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教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

1、知道什么叫共點力作用下的平衡狀態(tài)．

2、掌握共點力的平衡條件．

3、會用共點力的平衡條件解決有關(guān)平衡問題．

能力目標(biāo)

1、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用力的矢量合成法則平行四邊形定則進行力的合成、力的分解的能力．

2、培養(yǎng)學(xué)生全面分析問題的能力和推理能力．

情感目標(biāo)

1、教會學(xué)生用辨證觀點看問題，體會團結(jié)協(xié)助．

典型例題

關(guān)于斜面物體的摩擦力的兩種分析方法以及拓展

例1如圖，一物塊靜止在傾角為37°的斜面上，物塊的重力為20N，請分析物塊受力并求其大?。?/p>

分析：物塊受豎直向下的重力，斜面給物塊的垂直斜面向上的支持力，斜面給物塊的沿斜面向上的靜摩擦力．

解：

1、方法1——用合成法

（1）合成支持力和靜摩擦力，其合力的方向豎直向上，大小與物塊重力大小相等；

（2）合成重力和支持力，其合力的方向沿斜面向下，大小與斜面給物塊的沿斜面向上的靜摩擦力的大小相等；

（3）合成斜面給物塊的沿斜面向上的靜摩擦力和重力，其合力的方向垂直斜面向下，大小與斜面給物塊的垂直斜面向上的支持力的大小相等．

合成法的講解要注意合力的方向的確定是唯一的，這有共點力平衡條件決定，關(guān)于這一點一定要與學(xué)生共同分析說明清楚．

2、方法2——用分解法

理論上物塊受的每一個力都可分解，但實際解題時要根據(jù)實際受力情況來確定分解哪個力(被確定分解的力所分解的力大小方向要明確簡單易于計算)，本題正交分解物塊所受的重力，利用平衡條件，，列方程較為簡便．

為了學(xué)生能真正掌握物體的受力分析能力，要求學(xué)生全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有一定數(shù)量的訓(xùn)練．

方法2的拓展1：一物塊靜止在傾角為的斜面上，物塊的重力為，請分析物塊受力并分析當(dāng)傾角慢慢減小到零的過程其大小的變化情況．

解：依題意用分解法將物塊受的重力正交分解，利用，的平衡條件，得斜面給物塊的垂直斜面向上的支持力的大小為，

斜面給物塊的沿斜面向上的靜摩擦力的大小．

物塊受的重力是不變的(關(guān)于這一點學(xué)生非常清楚)，根據(jù)數(shù)學(xué)的知識的分析可以知道當(dāng)傾角慢慢減小到零的過程，

逐漸增大，最后等于物塊的重力；

逐漸減小，最后等于零．

適當(dāng)?shù)臅r候，提醒學(xué)生分析的方法和結(jié)論；提醒學(xué)生極限法的應(yīng)用，即傾角等于零時的極限情況下分析題目．

方法2的拓展2：一物塊放在傾角為的斜面上，物塊的重力為，斜面與物塊的動摩擦因數(shù)為，請分析物塊受力的方向并分析當(dāng)傾角慢慢由零增大到90°的過程，物塊對斜面的壓力受到的摩擦力其大小的變化情況．

分析物塊受力：時，只受兩個力重力和斜面給的支持力，此時沒有摩擦力；

時，物塊只受一個力，物塊的重力．(此亦為極限法處理)．

借此，和學(xué)生一起分析，可知物塊的運動狀態(tài)是變化的，既開始時物塊靜止在斜面上，這時物塊受三個力．

物塊的重力，斜面給物塊的支持力和斜面給物塊的靜摩擦力．

在斜面給物塊的靜摩擦力等于物塊的下滑力時，物塊開始滑動，此時物塊依舊受三個力，物塊的重力，斜面給物塊的支持力和斜面給物塊的滑動摩擦力．物塊處于加速運動狀態(tài)．(這里學(xué)習(xí)應(yīng)用了運動性質(zhì)的分段處理方法)．在此基礎(chǔ)上分析每個力的大小變化情況．(利用物體平衡條件和滑動摩擦力的性質(zhì)來分析求解)．

重力大小不變；斜面給物塊的支持力的大小逐漸減?。恍泵娼o物塊的摩擦力的大小是先增大后減小．

利用正交分解分析物體的受力情況

例2質(zhì)量為的物體，用水平細繩拉著，靜止在傾角為的光滑固定斜面上，求物體對斜面的壓力的大小．如圖所示．解：解決力學(xué)問題首先對（研究對象）物體進行受力分析，物體在斜面上受三個力：重力、支持力、繩的拉力．以作用點為原點建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系．

由平衡條件即，（找準(zhǔn)邊角關(guān)系）可得：

由此得到斜面對物體的垂直作用力為：

由牛頓第三定律（作用力和反作用力的關(guān)系）可知：

物體對斜面的壓力的大小為：

探究活動

作圖法

根據(jù)力的平行四邊形定則，利用直尺（一般常用的是毫米刻度尺）去求幾個力的合力或去求合力的某一個分力．利用作圖法解決共點力作用下物體的平衡問題，雖然此種方法簡潔、直觀、方便，但由于在利用作圖法過程中誤差的存在（包括作圖誤差、視圖誤差、測量誤差等）不可避免，得到的結(jié)果太粗糙．因此，我們在解題時一般不用作圖法．而只是在探討力的變化規(guī)律及相互關(guān)系時使用．

題1驗證兩個分力和合力的關(guān)系遵從平行四邊形定則

題2探討隨著兩個共點力大小及夾角發(fā)生變化時合力的變化規(guī)律

上面兩個例題請同學(xué)們自己用直尺動手作一下實地的研究．

教學(xué)目標(biāo)

1、知識目標(biāo)：

（1）知道牛頓運動定律的適用范圍；

（2）知道質(zhì)量和速度的關(guān)系，知道在高速運動中必須考慮質(zhì)量隨速度而變化．

2、能力目標(biāo)：培養(yǎng)自學(xué)能力；培養(yǎng)學(xué)生查找資料、合理使用資料的能力．

3、情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，開闊視野．

教學(xué)建議

教材分析

本節(jié)簡介了牛頓運動定律的適用范圍，同時提出了物體的質(zhì)量是隨其運動速度的增大而增大的，并不是固定不變的，這實際上是有關(guān)靜質(zhì)量和動質(zhì)量的問題．有了這個觀念，就為后來學(xué)到愛因斯坦質(zhì)能方程和相對論的有關(guān)知識打下一個基礎(chǔ)．

教法建議

在提出問題后讓學(xué)生自學(xué)，并回答問題．讓學(xué)生在課后自己查找感興趣的相關(guān)資料，并撰寫小論文．一方面加深對知識的認(rèn)識和理解，凡事不絕對化；另一方面培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力、文字表述能力、資料綜合、概括能力．

教學(xué)設(shè)計示例

教學(xué)重點：牛頓運動定律的適用范圍；質(zhì)量和速度的關(guān)系．

教學(xué)難點：同上（本節(jié)要求不高，學(xué)生深入理解困難）．

示例：

自學(xué)．

提出問題：1、本節(jié)書是從哪兩個角度討論牛頓運動定律的適用范圍的？2、牛頓運動定律的適用范圍是什么？3、我們在討論物理問題時，一直認(rèn)為物體的質(zhì)量是固定不變的，這個觀點正確嗎？應(yīng)該怎樣理解？

回答問題：

1、答：以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)要受到質(zhì)點速率和量子現(xiàn)象（波粒二象性）的限制．（學(xué)生情況好，可簡單提提量子化）

2、答：以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)只適用于解決低速運動問題，不適用于處理高速運動問題；只適用于宏觀物體，一般不適用于微觀粒子．

3、答：愛因斯坦相對論中指出：物體質(zhì)量隨速度的增大而增大，但在低速運動中，質(zhì)量增大的十分微小，可以認(rèn)為不變．

（相對論中的質(zhì)量－速度公式：）

探究活動

1、內(nèi)容：讓學(xué)生選擇“關(guān)于牛頓運動定律的適用范圍”的感興趣的一個內(nèi)容，查資料，寫一篇小論文．例如：研究為什么物體在高速運動中的受力情況不滿足牛頓運動定律？什么是微觀粒子，“經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子”應(yīng)該怎樣認(rèn)識？

2、評價：拓展學(xué)生視野，防止凡事絕對化．學(xué)會篩選、整理資料，并清晰的表達出來