高中物理人教必修一3.5 共点力的平衡课件(共3张PPT)

1、人教2019版 必修第一册3.5 共点力的平衡第三章 相互作用力【新课导入】图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G 的木棒在力 F1 和 F2 的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？一、正交分解法GG2G1（1）分析力的作用效果（2）据力的作用效果定分力的方向（3）用平行四边形定则定分力的大小;（4）据数学知识求分力的大小和方向按力的作用效果分解力的解题步骤GF2F1重力产生的效果使物体沿斜面下滑 使物体紧压 斜面按实际效果分解实例GF2F1重力产生的效果使物体紧

2、压挡板使物体紧压斜面GF2F1重力产生的效果使物体沿斜面下滑使物体紧压斜面FFaFbab拉力F产生的效果使a绳被拉长使b绳被拉长FF1F2ab1）原理：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。2）步骤：(1)建立xoy直角坐标系 力的正交分解法F1F2xyOF1F2xyOF2yF1yF1xF2X(2)将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上；F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X（3）分别求出X轴、y轴上个分力矢量和，即Fx = Fx1 +Fx2+ Fx3+ Fy = Fy1+Fy2+ Fy3+（4）求共点力的合力： 合力大小F= +F 2xF 2yxFyF=qtan合力方向与x轴

3、的夹角为xyo FX Fy F二、正交分解法物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。桌上的书、屋顶的灯、随传送带匀速运送的物体、沿直线公路匀速前进的汽车，都处于平衡状态。GNN=GGNFfN=Gf =F二力平衡条件:等大、反向、共线.想一想受共点力作用的物体，在什么条件下才能保 持平衡呢？想一想受共点力作用的物体，在什么条件下才能保 持平衡呢？作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相 反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时，物 体所受的合力为0。 很多情况下物体受到三个力的作用而平衡GF1F2F据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力

4、来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡GF三力平衡条件: 任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。也就是三力的合力为0。如果物体受到多个共点力作用，我们可以逐步通过力 的合成，最终等效为两个力的作用。如果这两个力的合力 为0，则意味着所有力的合力等于0，物体将处于平衡状 态。在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0(1)三力平衡问题：分析受力；逆向作图；数学方法（解三角形、图解法）。(2)多力平衡问题：受力分析；正交分解；规范列式；数学方法（解方程组、公式法）。注意：三角函数等相关数学知识！求解共点力平衡问题的基本方法：【例题1】某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平

5、跨度确定为 6 m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取 0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？【分析】 将滑梯抽象为一个斜面的模型，以正在匀速滑下的小孩为研究对象。小孩受到三个力的作用：重力G、斜面的支持力FN和滑动摩擦力 Ff 。当这三个力的合力为0时，小孩能在滑板上获得一定速度后匀速滑下，则斜面的高度即为所要求的滑梯的高度。【解析】在图中，沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系。把重力 G 沿两坐标轴方向分解为 F1和 F2， 设斜面倾角为 ，由于 F2 垂直于 AB、G垂直于 AC，故 F2 和 G的夹角也等于 。l、b和 h分别表示 AB、AC和 BC的长度。根据共点力平衡的条件和直角三角形中三角函数关系可知：在 x 轴方向上在 y 轴方向上【例题2】生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图，悬吊重物的细绳，其点被一水平绳 BO牵引，使悬绳 AO段和竖直方向成 角。若悬吊物所受的重力为 G，则悬绳 AO和水平绳 BO 所受的拉力各等于多少？【分析】 选取两根绳索连接的O点为研究对象，它受到三个力的作用：绳AO对它的拉力F1、绳BO对它的