。

6.实验演示与数据分析

-为了更好地理解摩擦力在动态平衡问题中的作用，我们来进行一个实验。我将演示一个物体在斜面上受到摩擦力作用的情况，并记录数据。

-（实验演示后）现在，请同学们根据实验数据，分析摩擦力对物体平衡的影响。

7.小组讨论与解决问题

-接下来，我们将进行一个小组讨论活动。每个小组都会得到一个动态平衡问题，你们需要运用所学知识，讨论并解决这个问题。

-（学生讨论后）好的，我们请每个小组的代表来分享一下他们的答案和解题过程。

8.总结与拓展

-通过今天的学习，我们了解了动态平衡问题的基本概念和解决方法。在解决实际问题时，我们