高中物理：《共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用》課件（滬科必修1）

1、2021/8/11 星期三1共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用2021/8/11 星期三2知識(shí)回顧1. 什么是共點(diǎn)力? (1)幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上或者它們的作用線相交于同一 點(diǎn) . 2.物體在不受力的時(shí)候 ,它能保持什么狀態(tài)? 靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài). 2021/8/11 星期三3思考是不是物體 只有在不受力的時(shí)候 才保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng) 呢 ?2021/8/11 星期三4NGN1N2Gf靜GNFGFfGNFfGNV2021/8/11 星期三5結(jié)論可見平衡是普遍的,并非物體只有在不受力的時(shí)候才保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體在共點(diǎn)力作用下也能處平衡.那么,什么才是共點(diǎn)力的平衡呢?共點(diǎn)力的平

2、衡需要哪些條件呢?怎樣應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡來解有關(guān)的物理問題呢?2021/8/11 星期三6學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知識(shí)與技能：（1）知道什么叫共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)。（2）知道共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件。（3）掌握共點(diǎn)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(rèn)識(shí)共點(diǎn)力和共點(diǎn)力下的物體的平衡狀態(tài)。（2）能從簡單的二力平衡設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出三力的平衡，總結(jié)推理得出共點(diǎn)力的平衡條件。（3）根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件對(duì)簡單的現(xiàn)象進(jìn)行分析。3、情感態(tài)度價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)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(shí)的能力。認(rèn)識(shí)生活中的平衡也是一種美。2021/8/11 星期三7二力平

3、衡三力平衡四力平衡靜止勻速直線f靜GNFFfGNVNGGFN1N2GfGN2.常見的幾種平衡靜止在水平面上的物體小球靜止在斜面上水平力推桌未動(dòng)勻速下落的雨滴物體沿斜面勻速下滑水平勻速行駛的汽車2021/8/11 星期三8共點(diǎn)力作用下物體的平衡1.平衡狀態(tài) 物體處于靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài).2共點(diǎn)力的平衡 物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài).2021/8/11 星期三9（1）靜止在水平面上的木箱（3）用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球（5）用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷細(xì)線的瞬間（4）剎車后停下來了的汽車（6）豎直上拋達(dá)到了最高點(diǎn)的小球(不計(jì)空氣阻力)（2）平直馬路上在牽引力作用下勻

4、速前進(jìn)的汽車根據(jù)概念來判斷下面的物體是否處于平衡狀態(tài):是是是是?共點(diǎn)力和物體的平衡共點(diǎn)力的平衡條件共點(diǎn)力和物體的平衡自我測(cè)驗(yàn)2021/8/11 星期三10(1)V(2)(3)我們對(duì)(1),(2),(3),(6)受力分析:TG(6)處于平衡狀態(tài)物體的共同點(diǎn):F合為零;處于非平衡狀態(tài)物體:F合不為零.G共點(diǎn)力和物體的平衡從剛才的例子,我們可以得到:FfGNNG2021/8/11 星期三11概括與總結(jié)以上是我們從生活中的例子定性的來研究受共點(diǎn)力作用的物體的平衡,如果處于平衡狀態(tài)下的物體受二個(gè)力或者三個(gè)力或者是多個(gè)力的作用,力與力之間有什么關(guān)系呢?2021/8/11 星期三12思考與討論 質(zhì)量為2千克

5、的物體放在水平桌面上（取g=9.8N/kg）。（1）受到哪幾個(gè)力作用？GF（2）能稱之為平衡嗎？（3）支持力的大小和方向如何？（支持力的大小與重力大小相等，等于19.6牛頓，方向豎直向上。）（二個(gè)力，重力G和支持力F ）（能，在兩力作用下，物體處于靜止 狀態(tài)）結(jié)論：兩個(gè)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)。（二力平衡）2021/8/11 星期三13實(shí)驗(yàn)與探究：1、將三個(gè)彈簧秤放在一個(gè) 平面內(nèi)，掛鉤掛在一起；2、先將其中兩個(gè)成一定角度固定；F1F2F3O3、用手拉第三個(gè)彈簧秤，平衡時(shí)記下三個(gè)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演示20

6、21/8/11 星期三14 任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。 實(shí)驗(yàn)得出物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下的平衡條件：2021/8/11 星期三15思考題：由二力平衡的條件和剛才三力平衡的實(shí)驗(yàn)，能否推出多個(gè)（三個(gè)以上）共點(diǎn)力平衡的條件？若物體在n個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡，則其中(n-1)個(gè)力的合力與第n個(gè)力大小相等、方向相反、且在一條直線上拓展:2021/8/11 星期三16物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件是所受合外力為零。即：F合 = 0 F12合F1F2F3O在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：2021/8/11 星期三171.兩個(gè)共點(diǎn)力使物體平衡: 這兩個(gè)力等大反向. F1- F2

7、=0 任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向. F12-F3=03.N個(gè)共點(diǎn)力使物體平衡:任意N-1個(gè)力 的合力與第N個(gè) 力等大反向。FN-1- FN=0 2.三個(gè)共點(diǎn)使物體平衡共點(diǎn)力的平衡條件共點(diǎn)力的平衡條件二、在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件 F合= 0物體所受合力為零即：2021/8/11 星期三18例：長方形木塊靜止在傾角為的斜面上，那么斜面對(duì)木塊作用力的方向（ ）A 、沿斜面向下 B、 垂直斜面向下 C 、沿斜面向上 D 、豎直向上解析：木塊的受力如圖：例題講解共點(diǎn)力平衡的應(yīng)用GfNF合D2021/8/11 星期三19yx例：用與水平方向成角的力F拉質(zhì)量為m物體，使其沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)

8、同學(xué)們分析物體的受力，并畫出力的示意圖。FGFNFfF1F2平衡方程：X：F1-Ff=0Y：F2+FN-G=0你能求出支持力和摩擦力的大小嗎？例題講解共點(diǎn)力平衡的應(yīng)用這就是正交分解法2021/8/11 星期三20第一步：確定研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)第二步：受力分析，畫出受力圖， 建立適當(dāng)坐標(biāo)系。第三步：對(duì)力進(jìn)行正交分解, 據(jù)平衡條件建立方程第四步：解方程，求出未知量。通過解此題得到用正交分解法解共點(diǎn)力平衡問題時(shí)一般有四個(gè)步驟。2021/8/11 星期三21求解平衡問題常用的方法：（1）物體在三個(gè)以上共點(diǎn)力作用下處于平衡時(shí)，一般利用正交分解法列方程求解。（2矢量三角形法:首尾相接,尾首相連. (3)平行四邊行法 (4)圖象法2021/8/11 星期三22二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡 （2）物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件是所受合外力為零。即：F合 = 0 。(3)求解平衡問題常用的方法：（1）物體處于