專題一 力與物體的平衡 教案
一． 專題要點
1. 重力
⑴產(chǎn)生：重力是由于地面上的物體受到地球的萬有引力而產(chǎn)生的，但兩者不等價，因為萬有引力的一個分力要提供物體隨地球自轉所需的向心力，而另一個分力即重力，如右圖所示。
⑵大?。弘S地理位置的變化而變化。
在兩極：G=F萬
在赤道：G= F萬-F向
一般情況下，在地表附近G=mg
⑶方向：豎直向下，并不指向地心。
2. 彈力
⑴產(chǎn)生條件：①接觸②擠壓③形變
⑵大小：彈簧彈力F=kx，其它的彈力利用牛頓定律和平衡條件求解。
⑶方向：壓力和支持力的方向垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體，若接觸面是球面，則彈力的作用線一定過球心，繩的作用力一定沿繩，桿的作用力不一定沿桿。
＊提醒：繩只能產(chǎn)生拉力，桿既可以產(chǎn)生拉力，也可以產(chǎn)生支持力，在分析豎直平面內(nèi)的圓周運動時應該注意兩者的區(qū)別。
3.摩擦力
⑴產(chǎn)生條件：①接觸且擠壓②接觸面粗糙③有相對運動或者相對運動趨勢
⑵大?。夯瑒幽Σ亮?,與接觸面的面積無關，靜摩擦力根據(jù)牛頓運動定律或平衡條件求解。
⑶方向：沿接觸面的切線方向，并且與相對運動或相對運動趨勢方向相反
4.電場力
⑴電場力的方向：正電荷受電場力的方向與場強方向一致，負電荷受電場力的方向與場強方向相反。
⑵電場力的大小： ，若為勻強電場，電場力則為恒力，若為非勻強電場，電場力將與位置有關。
5.安培力
⑴方向：用左手定則判定，F(xiàn)一定垂直于I、B，但I、B不一定垂直，I、B有任一量反向，F(xiàn)
也反向。
⑵大小：
①此公式只適用于B和I互相垂直的情況，且L是導線的有效長度。
②當導線電流I與 B平行時， 。
6.洛倫茲力
⑴洛倫茲力的方向
①洛倫茲力的方向既與電荷的運動方向垂直，又與磁場方向垂直，所以洛倫茲力方向總是垂直于運動電荷的速度方向和磁場方向所確定的平面。
②洛倫茲力方向總垂直于電荷運動方向，當電荷運動方向改變時，洛倫茲力的方向也發(fā)生改變。
③由于洛倫茲力的方向始終與電荷運動方向垂直，所以洛倫茲力對電荷永不做功。
⑵洛倫茲力的大?。?
當 ， ，此時電荷受到的洛倫茲力最大
當 ， ，即電荷的運動方向與磁場方向平行時，不受洛倫茲力的作用。
當 ， ，說明磁場只對運動電荷產(chǎn)生力的作用。
7.力的合成與分解
由于力是矢量，因此可以用平行四邊形定則進行合成與分解，常用正交分解法和力的合成法來分析平衡問題
8.共點力的平衡
⑴狀態(tài)：靜止或勻速運動
⑵F合=0





二． 考綱要求
考點 要求 考點解讀
滑動摩擦、靜摩擦、動摩擦因數(shù) Ⅰ 物體在共點力的作用下的平衡是靜力學的基礎?？碱}主要考察重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力作用下的共點力的平衡問題、共點力的合成與分解、物體（或帶電體）平衡條件的應用；常用的方法有整體法與隔離法、正交分解法、解矢量三角形、相似三角形。題目一般是以一個選擇題的形式考查受力分析或者把受力分析、力的合成與分解附在大題中出現(xiàn)。
形變、彈性、胡克定律 Ⅰ
矢量和標量 Ⅰ
力的合成與分解 Ⅱ
共點力的平衡 Ⅱ
三． 教法指引
此專題復習時，可以先讓學生完成相應的習題，在精心批閱之后以題目帶動知識點，進行適當提煉講解根據(jù)我對學生的了解，發(fā)現(xiàn)很多同學的力學基礎不是很好，尤其在重力場、電場、磁場都出現(xiàn)之后受力變得復雜，有同學甚至不能區(qū)分F電、F安、F洛、把幾個力混為一談，處理力的性質(zhì)時難度更大，所以在講解時層次應放的低一點，還是要以夯實基礎為主。
四． 知識網(wǎng)絡

五． 典例精析
題型1.（受力分析問題）如圖所示，物體A 靠在傾斜的墻面上，在與墻面和B垂直的力F作用下，A、B保持靜止，試分析A、B兩個物體的受力個數(shù)。
解析：B的受力簡單一點，先取B為研究對象，若只受G與F作用，B物體不可能靜止。因此 A對B有彈力與摩擦力，B物體共受四個力作用。
再取A為研究對象，受重力、B對A的彈力、B對A沿A向下的摩擦力、墻對A的彈力、墻對A沿墻向上的摩擦力，A物體共受五個力作用。此題也可以對AB整體分析推出墻對A對有彈力和向上的摩擦力（與分析B類似）。
規(guī)律總結：1.在分析兩個以上相互作用物體的受力分析時，要整體法和隔離法相互結合。
2.確定摩擦力和彈力的方向時，通常根據(jù)物體所處的狀態(tài)，采用“假設法”判斷
3.當直接分析某一物體的受力不方面時，常通過轉移研究對象，先分析與其相互作用的另一物體的受力，然后根據(jù)扭動第三定律分析該物體的受力，上例中就是先分析了B的受力，又分析A的受力。

題型2.（重力、彈力和摩擦力作用下的物體平衡問題）如圖所示我國國家大劇院外部呈橢球型。假設國家大劇院的屋頂為半球形，一警衛(wèi)人員為執(zhí)行任務，必須冒險在半球形屋頂上向上緩慢爬行，他在向上爬的過程中 （ ）
A． 屋頂對他的支持力變大
B． 屋頂對他的支持力變小
C． 屋頂對他的摩擦力變大
D． 屋頂對他的摩擦力變小
解析：緩慢爬行可以看成任意位置都處于平衡狀態(tài)。對圖示位置進行受力分析建立平衡方程
，向上爬時 減小，所以f減小、N增大，AD對。
若警衛(wèi)人員執(zhí)完特殊任務后從屋頂A點開始加速下滑，則摩擦力、支持力又如何？
解析：這時 ，向下滑時 增大，N減小、f減小，BD對。
規(guī)律總結：1.本題考查了力學中的三種力及力的分解、物體平衡條件的應用。
2.審題時要注意“緩慢”的含義，受力分析時應該特別注意摩擦力的方向沿著接觸面的切線方向。
3.要注意靜摩擦力與滑動摩擦力的求解方法不同，當加速下滑時受到的是滑動摩擦力應該根據(jù)公式 求解。

題型3.（連接體的平衡問題）如圖所示，兩光滑斜面的傾角分別為30 和45 ,質(zhì)量分別為2 m和m的兩個滑塊用不可伸長的輕繩通過滑輪連接(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦)，分別置于兩個斜面上并由靜止釋放;若交換兩滑塊位置，再由靜止釋放，則在上述兩種情形中正確的有（ ）
(A)質(zhì)量為2m的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
(B)質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運動
(C)繩對質(zhì)量為m滑塊的拉力均大于該滑塊對繩的拉力
(D)系統(tǒng)在運動中機械能均守恒
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