共點(diǎn)力的平衡

共點(diǎn)力的平衡課件第1頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日學(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）探究共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件。（3）掌握共點(diǎn)力的平衡條件并能用合成法、分解法、正交分解法解決平衡問(wèn)題。2、過(guò)程與方法：（1）通過(guò)簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)單的問(wèn)題出發(fā)，歸納推理的化歸思想的探究能力。第2頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日幾個(gè)力都作用在同一物體的同一點(diǎn)，或它們的延長(zhǎng)線相交于一點(diǎn)這幾個(gè)力稱為共點(diǎn)力。共點(diǎn)力限速40km/sGF2F1F1F2F3為了明確表示物體所受的共點(diǎn)力，在作示意圖時(shí)，可以把這些力的作用點(diǎn)畫(huà)到它們作用線的公共交點(diǎn)上。在不考慮物體轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，物體可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)看待，所以力的作用點(diǎn)都可以畫(huà)在受力物體的重心上。復(fù)習(xí)FfGN勻速F1F2F3F1F2F3第3頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1.方向相同的兩個(gè)力（F1、F2）的合力：2.方向相反的兩個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的兩個(gè)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(gè)力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的兩個(gè)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(gè)力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的兩個(gè)力（F1、F2）的合力：復(fù)習(xí)同一直線上兩共點(diǎn)力的合成第4頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期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(diǎn)力的合成根據(jù)等效替代將F1、F2兩個(gè)力簡(jiǎn)化為F合一個(gè)力F1第5頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日GF1F2復(fù)習(xí)力的分解根據(jù)等效替代將一個(gè)力G用兩個(gè)力F1、F2表示F2遵循平行四邊形定則：(求G

的兩個(gè)分力)第6頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日一.生活離不開(kāi)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(yè)---生活離不開(kāi)平衡回答下列問(wèn)題問(wèn)題一：什么是平衡狀態(tài)？問(wèn)題二：物體處于平衡狀態(tài)加速度是多少？勻速第7頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日平衡狀態(tài)的理解1.平衡的種類

B.動(dòng)平衡：物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。A.靜平衡：物體保持靜止?fàn)顟B(tài)

2.平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：

V=0或V不變，即：a=0

注意：保持靜止和瞬時(shí)速度為0不同問(wèn)題三：豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)是平衡狀態(tài)嗎？第8頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二.從二力平衡到共點(diǎn)力平衡（化歸思想）

探究一：二個(gè)共點(diǎn)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(gè)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(diǎn)二力平衡的條件是F合=0

GF第9頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日探究二：三個(gè)共點(diǎn)力平衡條件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F12合F1F2F3O第10頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí)，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。即三個(gè)共點(diǎn)力的F合＝0

三個(gè)共點(diǎn)力平衡條件：探究三：四個(gè)共點(diǎn)力平衡條件F2OF34結(jié)論：物體在共點(diǎn)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11頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日案例1：如右圖所示，重力為G的電燈通過(guò)兩根細(xì)繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細(xì)繩OB的一端固定于左墻B點(diǎn)，且OB沿水平方向，細(xì)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12頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日方法二：分解法（根據(jù)力的作用效果分解）解:以o點(diǎn)為對(duì)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13頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日思維點(diǎn)撥一：一、分解法：物體受幾個(gè)力的作用，將某個(gè)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(gè)力的作用，將某幾個(gè)力合成，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二力平衡。第14頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日思考1：兩個(gè)大小分別為6牛和8牛的力互成90?，作用在一個(gè)靜止質(zhì)點(diǎn)上，要使物體繼續(xù)靜止，還應(yīng)加一個(gè)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(duì)物塊的支持力（2）斜面對(duì)物塊的摩擦力（3）物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ第15頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日思維點(diǎn)撥二：共點(diǎn)力平衡的解題步驟1.選取研究對(duì)象，判斷是否是平衡狀態(tài)2.隔離研究對(duì)象

，分析物體的受力，畫(huà)出受力圖3.根據(jù)問(wèn)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(zhǔn)確進(jìn)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(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中F1=5N，F(xiàn)2=8N，則F3的大小可能為（）

A.2NB.5NC.8ND.13N第16頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日案例2：在科學(xué)研究中,可以用風(fēng)力儀直接測(cè)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(gè)金屬球,無(wú)風(fēng)時(shí),金屬球豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí),金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度,風(fēng)力越大,偏角越大,通過(guò)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17頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第一步：確定研究對(duì)象，判斷是否是平衡狀態(tài)第二步：受力分析，畫(huà)出受力示意圖。（大力有向線段畫(huà)長(zhǎng)，小力向線段畫(huà)短）第三步：建立合適的坐標(biāo)系，把不在坐標(biāo)軸上的力用正交分解法分到坐標(biāo)軸上。第四步：建立方程組。X軸上合力為零：Fx=0y軸上合力