共點力的平衡課件-高一上學(xué)期物理人教版

共點力的平衡

?----靜態(tài)平衡什么是共點力共點力平衡的條件：F合=0共點力平衡法與正交分解法解決實際問題學(xué)習

目標010203一、什么是共點力？重力為G的木棒在力F1和F2的共同作用下處于平衡狀態(tài)的情況，根據(jù)每幅圖中各個作用線的幾何關(guān)系，把受力情況分成哪兩類？如何劃分？共點力：幾個力作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點二、共點力平衡的條件？（平衡狀態(tài)的條件是什么？）實例：隨傳送帶勻速運送的物體處于平衡狀態(tài)桌上的書、蘋果能保持靜止，處于平衡狀態(tài)1.平衡狀態(tài)運動特點特點：物體受到幾個力作用時，保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)正確區(qū)分“靜止”和“v=0”02

正確區(qū)分“靜止”和“v=0”：物體處于靜止狀態(tài)時，v=0，a=0，是平衡狀態(tài)；

但當v=0時，物體不一定處于平衡狀態(tài)，v=0但a≠0不是平衡狀態(tài)，如上拋物體到達最高點時物體所處狀態(tài).01

物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)為平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)的特征是物體的速度恒定，即加速度為零.二、共點力平衡的條件？（平衡狀態(tài)的條件是什么？）2.平衡狀態(tài)的受力特點情況1：物體受兩個共點力作用作用在書上的兩個力是一對平衡力，有FN=G，且方向相反，故F合=0GFN可得二力平衡條件：合力等于0二、共點力平衡的條件？（平衡狀態(tài)的條件是什么？）2.平衡狀態(tài)的受力特點三力平衡情況2：物體受三個共點力作用F12G二力平衡（平行四邊形定則力的合成）轉(zhuǎn)化F合=0條件思路：F1GF2F12可得三力平衡條件：合力等于0二、共點力平衡的條件？（平衡狀態(tài)的條件是什么？）2.平衡狀態(tài)的受力特點如圖所示，物體在五個共點力作用下保持平衡。請在圖上畫出這五個力的合力的大小和方向。例1：正交分解法

三、共點力平衡實例研究與方法總結(jié)

力有規(guī)律，有特殊角時方便處理，但對于更一般的多個力分析，沒有規(guī)律時，如何處理？

先找兩個力進行平行四邊形合成，然后再和第三個力合成？可以，但麻煩，且不知道特殊角及長度新思路：分解、重組、整合具體方法：

先規(guī)定兩個方向，把所有力都分解在兩個方向上，再進行整合例1：某幼兒園要在空地上做一個滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6m。設(shè)計時，滑板和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時能在滑板上勻速滑下，滑梯至少需要多高？三、共點力平衡實例研究與方法總結(jié)①讀懂題干（理解每一個詞的含義）勻速滑下②建立物理模型③受力分析（從已知入手）得出結(jié)論：h高≥臨界值、θ例1：某幼兒園要在空地上做一個滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6m。設(shè)計時，滑板和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時能在滑板上勻速滑下，滑梯至少需要多高？三、共點力平衡實例研究與方法總結(jié)θ

勻速下滑，受力平衡，總合力為0，則每個方向上合力均為0θhb

以滑梯上正勻速下滑的小孩為研究對象，受力分析如圖，沿平行和垂直于斜面兩個方向建立直角坐標系，把重力G沿兩個坐標軸方向分解為G1和G2。方法1：正交分解法GFNFfxyG2G1Ff＝μFN

由⑴⑵⑶可得tanθ

=μ由幾何關(guān)系知：可求得：h=μb=0.4×6m=2.4mx方向y方向Gsinθ-Ff=0FN-Gcosθ=0⑴⑵⑶又有三、共點力平衡實例研究與方法總結(jié)方法2：力的平衡法三、共點力平衡實例研究與方法總結(jié)θhbF思路：任意兩個力的合力和第三個力是一對平衡力。又

Ff＝μFN

解得tanθ

=μ由幾何關(guān)系可得：

可求得：h=μb=0.4×6m=2.4mFf=FsinθFN=Fcosθ設(shè)支持力和摩擦力的合力為F，則有

F=G，故以滑梯上正勻速下滑的小孩為研究對象，受力分析如圖。GFNFfθGFNFfFθGFNFfxyGyGx∑Fx=0∑Fy=0平衡條件：實質(zhì)：對力處理的途徑不同，

但殊途同歸。1.物體受三個力時的平衡條件具體形式●甲圖：直接力的合成

思路：任意兩個力的合力和第三個力是一對平衡力甲乙●乙圖：間接力的合成平衡條件：F合=0思路：先進行力的分解再合成課后小結(jié)●單個物體●結(jié)點●物體的組合2.利用共點力平衡條件解決問題的步驟⑴明確研究對象；⑵對研究對象進行受力分析；⑶選擇平衡條件的合適表達式，建立聯(lián)系；⑷解方程（或：解直角三角形、相似三角形）⑸對結(jié)果進行合理性分析。針對練如圖懸吊重物的細繩，其O點被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。

若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？研究對象：結(jié)點O平衡條件●怎樣選取的研究對象？●解題依據(jù)是什么？【思考】F3F2F1F4【解析】

合成法：取懸點O為對象，受力如圖所示。繩AO所受的拉力大小為繩BO所受的拉力大小為Gtanθ根據(jù)三角函數(shù)的知識，可得F3=G，F(xiàn)4是F1和F2的合力，則有由牛頓第三定律，可知xyF1yF1x正交分解法：取懸點O為對象，受力如圖所示。建立如圖所示坐標系，由平衡條件得：

x方向:F2-F1sinθ=0⑴

y方向：

F1cosθ-G=0⑵由⑴、⑵可得：

繩AO所