共点力的平衡

共点力的平衡课件第一页，共十九页，2022年，8月28日学习目标：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）探究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用合成法、分解法、正交分解法解决平衡问题。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，归纳推理的化归思想的探究能力。第二页，共十九页，2022年，8月28日几个力都作用在同一物体的同一点，或它们的延长线相交于一点这几个力称为共点力。共点力限速40km/sGF2F1F1F2F3为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。复习FfGN匀速F1F2F3F1F2F3第三页，共十九页，2022年，8月28日1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：2.方向相反的两个力（F1、F2）的合力：合力方向：合力方向：与较大的力方向相同与F1、F2相同复习同一直线上两力的合成复习同一直线上两力的合成1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：复习同一直线上两力的合成合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：复习同一直线上两力的合成合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：复习同一直线上两力的合成2.方向相反的两个力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：复习同一直线上两力的合成2.方向相反的两个力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：复习同一直线上两力的合成合力方向：与较大的力方向相同2.方向相反的两个力（F1、F2）的合力：合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：复习同一直线上两共点力的合成第四页，共十九页，2022年，8月28日遵循平行四边形定则：(求F1、F2的合力)F2F1F合复习互成角度的两共点力的合成根据等效替代将F1、F2两个力简化为F合一个力F1第五页，共十九页，2022年，8月28日GF1F2复习力的分解根据等效替代将一个力G用两个力F1、F2表示F2遵循平行四边形定则：(求G

的两个分力)第六页，共十九页，2022年，8月28日一.生活离不开平衡------平衡状态NG静止在桌面上的木块FfNG匀速行驶的汽车GNf静止在斜面上的木块阅读课本93页---生活离不开平衡回答下列问题问题一：什么是平衡状态？问题二：物体处于平衡状态加速度是多少？匀速第七页，共十九页，2022年，8月28日平衡状态的理解1.平衡的种类

B.动平衡：物体保持匀速直线运动状态。A.静平衡：物体保持静止状态

2.平衡状态的运动学特征：

V=0或V不变，即：a=0

注意：保持静止和瞬时速度为0不同问题三：竖直上抛的物体到达最高点时是平衡状态吗？第八页，共十九页，2022年，8月28日二.从二力平衡到共点力平衡（化归思想）

探究一：二个共点力平衡条件质量为2千克的物体静止在水平桌面上（取g=9.8N/kg）。（1）受到哪几个力作用？（2）能称之为平衡状态吗？（3）支持力与重力的合力是多少？

二力平衡（三同一反）大小相同；作用在同一直线；作用在同一物体；方向相反。结论：共点二力平衡的条件是F合=0

GF第九页，共十九页，2022年，8月28日探究二：三个共点力平衡条件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；F1F2F3O3、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F12合F1F2F3O第十页，共十九页，2022年，8月28日

三个共点力平衡时，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。即三个共点力的F合＝0

三个共点力平衡条件：探究三：四个共点力平衡条件F2OF34结论：物体在共点力作用下的平衡条件是所受F合

=0

OF3F4F12合F34OF3F4F12合F1F34OF3F4F12合F1F2F34OF3F4F12合F1第十一页，共十九页，2022年，8月28日案例1：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA与右墙成θ的角，现增大θ，仍保持OB处于水平。分析OA、OB两绳中拉力的变化情况?方法一：合成法（转化为二力平衡）FA=

G/CoSθ，FB=

G/Cotθ解:物体受力如图，FA、FB的合力与重力G等大反向。根据力的三角关系可得：三、案例分析

θ第十二页，共十九页，2022年，8月28日方法二：分解法（根据力的作用效果分解）解:以o点为对象，物体受力如图FA可以分解为水平分力竖直分力因物体平衡，合力为0

竖直方向FA

CoSθ=GFAsinθFAsinθＦＡFBGFACoSθ水平方向FAsinθ=ＦＢFA=

G/CoSθ，FB=

G/CotθFAsinθＦＡFBGFACoSθFACoSθθ第十三页，共十九页，2022年，8月28日思维点拨一：一、分解法：物体受几个力的作用，将某个力按效果分解，使分力与其它力在同一直线上，满足二力平衡。二、合成法：物体受几个力的作用，将某几个力合成，将问题转化为二力平衡。第十四页，共十九页，2022年，8月28日思考1：两个大小分别为6牛和8牛的力互成90˚，作用在一个静止质点上，要使物体继续静止，还应加一个多大的力？方向如何?F1F2F1F2F1思考2：一质量为m的物块沿倾角为θ的斜面匀速下滑，如图。求：（1）斜面对物块的支持力（2）斜面对物块的摩擦力（3）物块与斜面间的动摩擦因数μ第十五页，共十九页，2022年，8月28日思维点拨二：共点力平衡的解题步骤1.选取研究对象，判断是否是平衡状态2.隔离研究对象

，分析物体的受力，画出受力图3.根据问题，合理选择合成法或分解法。（分解法要根据力的作用效果，准确进行力的分解)4.根据平衡条件，列等式求解思考3.物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动，其中F1=5N，F2=8N，则F3的大小可能为（）

A.2NB.5NC.8ND.13N第十六页，共十九页，2022年，8月28日案例2：在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图所示,仪器中一根轻质金属丝,悬挂着.一个金属球,无风时,金属球竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度,风力越大,偏角越大,通过传感器,就可以根据偏角的大小指示出风力的大小,那么风力大小F跟金属球的质量m,偏角θ之间有什么样的关系呢?θθθTyxGF列平衡方程：X：Tsinθ+(-F)=0Y：TCoSθ+(-mg)=0方法三：正交分解法TsinθTCoSθxxyxyθxy联立求解：F=

mg

tanθ第十七页，共十九页，2022年，8月28日第一步：确定研究对象，判断是否是平衡状态第二步：受力分析，画出受力示意图。（大力有向线段画长，小力向线段画短）第三步：建立合适的坐标系，把不在坐标轴上的力用正交分解法分到坐标轴上。第四步：建立方程组。X轴上合力为零：Fx=0y