35共点力的平衡课件高一上学期物理人教版4

3.5.共点力的平衡3.5.共点力的平衡学习目标：1、物理观念：理解共点力概念，知道共点力平衡的条件。2、科学思维：能用共点力平衡条件，分析生活和生产中的实际问题。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？思考与讨论：共点力共点力不是共点力不是共点力平行力平行力复习提问：什么是共点力？共点力：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上，这几个力叫做共点力.阅读教材76页“共点力平衡的条件”部分回答下列问题：问题1：什么是平衡状态？请举例说明。问题2：物体处于平衡状态加速度是多少？活动一：共点力平衡的条件问题的提出问题1：什么是平衡状态？请举例说明。1.平衡状态：如果一个物体在力的作用下，保持

或

状态，我们就说这个物体处于平衡状态．静止匀速直线运动静止匀速问题2：物体处于平衡状态加速度是多少？a=

。0思考：若物体“缓慢移动”物体是否处于平衡状态？“缓慢移动”说明物体处于平衡状态活动一：共点力平衡的条件问题的提出中国队跳水运动员到达最高点时速度为零是平衡状态吗？a≠0不静止处于非平衡状态活动一：共点力平衡的条件质疑解释活动一：共点力平衡的条件mgFN两个力等大、反向，共线。合力为零。1、二力平衡条件：F合=0科学思维2、三力平衡条件：GTFNF合活动一：共点力平衡的条件F合=0根据平行四边形定则，求任意两个力的合力，它与第三个力平衡；最终把三力平衡问题转化为二力平衡问题。即可得三个力的合力为0。科学推理如果物体受到四个共点力平衡，我们可以两个两个的合成，最终合力为0。mgFNF牵Ff

如果物体受到N个力的作用平衡，我们可以根据平行四边形定则，任意一个力与其余各力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，最终把多力平衡问题转化为二力平衡问题。即物体所受的合力为0。F6F´活动一：共点力平衡的条件3、四力平衡条件：4、多力平衡条件：F合=0F合=0科学推理1.条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。2.公式：F合＝0，或Fx合=0和Fy合＝0。3.由平衡条件得出的三个结论：沿任意方向物体的合力均为零。4.分析思路：

二力三力

多力转化转化活动一：共点力平衡的条件科学思维课堂练习如图所示，2004年11月9日在广东珠海航展上我国一架歼击机正沿直线朝斜向下方向匀速运动。用G表示歼击机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中歼击机受力情况的是()A.

B.

C.

D.

B【例题】某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。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？模型构建GFfABCFN受力分析活动二：共点力平衡条件的应用真实情境模型建构以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图所示，FNGG’FfABCθθ

Ff＝μFN

解得tanθ

=μ

可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4m

GFfFN

方法一：合成法活动二：共点力平衡条件的应用F=G科学思维GFfABCFN解：xyGx

Gy

Ff＝μFN

由以上各式得：tanθ

=μ

可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4mθ活动二：共点力平衡条件的应用方法二：正交分解法沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系，把重力G沿两个坐标轴方向分解为Gx和Gy。以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图：x轴：y轴：科学思维合成法：把物体所受的力合成为两个力，则这两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。正交分解法：把物体所受的力在两个互相垂直的方向上分解，每个方向上合力都为0。两种方法的特点：活动二：共点力平衡条件的应用科学思维应用共点力平衡条件解决问题的一般思路活动二：共点力平衡条件的应用析

确定研究对象运动（平衡a=0）

受力分析（F合=0）画出受力分析图列出方程F合=0

或

Fx=0

Fy=0求解

分析

讨论分解力的合成

分科学思维【练习】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O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成θ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？（请用两种方法求解）活动二：共点力平衡条件的应用F1F2F3F3G=模型建构

方法一：合成法活动二：共点力平衡条件的应用科学思维F2

－F1x＝0F1y

－F3＝0即F2

－F1sinθ

＝0

（1）F1cosθ

－G＝0

（2）

活动二：共点力平衡条件的应用方法二：正交分解法科学思维活动二：共点力平衡条件的应用F1F2F3思考与讨论：F1和F2分别是悬绳AO和水平绳BO所受的拉力吗？质疑解释练习与应用（第1—5题）1.如图3.5-5，物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余四个力不变，请在图上画出这四个力的合力的大小和方向。2.在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B（图3.5-6）。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计。求悬绳对足球的拉力和墙壁对足球的支持力。练习与应用3.如图3.5-7，物体所受重力为40N，用细绳OC悬于O点，绳OC所能承受的最大拉力为50N。现用细绳AB绑住绳OC的A点，再用缓慢增大的水平力牵引A点，当OA段刚被拉断时，绳AB的拉力为多少？练习与应用4.一个质量为500kg的箱子，在平行于斜面的拉力F作用下，沿倾角为30°的斜面匀速上滑（图3.5-8）。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.3，拉力F是多少？练习与应用5.将一个质量为4kg的铅球放在倾角为45°的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态（图3.5-9）。不考虑铅球受到的摩擦力，铅球对挡板的压力和对斜面的压力分别是多少？练习与应用如果悬点A向右移动，BO仍保持水平，重物仍然静止悬挂，悬绳AO和水平绳BO所受的拉力将分别如何变化？F1F3F2解析法活动三：动态平衡问题夹角θ减小，悬绳AO和水平绳BO所受的拉力都减小。F1最小值为GF2最小值为0图解法活动三：动态平衡问题mgFTFN活动三：动态平衡问题【练习】如图所示，轻质不可伸长的晾衣两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，挂衣服的衣架挂钩是光滑的。挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．绳的右端上移到，绳子拉力变大