人教版高中物理必修1-4.7《共點力的平衡條件》教學課件

1、用牛頓定律解決問題用牛頓定律解決問題(二二)三、理論推導三、理論推導二、實驗探討二、實驗探討五、應用舉例五、應用舉例六、知識小結六、知識小結四、延伸探究四、延伸探究一、知識準備一、知識準備共點力的平衡條件共點力的平衡條件第一課時第一課時FG 1.平衡狀態(tài)平衡狀態(tài): 能保持能保持靜止靜止或或勻速直線運勻速直線運動動狀態(tài)，我們說這個物體處于狀態(tài)，我們說這個物體處于平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 2.共點力共點力作用在物體的同一點作用在物體的同一點作用線相交于同一點作用線相交于同一點返回返回平衡條件的理論推導平衡條件的理論推導平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)靜止靜平衡靜止靜平衡勻速直線運動動平衡勻速直線運動動平衡a=0根據(jù)牛頓第

2、二定律根據(jù)牛頓第二定律F合合=maF合合=0總結總結(v=0,a=0)(v0,a=0)想一想：速度想一想：速度等于與靜止等于與靜止是一回事嗎？是一回事嗎？返回返回 如圖所示如圖所示, ,一個一個物體在三個共點力物體在三個共點力的作用下處于靜止的作用下處于靜止狀態(tài)狀態(tài), ,你能自己設計你能自己設計實驗實驗, ,用已學過的知用已學過的知識探討一下這三個識探討一下這三個力的關系嗎力的關系嗎? ? 提供白紙一張?zhí)峁┌准堃粡? ,彈簧秤彈簧秤3 3把把, ,繩套一繩套一個個, ,刻度尺若干刻度尺若干, ,鉛筆等鉛筆等共同討論實驗設計共同討論實驗設計 1.1.三位同學一組把三個彈簧三位同學一組把三個彈簧秤

3、的掛鉤掛到繩套上，分別向三秤的掛鉤掛到繩套上，分別向三個方向拉彈簧秤，記下彈簧秤的個方向拉彈簧秤，記下彈簧秤的示數(shù)和方向。注意：用力不能太示數(shù)和方向。注意：用力不能太大，以免超出彈性限度。大，以免超出彈性限度。 2.2.各小組按各力的大小和方各小組按各力的大小和方向作出力的圖示，根據(jù)力的平行向作出力的圖示，根據(jù)力的平行四邊形法則，求出三個力的合力，四邊形法則，求出三個力的合力，并說明作圖得到的結果。并說明作圖得到的結果。關系一關系一: : 在誤差范圍內(nèi)在誤差范圍內(nèi), ,這三個力的合力為零這三個力的合力為零 所以所以, ,在三個共點力作用下物體平衡在三個共點力作用下物體平衡時所受時所受合力為合力

4、為0 0. .關系二關系二: :任意兩個力的合力與第三個力大任意兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上小相等，方向相反，作用在同一直線上返回返回 那么物體平衡的條件是那么物體平衡的條件是否就是合力為否就是合力為0 0呢呢? ? 如果物體在如果物體在4 4個甚至更多的共點力作用下個甚至更多的共點力作用下處于平衡狀態(tài)處于平衡狀態(tài), ,請同學們根據(jù)以上的實驗思路請同學們根據(jù)以上的實驗思路驗證其平衡的條件是驗證其平衡的條件是F F合合=0,=0,實驗過程中你會發(fā)實驗過程中你會發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)什么? ? 如果物體受到多個共點力作用處于平衡如果物體受到多個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則其中任意一

5、個力一定與其余的力的狀態(tài)，則其中任意一個力一定與其余的力的合力大小相等方向相反合力大小相等方向相反 返回返回 例題例題. .城市中的路燈城市中的路燈, ,無軌電車的供電線路等無軌電車的供電線路等, ,經(jīng)常用三經(jīng)常用三角形的結構懸掛角形的結構懸掛. .如圖所示為這類結構的一種簡化模型如圖所示為這類結構的一種簡化模型. .圖圖中硬桿中硬桿OB OB 可繞通過可繞通過B B點且垂直于紙面的軸轉動點且垂直于紙面的軸轉動, ,鋼索和桿鋼索和桿的重量都可忽略的重量都可忽略. .如果懸掛物的重量是如果懸掛物的重量是G G, ,角角AOBAOB等于等于 , ,鋼索鋼索OAOA對對O O點的拉力和桿點的拉力和桿

6、OB OB 對對O O點的支持力各是多大點的支持力各是多大? ?F1OGF2F3xyAB正交分解法正交分解法: :1.建立平面直角坐標系建立平面直角坐標系 (原則是使更多的力處于坐標軸上原則是使更多的力處于坐標軸上)F1OF2F3=mgxy2.由由Fx合合=0; ;及及Fy合合=0得到得到 F1Cos = F2 F1Sin = mg 練習：如圖所示，重為練習：如圖所示，重為G G10N10N的小球在豎的小球在豎直擋板作用下靜止在傾角為直擋板作用下靜止在傾角為=30=30o o的光滑斜的光滑斜面上，已知擋板也是光滑的，求：面上，已知擋板也是光滑的，求： （1 1）擋板對小球彈力的大??；）擋板對小球彈力的大小； （2 2）斜面對小球彈力的大?。┬泵鎸π∏驈椓Φ拇笮?。返回返回1.1.共點力平衡的條件共點力平衡的條件 物體受合力為物體受合力為0 02.2.求解共點力作用下平衡問題的步驟求解共點力作用下平衡問題的步驟 （1 1）確定研究對象）確定研究對象 （2 2）對研究對象進行受力分析，并畫）對研究對象進行受力分析，并畫受力圖；受力圖； （3