共點力的平衡

共點力的平衡課件第一頁，共十九頁，2022年，8月28日學(xué)習(xí)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）探究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用合成法、分解法、正交分解法解決平衡問題。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，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(xué)生能從簡單的問題出發(fā)，歸納推理的化歸思想的探究能力。第二頁，共十九頁，2022年，8月28日幾個力都作用在同一物體的同一點，或它們的延長線相交于一點這幾個力稱為共點力。共點力限速40km/sGF2F1F1F2F3為了明確表示物體所受的共點力，在作示意圖時，可以把這些力的作用點畫到它們作用線的公共交點上。在不考慮物體轉(zhuǎn)動的情況下，物體可以當(dāng)作質(zhì)點看待，所以力的作用點都可以畫在受力物體的重心上。復(fù)習(xí)FfGN勻速F1F2F3F1F2F3第三頁，共十九頁，2022年，8月28日1.方向相同的兩個力（F1、F2）的合力：2.方向相反的兩個力（F1、F2）的合力：合力方向：合力方向：與較大的力方向相同與F1、F2相同復(fù)習(xí)同一直線上兩力的合成復(fù)習(xí)同一直線上兩力的合成1.方向相同的兩個力（F1、F2）的合力：復(fù)習(xí)同一直線上兩力的合成合力方向：1.方向相同的兩個力（F1、F2）的合力：復(fù)習(xí)同一直線上兩力的合成合力方向：1.方向相同的兩個力（F1、F2）的合力：復(fù)習(xí)同一直線上兩力的合成2.方向相反的兩個力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的兩個力（F1、F2）的合力：復(fù)習(xí)同一直線上兩力的合成2.方向相反的兩個力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的兩個力（F1、F2）的合力：復(fù)習(xí)同一直線上兩力的合成合力方向：與較大的力方向相同2.方向相反的兩個力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的兩個力（F1、F2）的合力：復(fù)習(xí)同一直線上兩共點力的合成第四頁，共十九頁，2022年，8月28日遵循平行四邊形定則：(求F1、F2的合力)F2F1F合復(fù)習(xí)互成角度的兩共點力的合成根據(jù)等效替代將F1、F2兩個力簡化為F合一個力F1第五頁，共十九頁，2022年，8月28日GF1F2復(fù)習(xí)力的分解根據(jù)等效替代將一個力G用兩個力F1、F2表示F2遵循平行四邊形定則：(求G

的兩個分力)第六頁，共十九頁，2022年，8月28日一.生活離不開平衡------平衡狀態(tài)NG靜止在桌面上的木塊FfNG勻速行駛的汽車GNf靜止在斜面上的木塊閱讀課本93頁---生活離不開平衡回答下列問題問題一：什么是平衡狀態(tài)？問題二：物體處于平衡狀態(tài)加速度是多少？勻速第七頁，共十九頁，2022年，8月28日平衡狀態(tài)的理解1.平衡的種類

B.動平衡：物體保持勻速直線運動狀態(tài)。A.靜平衡：物體保持靜止狀態(tài)

2.平衡狀態(tài)的運動學(xué)特征：

V=0或V不變，即：a=0

注意：保持靜止和瞬時速度為0不同問題三：豎直上拋的物體到達最高點時是平衡狀態(tài)嗎？第八頁，共十九頁，2022年，8月28日二.從二力平衡到共點力平衡（化歸思想）

探究一：二個共點力平衡條件質(zhì)量為2千克的物體靜止在水平桌面上（取g=9.8N/kg）。（1）受到哪幾個力作用？（2）能稱之為平衡狀態(tài)嗎？（3）支持力與重力的合力是多少？

二力平衡（三同一反）大小相同；作用在同一直線；作用在同一物體；方向相反。結(jié)論：共點二力平衡的條件是F合=0

GF第九頁，共十九頁，2022年，8月28日探究二：三個共點力平衡條件1、將三個彈簧秤放在一個平面內(nèi)，掛鉤掛在一起；2、先將其中兩個成一定角度固定；F1F2F3O3、用手拉第三個彈簧秤，平衡時記下三個彈簧秤的示數(shù)F1、F2、F3以及各力的方向；4、按各力大小和方向作出力的圖示F12合F1F2F3O第十頁，共十九頁，2022年，8月28日

三個共點力平衡時，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。即三個共點力的F合＝0

三個共點力平衡條件：探究三：四個共點力平衡條件F2OF34結(jié)論：物體在共點力作用下的平衡條件是所受F合

=0

OF3F4F12合F34OF3F4F12合F1F34OF3F4F12合F1F2F34OF3F4F12合F1第十一頁，共十九頁，2022年，8月28日案例1：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA與右墻成θ的角，現(xiàn)增大θ，仍保持OB處于水平。分析OA、OB兩繩中拉力的變化情況?方法一：合成法（轉(zhuǎn)化為二力平衡）FA=

G/CoSθ，F(xiàn)B=

G/Cotθ解:物體受力如圖，F(xiàn)A、FB的合力與重力G等大反向。根據(jù)力的三角關(guān)系可得：三、案例分析

θ第十二頁，共十九頁，2022年，8月28日方法二：分解法（根據(jù)力的作用效果分解）解:以o點為對象，物體受力如圖FA可以分解為水平分力豎直分力因物體平衡，合力為0

豎直方向FA

CoSθ=GFAsinθFAsinθＦＡFBGFACoSθ水平方向FAsinθ=ＦＢFA=

G/CoSθ，F(xiàn)B=

G/CotθFAsinθＦＡFBGFACoSθFACoSθθ第十三頁，共十九頁，2022年，8月28日思維點撥一：一、分解法：物體受幾個力的作用，將某個力按效果分解，使分力與其它力在同一直線上，滿足二力平衡。二、合成法：物體受幾個力的作用，將某幾個力合成，將問題轉(zhuǎn)化為二力平衡。第十四頁，共十九頁，2022年，8月28日思考1：兩個大小分別為6牛和8牛的力互成90?，作用在一個靜止質(zhì)點上，要使物體繼續(xù)靜止，還應(yīng)加一個多大的力？方向如何?F1F2F1F2F1思考2：一質(zhì)量為m的物塊沿傾角為θ的斜面勻速下滑，如圖。求：（1）斜面對物塊的支持力（2）斜面對物塊的摩擦力（3）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ第十五頁，共十九頁，2022年，8月28日思維點撥二：共點力平衡的解題步驟1.選取研究對象，判斷是否是平衡狀態(tài)2.隔離研究對象

，分析物體的受力，畫出受力圖3.根據(jù)問題，合理選擇合成法或分解法。（分解法要根據(jù)力的作用效果，準確進行力的分解)4.根據(jù)平衡條件，列等式求解思考3.物體在三個共點力F1、F2、F3作用下做勻速直線運動，其中F1=5N，F(xiàn)2=8N，則F3的大小可能為（）

A.2NB.5NC.8ND.13N第十六頁，共十九頁，2022年，8月28日案例2：在科學(xué)研究中,可以用風(fēng)力儀直接測量風(fēng)力的大小,其原理如圖所示,儀器中一根輕質(zhì)金屬絲,懸掛著.一個金屬球,無風(fēng)時,金屬球豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時,金屬絲偏離豎直方向一個角度,風(fēng)力越大,偏角越大,通過傳感器,就可以根據(jù)偏角的大小指示出風(fēng)力的大小,那么風(fēng)力大小F跟金屬球的質(zhì)量m,偏角θ之間有什么樣的關(guān)系呢?θθθTyxGF列平衡方程：X：Tsinθ+(-F)=0Y：TCoSθ+(-mg)=0方法三：正交分解法TsinθTCoSθxxyxyθxy聯(lián)立求解：F=

mg

tanθ第十七頁，共十九頁，2022年，8月28日第一步：確定研究對象，判斷是否是平衡狀態(tài)第二步：受力分析，畫出受力示意圖。（大力有向線段畫長，小力向線段畫短）第三步：建立合適的坐標系，把不在坐標軸上的力用正交分解法分到坐標軸上。第四步：建立方程組。X軸上合力為零：Fx=0y