《共點力的平衡及其應(yīng)用》課件_(滬科版必修1)

1、知識回顧 1. 什么是共點力什么是共點力? (1)幾個力如果都作用在物體的同一點上或幾個力如果都作用在物體的同一點上或者它們的作用線相交于同一者它們的作用線相交于同一 點點 . 2.物體在不受力的時候物體在不受力的時候 ,它能保持什么狀態(tài)它能保持什么狀態(tài)? 靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài). 思考 是不是物體是不是物體 只有在不受力的時候只有在不受力的時候 才保持靜才保持靜止或勻速直線運動止或勻速直線運動 呢呢 ?NGN N1 1N N2 2G Gf靜靜GNFGFfGNFfGNV結(jié)論 可見平衡是普遍的可見平衡是普遍的,并非物體只有在不受力并非物體只有在不受力的時候才保持靜止

2、或勻速直線運動狀態(tài)的時候才保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),物物體在共點力作用下也能處平衡體在共點力作用下也能處平衡. 那么那么,什么才是共點力的平衡呢什么才是共點力的平衡呢?共點力的共點力的平衡需要哪些條件呢平衡需要哪些條件呢?怎樣應(yīng)用共點力的平怎樣應(yīng)用共點力的平衡來解有關(guān)的物理問題呢衡來解有關(guān)的物理問題呢?學習目標：學習目標： 1、知識與技能： （1）知道什么叫共點力作用下物體的平衡狀態(tài)。 （2）知道共點力作用下的物體的平衡條件。 （3）掌握共點力的平衡條件并能處理平衡問題。 2、過程與方法： （1）通過 簡單的物理現(xiàn)象，認識共點力和共點力下的物體的平衡狀態(tài)。 （2）能從簡單的二力平衡設(shè)計實驗，

3、得出三力的平衡，總結(jié)推理得出共點力的平衡條件。 （3）根據(jù)共點力的平衡條件對簡單的現(xiàn)象進行分析。 3、情感態(tài)度價值觀：培養(yǎng)學生能從簡單的問題出發(fā)，善于思考，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的知識的能力。認識生活中的平衡也是一種美。二力平衡二力平衡三力平衡三力平衡四力平衡四力平衡靜靜止止勻勻速速直直線線f靜靜GNFFfGNVNGGFN N1 1N N2 2G GfGN2.常見的幾種平衡常見的幾種平衡靜止在水平面上靜止在水平面上的物體的物體小球靜止在斜面上小球靜止在斜面上水平力推桌未動水平力推桌未動勻速下落的雨滴勻速下落的雨滴物體沿斜面勻速下滑物體沿斜面勻速下滑水平勻速行駛的水平勻速行駛的汽車汽車共點力作用下物體的

4、平衡 1.平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 物體處于靜止或保持勻速直線運動的狀物體處于靜止或保持勻速直線運動的狀態(tài)態(tài). 2共點力的平衡共點力的平衡 物體如果受到共點力的作用且處于平衡物體如果受到共點力的作用且處于平衡狀態(tài)狀態(tài).（1 1）靜止在水平面上的木箱）靜止在水平面上的木箱（3 3）用細線懸掛在天花板上的靜止小球）用細線懸掛在天花板上的靜止小球（5 5）用細線懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷）用細線懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷細線的瞬間細線的瞬間（4 4）剎車后停下來了的汽車）剎車后停下來了的汽車（6 6）豎直上拋達到了最高點的小球）豎直上拋達到了最高點的小球( (不計空氣阻不計空氣阻力力) )（2

5、2）平直馬路上在牽引力作用下勻速前進的汽車）平直馬路上在牽引力作用下勻速前進的汽車根據(jù)概念來判斷下面的物體根據(jù)概念來判斷下面的物體是否處于平衡狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài): :是是是是是是是是?共點力的平衡條件共點力的平衡條件自我測驗自我測驗(1)(1)V(2)(2)(3)(3)我們對我們對(1),(2),(3),(6)(1),(2),(3),(6)受力分析受力分析: :TG(6)(6)處于平衡狀態(tài)物體的共同點處于平衡狀態(tài)物體的共同點: :F F合合為零為零; ;處于非平衡狀態(tài)物體處于非平衡狀態(tài)物體: :F F合合不為零不為零. .G從從剛才的例子剛才的例子,我們可以得到我們可以得到:FfGNNG概括

6、與總結(jié)概括與總結(jié) 以上是我們從生活中的例子定性的來研究以上是我們從生活中的例子定性的來研究受共點力作用的物體的平衡受共點力作用的物體的平衡,如果處于平衡如果處于平衡狀態(tài)下的物體受二個力或者三個力或者是狀態(tài)下的物體受二個力或者三個力或者是多個力的作用多個力的作用,力與力之間有什么關(guān)系呢力與力之間有什么關(guān)系呢?思考與討論思考與討論 質(zhì)量為質(zhì)量為2千克的物體放在水平桌千克的物體放在水平桌面上（取面上（取g=9.8N/kg）。）。（1）受到哪幾個力作用？）受到哪幾個力作用？GF（2）能稱之為平衡嗎？）能稱之為平衡嗎？（3）支持力的大小和方向如何？）支持力的大小和方向如何？（支持力的大小與重力大小相等，

7、等于（支持力的大小與重力大小相等，等于19.6牛頓，牛頓，方向豎直向上。）方向豎直向上。）（二個力，重力（二個力，重力G和支持力和支持力F ）（能，在兩力作用下，物體處于靜止（能，在兩力作用下，物體處于靜止 狀態(tài)）狀態(tài)）結(jié)論：兩個力大小相等，方向相反，作用在同一結(jié)論：兩個力大小相等，方向相反，作用在同一 直線上，物體處于平衡狀態(tài)。直線上，物體處于平衡狀態(tài)。（二力平衡）（二力平衡）實驗與探究：實驗與探究：1、將三個彈簧秤放在一個、將三個彈簧秤放在一個 平面內(nèi)，掛鉤掛在一起；平面內(nèi)，掛鉤掛在一起；2、先將其中兩個成一定角度固定；、先將其中兩個成一定角度固定；F1F2F3O3、用手拉第三個彈簧秤，平

8、衡時記下三個彈簧、用手拉第三個彈簧秤，平衡時記下三個彈簧秤的示數(shù)秤的示數(shù)F1、F2、F3以及以及各力的方向；各力的方向；4、按各力大小和方向作出力的圖示、按各力大小和方向作出力的圖示演演示示 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，作用在同一直小相等，方向相反，作用在同一直線上。線上。 思考題：由二力平衡的條件和剛才三力平衡的實驗，能否推出多個（三個以上）共點力平衡的條件？若物體在若物體在n n個共點力作用下處于平衡，個共點力作用下處于平衡，則其中則其中(n-1)(n-1)個力的合力與第個力的合力與第n n個力大小個力大小相等、方向相反、且在一條直線上相等、方

9、向相反、且在一條直線上拓展拓展:物體在共點力作用下的平衡條件是物體在共點力作用下的平衡條件是所受合外力為零所受合外力為零。即：即：F合合 = 0 F12合合F1F2F3O1.1.兩個共點力使物體平衡兩個共點力使物體平衡: : 這兩個力等大反向這兩個力等大反向. . F F1 1- F- F2 2=0 =0 任意兩個力的合力與第三個力等大反向任意兩個力的合力與第三個力等大反向. . F F1212-F-F3 3=0=03.N3.N個共點力使物體平衡個共點力使物體平衡: :任意任意N-1N-1個力個力 的合力與第的合力與第N N個個 力等大反向。力等大反向。F FN-1N-1- F- FN N=0

10、 =0 2.2.三個共點使物體平衡三個共點使物體平衡共點力的平衡條件共點力的平衡條件二、在共點力作用下物體的平衡條件二、在共點力作用下物體的平衡條件 F F合合= 0= 0物體所受合力為零即：物體所受合力為零即：例：例：長方形木塊靜止在傾角為長方形木塊靜止在傾角為的斜面上，那么的斜面上，那么斜面對斜面對木塊作用力的方向（木塊作用力的方向（ ）A A 、沿斜面向下、沿斜面向下 B B、 垂直斜面向下垂直斜面向下 C C 、沿斜面向上、沿斜面向上 D D 、豎直向上、豎直向上解析：解析：木塊的受力如圖：木塊的受力如圖：共點力平衡的應(yīng)用共點力平衡的應(yīng)用GfNF合合D Dyx例：例：用與水平方向成用與

11、水平方向成角的力角的力F F拉質(zhì)量為拉質(zhì)量為m m物體，使其物體，使其沿水平面向右沿水平面向右勻速勻速運動。請同學們分析物體的受力，運動。請同學們分析物體的受力，并畫出力的示意圖。并畫出力的示意圖。FGFNFfF1F2平衡方程：平衡方程：X X：F F1 1-F-Ff f=0=0Y Y：F F2 2+F+FN N-G=0-G=0你能求出支持力和摩擦力的大小嗎？共點力平衡的應(yīng)用共點力平衡的應(yīng)用這就是正交分解法這就是正交分解法第一步：確定研究對象和運動狀態(tài)第一步：確定研究對象和運動狀態(tài)第二步：受力分析，畫出受力圖，第二步：受力分析，畫出受力圖， 建立適當坐標系。建立適當坐標系。第三步：對力進行正交

12、分解第三步：對力進行正交分解, 據(jù)平衡條件建立方程據(jù)平衡條件建立方程第四步：解方程，求出未知量。第四步：解方程，求出未知量。l通過解此題得到用正交分解法解通過解此題得到用正交分解法解共點力平衡問題時一般有四個步驟。共點力平衡問題時一般有四個步驟。求解平衡問題常用的方法：求解平衡問題常用的方法：（1 1）物體在三個以上共點力作用下處于平）物體在三個以上共點力作用下處于平衡時，一般利用正交分解法列方程求解。衡時，一般利用正交分解法列方程求解。（2 2矢量三角形法矢量三角形法: :首尾相接首尾相接, ,尾首相連尾首相連. . (3) (3)平行四邊行法平行四邊行法 (4) (4)圖象法圖象法二二、共點力作用下物體的平衡、共點力作用下物體的平衡 （2）物體在共點力作用下的平衡條件是所受合外物體在共點力作用下的平衡條件是所受合外力為零力為零。即：即：F合合 = 0 。(3)求解平衡問題常用的方法求解平衡問題常用的方法：（1）物體處于）物體處于靜止靜