高一物理共点力的平衡及其应用.ppt

知识回顾 1. 什么是共点力? (1)几个力如果都作用在物体的同一点上或者 它们的作用线相交于同一 点 . 2.物体在不受力的时候 ,它能保持什么状态? 静止状态或匀速直线运动状态. 思考 是不是物体 只有在不受力的时候 才保持静 止或匀速直线运动 呢 ? N G N1 N2 G f静 G N F G F f G N Ff G N V 结论 可见平衡是普遍的,并非物体只有在不受力 的时候才保持静止或匀速直线运动状态,物 体在共点力作用下也能处平衡. 那么,什么才是共点力的平衡呢?共点力的平 衡需要哪些条件呢?怎样应用共点力的平衡 来解有关的物理问题呢? 学习目标： 1、知识与技能： （1）知道什么叫共点力作用下物体的平衡状态。 （2）知道共点力作用下的物体的平衡条件。 （3）掌握共点力的平衡条件并能处理平衡问题。 2、过程与方法： （1）通过 简单的物理现象，认识共点力和共点力 下的物体的平衡状态。 （2）能从简单的二力平衡设计实验，得出三力的 平衡，总结推理得出共点力的平衡条件。 （3）根据共点力的平衡条件对简单的现象进行分 析。 3、情感态度价值观： 培养学生能从简单的问题出发，善于思考，从 中发现规律性的知识的能力。认识生活中的平衡也 是一种美。 二力平衡三力平衡四力平衡 静 止 匀 速 直 线 f静 G N F Ff G N V N G G F N1 N2 G f G N 2.常见的几种平衡 静止在水平面上 的物体 小球静止在斜面上水平力推桌未动 匀速下落的雨滴 物体沿斜面匀速下滑 水平匀速行驶的 汽车 共点力作用下物体的平衡 1.平衡状态 物体处于静止或保持匀速直线运动的状 态. 2共点力的平衡 物体如果受到共点力的作用且处于平衡 状态. （1）静止在水平面上的木箱 （3）用细线悬挂在天花板上的静止小球 （5）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断 细线的瞬间 （4）刹车后停下来了的汽车 （6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻 力) （2）平直马路上在牵引力作用下匀速前进的汽车 根据概念来判断下面的物体 是否处于平衡状态: 是 是 是 是 ? ? 共点力的平衡条件 自我测验 (1) V (2) (3) 我们对(1),(2),(3),(6)受力分析: T G(6 ) 处于平衡状态物体的共同点:F合为零; 处于非平衡状态物体:F合不为零. G 从刚才的例子,我们可以得到: Ff G N N G 概括与总结 以上是我们从生活中的例子定性的来研究 受共点力作用的物体的平衡,如果处于平衡 状态下的物体受二个力或者三个力或者是 多个力的作用,力与力之间有什么关系呢? 思考与讨论 质量为2千克的物体放在水平桌 面上（取g=9.8N/kg）。 （1）受到哪几个力作用？G F （2）能称之为平衡吗？ （3）支持力的大小和方向如何？ （支持力的大小与重力大小相等，等于19.6牛顿， 方向竖直向上。） （二个力，重力G和支持力F ） （能，在两力作用下，物体处于静止 状态） 结论：两个力大小相等，方向相反，作用在同一 直线上，物体处于平衡状态。（二力平衡） 实验与探究： 1、将三个弹簧秤放在一个 平面内，挂钩挂在一起； 2、先将其中两个成一定角度固定； F1 F2 F3 O 3、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧 秤的示数F1、F2、F3以及各力的方向； 4、按各力大小和方向作出力的图示 演 示 任意两个力的合力与第三个力大小 相等，方向相反，作用在同一直线线 上。 思考题： 由二力平衡的条 件和刚才三力平 衡的实验，能否 推出多个（三个 以上）共点力平 衡的条件？ 若物体在n个共点力作用下处于平衡， 则其中(n-1)个力的合力与第n个力大小 相等、方向相反、且在一条直线上 拓展: 物体在共点力作用下的平衡条件是 所受合外力为零。即：F合 = 0 F12合F1 F2 F3 O 1.两个共点力使物体平衡: 这两个力等大反向. F1- F2=0 任意两个力的合力与第三个力等大反向. F12-F3=0 3.N个共点力使物体平衡:任意N-1个力 的合力与第N个 力等大反向。FN-1- FN=0 2.三个共点使物体平衡 共点力的平衡条件 二、在共点力作用下物体的平衡条件 F合= 0物体所受合力为零即： 例：长方形木块静止在倾角为的斜面上，那么 斜面对对木块块作用力的方向（ ） A 、沿斜面向下 B、 垂直斜面向下 C 、沿斜面向上 D 、竖直向上 解析：木块的受力如图： 共点力平衡的应用 G f N F 合 D y x 例：用与水平方向成角的力F拉质量为m物体，使其 沿水平面向右匀速运动。请同学们分析物体的受力， 并画出力的示意图。 F G FN Ff F1 F2 平衡方程： X：F1-Ff=0 Y：F2+FN-G=0 你能求出支持 力和摩擦力的 大小吗？ 共点力平衡的应用 这就是正交分解法 第一步：确定研究对象和运动状态 第二步：受力分析，画出受力图， 建立适当坐标系。 第三步：对力进行正交分解, 据平衡条件建立方程 第四步：解方程，求出未知量。 l通过解此题得到用正交分解法解 共点力平衡问题时一般有四个步骤。 求解平衡问题常用的方法： （1）物体在三个以上共点力作用下处于平 衡时，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,尾首相连. (3)平行四边行法 (4)图象法 二、共点力作用下物体的平衡 （2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外 力为零。即：F合 = 0 。 (3)求解平衡问题常用的方法： （1）物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态 叫做平衡状态。 一、共点力