高中物理 4.3《共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用》課件 滬科版必修1

1、共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用,,知識(shí)回顧,1. 什么是共點(diǎn)力? 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).,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 ?,,,,東漢張衡發(fā)明的地動(dòng)儀,,,,,,,,,結(jié)論,可見(jiàn)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)

2、,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)力的平衡需要哪些條件呢?怎樣應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡來(lái)解有關(guān)的物理問(wèn)題呢?,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(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)

3、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)，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。,,常見(jiàn)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,一、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

4、 物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài).,（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(lái)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速前進(jìn)的汽車,根據(jù)概念來(lái)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),我們對(duì)(1

5、),(2),(3),(6)受力分析:,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.,,共點(diǎn)力和物體的平衡,從剛才的例子,我們可以得到:,概括與總結(jié),以上是我們從生活中的例子定性的來(lái)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?,思考與討論,質(zhì)量為2千克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？,,G,F,（

6、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）,,二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：,1.實(shí)驗(yàn)探究：,2.分析論證：,,,,3.得出結(jié)論：,任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相

7、反，作用在同一直線上。這三個(gè)力的合力為零。三力平衡條件： F合= 0,推廣到多個(gè)共點(diǎn)力平衡條件：作用在物體上各力的合力為零，即：F合=0,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：,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

8、在一條直線上．,拓展:,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,在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：,1.兩個(gè)共點(diǎn)力使物體平衡: 這兩個(gè)力等大反向. F1- F2=0,任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向. F12-F3=0,3.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

9、的平衡條件,二、在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件,例：長(zhǎng)方形木塊靜止在傾角為θ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,D,例：用與水平方向成θ角的力F拉質(zhì)量為m物體，使其沿水

10、平面向右勻速運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們分析物體的受力，并畫出力的示意圖。,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,三、求多個(gè)力的合力時(shí)，可以先將各力分解為兩組互相垂直的力，再用代數(shù)運(yùn)算求出每組力的代數(shù)和，最后求出要求的合力。,正交分解法是研究矢量常用的方法。x軸、y軸的方向可以任意選擇，而不會(huì)影響結(jié)果。但為了解題方便，一般遵循以下兩個(gè)原則：（1）使盡量多的力處于坐標(biāo)軸上；（2）盡量使未知量處于坐標(biāo)軸,第

11、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(guò)解此題得到用正交分解法解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題時(shí)一般有四個(gè)步驟。,求解平衡問(wèn)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