高一物理必修一 物体的平衡
物理人教版必修一 第三章相互作用 专题物体在力作用下的平衡问题(共60张PPT)
的相互作用的摩擦力为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
• 将4块砖看成一个整体，对整体
进行受力分析，如图所示．在 竖直方向，共受到三个力的作 用：竖直向下的重力4mg，两 个相等的竖直向上的摩擦力f， 由平衡条件可得：
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
物体所受合力F合=0
平衡状态
判断：以下物体是否处于平衡状态? (1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 (2) 粗糙斜面上静止的木块。 (3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。 (4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。 (5) 竖直上抛到最高点的篮球。 (6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
O
Fx x
力的正交分解法
• 力的正交分解：把一个已知力沿着两个互相垂
直的方向进行分解。
y F
q
• 正交分解的步骤：
• ①建立xOy直角坐标系
• ②分别向坐标轴做垂线 Fy • ③作出分力Fx、Fy
• ④利用三角函数求出Fx、O
Fy
高中物理物体受力平衡教案
高中物理物体受力平衡教案
一、教学目标：
1. 理解物体受力平衡的概念。
2. 掌握物体受力平衡的条件。
3. 能够应用物体受力平衡的原理解决实际问题。
二、教学重点：
1. 物体受力平衡的条件。
2. 物体受力平衡的方向和大小。
三、教学难点：
1. 如何应用力的平衡条件解决实际问题。
2. 如何判断物体是否处于力的平衡状态。
四、教学过程：
1. 导入：通过展示一些力的示意图，引导学生思考力的平衡条件是什么。
2. 引入：介绍物体受力平衡的概念，说明物体受力平衡的条件。
3. 讲解：详细讲解物体受力平衡的方向和大小的相关知识点，给出示例进行讲解。
4. 练习：布置一些练习题，让学生通过计算力的平衡条件来解决问题。
5. 总结：总结物体受力平衡的条件和解题方法，并引导学生进行思考和讨论。
6. 拓展：引入一些拓展知识，例如力矩的概念和应用。
五、教学反思：
通过本节课的教学，学生能够初步理解物体受力平衡的概念，掌握物体受力平衡的条件，提高了解题能力和计算能力。
在后续教学中，可以通过更多的实例让学生熟练掌握物体受力平衡的方法和应用。
人教版高一物理必修一第四章物体的平衡二：质点的动态平衡(学案)
物体的平衡二（质点的动态平衡）一、质点的动态平衡1．研究对象：可以看做质点的物体。
2．动态平衡：物体所受的某个力或者某几个力发生了变化，但是物体依然时刻处于平衡状态。
3．动态平衡的解题方法：1、图解法；2、相似三角形；3、解析法；4、其他一、单个物体（质点）的平衡问题2、动态平衡例一、三段不可伸长的细绳OA，OB，OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图1－39所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是（）A．必定是OAB．必定是OBC．必定是OCD．可能是OB，也可能是OC练习一、(2018·山东烟台高三上学期期中)用两根轻绳AC和BC悬挂一重物，绳与水平天花板的夹角分别为37°和53°，如图所示．AC绳能承受的最大拉力为100 N，BC绳能承受的最大拉力为200 N，已知sin 37°＝0.6，g取10 m/s2.(1)若重物的质量为5 kg，则两根绳AC和BC上的拉力分别为多大？(2)为了不使绳子被拉断，所悬挂重物的质量不应超过多大？练习二、(2019·兰州高三一诊)一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上)，下列说法正确的是( )A．钩子对细绳的作用力始终水平向右B．OA段绳子的力逐渐增大C．钩子对细绳的作用力先减小后增大D．钩子对细绳的作用力不可能等于2mg图解法解动态平衡图解法的应用技巧：图解法适于求解三个力作用下的动态平衡问题，并且三个力之中只有一个力的方向发生了变化的情况。
例二、如图所示，把球夹在竖直墙AC 和木板BC 之间，不计摩擦，球对墙的压力为F N １，球对板的压力为F N 2．在将板BC 逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是（ ） A ．F N １和F N 2都增大B ．F N １和F N 2都减小C ．F N １增大，F N 2减小D ．F N １减小，F N 2增大练习二、.(2018·衡水模拟)如图所示，三根长度均为l 的轻绳分别连接于C 、D 两点，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2l .现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 绳保持水平，在D 点上可施加的力的最小值为( )A ．mgB ．33mg C.12mg D ．14mg练习三、(2019·眉山仁寿一中高三第一次调研)(多选)如图所示，用与竖直方向成θ角(θ<45°)的轻绳a 和与水平方向成2θ角的轻绳b 拉一个小球，这时轻绳b 的拉力为T 1；现保持小球位置不动，使轻绳b 在竖直平面内顺时针转过θ角，轻绳b 的拉力变为T 2；再转过θ角，轻绳b 的拉力变为T 3.则( )A ．T 1＝T 3>T 2B ．T 1＝T 3<T 2C ．轻绳a 的拉力增大D ．轻绳a 的拉力减小练习四、如图7所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A ，A 的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为球B的半径的3倍，球B所受的重力为G。
高中物理平衡状态讲解教案
高中物理平衡状态讲解教案一、平衡状态的定义我们要明确什么是平衡状态。
在物理学中，一个物体如果处于静止或者匀速直线运动的状态，我们就称这个物体处于平衡状态。
这是因为在这种情况下，作用在物体上的外力合力为零，物体不会发生加速度变化。
二、平衡状态的条件我们来探讨达到平衡状态需要满足的条件。
简单来说，有两个基本条件：1. 外力条件：作用在物体上的所有外力的矢量和必须为零。
这意味着，要么物体上没有外力作用，要么所有外力相互抵消。
2. 力矩条件：作用在物体上的所有外力关于任意轴的力矩之和也必须为零。
这一点对于非质点物体尤其重要，因为它保证了物体不仅不会平移，而且不会绕轴旋转。
三、平衡状态的应用理解了平衡状态的概念和条件后，我们来看几个具体的应用实例：- 桥梁设计：在桥梁设计中，确保桥梁结构在各种负载作用下保持平衡是至关重要的。
设计师需要考虑桥梁受到的重力、风力、车辆载荷等因素，并通过精确计算确保所有力都达到平衡状态。
- 建筑抗震：建筑物在地震时能够保持稳定，是因为其设计考虑到了地震力的作用，并通过结构的弹性或塑性变形消耗能量，最终达到一个新的平衡状态。
- 飞行器稳定：飞机在空中飞行时，需要通过调整机翼和尾翼的角度来保持升力和重力的平衡，同时通过方向舵来保持航向的稳定。
四、教学方法建议在教授平衡状态时，教师可以采取以下几种方法来帮助学生更好地理解和掌握这一概念：- 实验演示：通过简单的实验，如使用弹簧秤和物体来展示力的平衡，或者用杠杆来说明力矩的平衡。
- 案例分析：选取生活中的实例，让学生分析其中的平衡状态，如何实现以及破坏平衡会有什么后果。
- 问题解决：给学生提供一些实际问题，让他们应用平衡状态的原理来求解，如计算在不同条件下桥梁的最大载重等。
五、总结。
物理必修一动态平衡问题
物理必修一动态平衡问题
动态平衡指物体在垂直竖直向下的引力作用下，其内部各部分能保持相对静止的状态。
在物理必修一中，掌握动态平衡问题是非常重要的。
例如，考虑一个斜面上放置一个物块，物块要保持在斜面上，其重力方向必须与斜面的法向量平衡。
在解决动态平衡问题时，需要先画出受力图。
例如，对于上述斜面问题，受力图应包括重力和支持力两个力。
然后，需要应用牛顿第二定律，保证物体沿着斜面向下的分力与摩擦力之和等于零。
如果摩擦力不足以保持物块在斜面上，则物块将开始滑动。
在这种情况下，需要通过计算斜面的倾角、物块的质量和摩擦系数来确定是否会发生滑动。
掌握动态平衡问题对于解决斜面、弹簧、曲柄连杆等物理问题非常重要。
在学习过程中，需要注重练习和实践，掌握解决这些问题的技能。
人教版高中物理必修一第12讲：共点力作用下物体的平衡问题(学生版)
共点力作用下物体的平衡问题____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.明确共点力平衡的条件；2.学会三角形定则和平行四边形定则；3.掌握平衡条件下力的动态变化专题；4.掌握平衡条件下力的最值问题；5.熟练掌握与这部分知识相关的数学手段（平面几何、正弦定理等）。
一、共点平衡的两种状态：1、静态平衡：v=0，a=02、动态平衡：v≠0，a=0说明：（1）在竖直面内摆动的小球，摆到最高点时，物体做竖直上抛运动到达最高点时，虽然速度都为零，但此时a≠0，不是平衡态。
（2）物理中的缓慢移动可认为物体的移动速度很小，趋于0，物体处于动态平衡状态。
二、共点力作用下物体的平衡条件：合外力为零，即F合=0，在正交分解法时表达式为：ΣF x=0；ΣF y=0。
在静力学中，若物体受到三个共点力的作用而平衡，则这三个力矢量构成一封闭三角形，在讨论极值问题时，这一点尤为有用。
具体地说：1.共点平衡（正交分解平衡）；2.杠杆平衡；3.多个力平衡时，力的延长线相交于一点（比较难）。
三、求解共点力作用下物体平衡问题的解题步骤：1.确定研究对象；2.对研究对象进行受力分析，并画受力图；3.据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法；4.解方程，进行讨论和计算。
四、可能涉及到的解题方法；1.几何法（矢量三角形或平行四边形；正弦定理；三角函数；相似三角形法等）；2.整体法、隔离法；3.函数法；4.极值法。
类型一：整体法、隔离法静态分析例1.在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，m1>m2，如图所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（）A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右（m 1+2M ）gF B ．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C ．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m 1、m 2、θ1、θ2的数值均未给出D ．没有摩擦力作用解析：解法一（隔离法）：把三角形木块隔离出来，它的两个斜面上分别受到两木块对它的压力F N1、F N2，摩擦力F 1、F 2。
教科版物理 必修一 第四章 物体的平衡4 巧用图解法解决动态平衡问题(讲义)
重点：纯熟掌握利用图解法解决共点力的动态平衡问题。
难点：掌握图解法适用的条件及三角形定那么的应用。
1. 物体的动态平衡问题“动态平衡〞是指平衡问题中的一局部力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题。
【要点诠释】动态平衡的特征是缓慢挪动。
2. 解动态平衡问题思维导图3. 图解法的适用条件假如物体在三个力作用下处于平衡状态，其中只有一个力的大小和方向不发生变化，而另外两个力中，一个大小、方向均变化；一个只有大小变化，方向不发生变化的情况。
例题1如下图，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态。
当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能〔〕A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大思路分析：因为初始状态拉力F的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知，故在F逐渐增大的过程中，斜面对物体的作用力的变化存在多种可能。
斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力。
因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力。
因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化。
物体的重力G和拉力F的合力的变化如下图，由图可知，F合可能先减小后增大，也可能逐渐增大。
答案：AD例题2如下图，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与程度方向夹角均为60°。
现保持绳子AB与程度方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿程度方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是〔〕A. 增大B. 先减小，后增大C. 减小D. 先增大，后减小思路分析：题中绳子BC缓慢变化，故属于动态平衡问题。
题中重力为恒力，AB绳上的拉力方向不变，BC绳上的拉力大小、方向均发生变化，满足图解法的适用条件。
对B点受力分析作出力的平行四边形，如图甲所示。
由图可看出，F BC先减小后增大。
人教版高中物理平衡教案
人教版高中物理平衡教案
教学内容：平衡
教学目标：
1.了解平衡的定义和两种基本形式：力的平衡和力矩的平衡。
2.能够应用力矩的平衡原理解决平衡问题。
3.培养学生观察，思考和实验的能力。
教学重点和难点：
1.掌握平衡的定义和两种基本形式。
2.理解并应用力矩的平衡原理解决平衡问题。
教学步骤：
1.导入（5分钟）
通过一个实例，让学生了解平衡的定义并引出力的平衡和力矩的平衡的概念。
2.讲解（15分钟）
a.介绍平衡的定义和两种基本形式：力的平衡和力矩的平衡。
b.解释力矩的概念和计算方法。
3.实验操作（20分钟）
让学生进行实验，观察力的平衡和力矩的平衡，并通过实验数据验证力矩的平衡原理。
4.练习（10分钟）
让学生进行练习，熟练掌握力矩的计算方法并应用到实际问题中。
5.拓展（10分钟）
探讨平衡条件在不同情境下的应用，并引导学生思考力矩的平衡在生活中的重要性。
6.总结（5分钟）
总结平衡的定义和两种基本形式，并强调力矩的平衡原理在解决平衡问题中的作用。
教学反思：
在教学中，要注重培养学生观察和实验的能力，引导他们通过实验验证理论，加深对平衡
的理解。
此外，要通过实例引出重点和难点，提高学生的学习兴趣，确保教学质量和效果。
高中物理4点平衡讲解教案
高中物理4点平衡讲解教案
一、教学目标：
1. 了解平衡的概念和条件；
2. 掌握平衡力的分解方法；
3. 掌握力矩的概念和计算方法；
4. 能够应用平衡的原理解决物体平衡问题。
二、教学重点：
1. 平衡的概念和条件；
2. 平衡力的分解；
3. 力矩的概念和计算方法。
三、教学内容：
1. 平衡的概念和条件：
平衡是指物体在静止状态下的状态，物体所有受力合力为零，受力矩为零。
2. 平衡力的分解：
平衡力是指使物体保持平衡的力，可以分解为水平方向和垂直方向的力。
3. 力矩的概念和计算方法：
力矩是指力对物体产生的转动作用，计算方法为力乘以力臂长。
四、教学步骤：
1. 引入：通过一个实例引入平衡的概念和条件。
2. 讲解：介绍平衡力的分解方法和力矩的概念。
3. 实例：通过一些实例演示平衡力的分解和力矩的计算方法。
4. 练习：让学生进行练习，应用平衡的原理解决物体平衡问题。
5. 总结：总结平衡的条件和应用方法。
五、教学方法：
1. 讲述结合示范；
2. 实例演示；
3. 互动讨论；
4. 练习巩固；
5. 总结归纳。
六、教学评估：
1. 知识掌握情况；
2. 解决问题能力；
3. 思维能力和创新能力。
七、拓展延伸：
1. 可以通过实验验证平衡的条件；
2. 可以让学生自行设计平衡实验。
以上是本次高中物理平衡讲解教案的范本，希望对你有所帮助。
高中物理平衡的认识教案
高中物理平衡的认识教案
一、教学目标
1. 理解物体在重力作用下的平衡状态；
2. 掌握求解物体平衡时的力的平衡条件；
3. 能够应用力的平衡条件解决实际问题。
二、教学重点
1. 重力作用下物体的平衡状态；
2. 力的平衡条件。
三、教学难点
1. 确定物体平衡时的所有受力；
2. 解决力平衡条件的实际问题。
四、教学过程
1. 导入：通过一个实际生活中的例子引出平衡的概念，如悬挂在墙上的画，让学生思考画所受到的全部力，引出平衡的定义。
2. 讲解平衡状态：介绍在重力作用下物体的平衡状态，包括静止平衡和动态平衡，并介绍力矩的概念。
3. 力平衡条件：讲解力的平衡条件，即合力为零、合力矩为零。
通过实例详细说明力的平衡条件的应用。
4. 解题练习：设计几道力平衡条件的实际问题，让学生尝试应用学习到的知识解决问题。
5. 拓展应用：引导学生思考更多的实际问题，如天平的工作原理、平衡螺母等，拓展学生对物体平衡的认识。
6. 总结与评价：对本节课学习到的知识进行总结，让学生自主评价对平衡的认识是否有提高，对力的平衡条件的应用是否有掌握。
五、作业布置
布置练习题让学生巩固力的平衡条件的应用，同时布置课外拓展问题，鼓励学生对平衡问题进行更多的思考和探究。
六、课后反思
教师在课后总结本节课的教学过程，反思教学中出现的问题，并根据学生的反馈调整教学方法，提高教学效果。
共点力作用下物体的平衡 说课
教师或学生提出，发现问题
探索发现
讨论交流
得出结论或解决问题
四 说教学过程
2
三 操作演练 形成技能
演示实验
内容一
内容二
提出新问题
采用学生自主探索实验，适时引入。
四、说教学过程
五 归纳小节 拓展思维
很据本书内容，结合板书对本节内容再次疏理， 便于在心中建立一个框架，对所学内容加深理解 记忆 让学生把课堂的知识真正的运用到实践的 当中，做到学以致用，我设计了以下内容： 学生自己通过各种途径，查找资料，思考， 牛顿第一定律与本节课的关系。
2
掌握共点力的 平衡条件
4
通过共点力平衡条 件的得出过程，培 养学生理论联系实 际的观点。
教学 目标
3
通过观察三个共点力平 衡的演示实验，推出共 点力作用下物体的平衡 条件，培养学生的观察 能力，分析推理能力。
二、说重难点
教学的重难点：
重点
1：共点力作用下物体 的平衡状态。
2：共点力的平衡条件。
难点
五、说板书设计
在学习的引入过程中，我运用的 是小黑板出示的方法，因此我将 黑板分为四个板块，第一板块用 于对新知识的探究，第二板块用 于作图，第三板块和第四板块轮 换使用，主要用于例题的讲解和 学生练习
即：
共点力的平衡条件。
三、说教法、学法
教
自主探究法
实验法 归纳法 讲练法
法
学
合作交流法 成果展示法
法
四 说教学过程
1 第一环节：创设情境 引入新课2源自第二环节：自主学习 探究新知
3
第三环节：操作演练 形成技能
4 5
第四环节：归纳小节 拓展思维
高一物理动态平衡
高一物理中的动态平衡是指物体在受到力的作用下，保持匀速直线运动或静止的状态。
以下是关于高一物理动态平衡的一些重要知识点：
1. 牛顿第一定律：也称为惯性定律，它表明物体将保持匀速直线运动或静止状态，除非受到外力的作用。
2. 力的平衡：当物体所受到的合力为零时，物体处于力的平衡状态。
这意味着物体不会改变其速度或位置。
3. 平衡方程：对于物体在水平面上的动态平衡问题，可以根据牛顿第二定律和力的平衡原理建立平衡方程。
例如，对于水平拉扯的物体，拉力等于摩擦力。
4. 惯性力：当物体在进行加速或减速运动时，会产生一个与运动方向相反的惯性力，也称为惯性反作用力。
惯性力的大小与物体的质量和加速度相关。
5. 重力和支持力：在考虑动态平衡时，需要考虑物体所受到的重力和支持力。
当物体竖直上升或下降时，重力与支持力之间的关系可以用来分析物体的运动状态。
6. 摩擦力：摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力。
在动态平衡问题
中，需要考虑摩擦力的大小和方向。
7. 斜面上的动态平衡：当物体放置在倾斜角度不为零的斜面上时，需要考虑斜面的倾斜角度和重力分解等因素，以确定物体是否处于动态平衡状态。
了解这些基本知识后，你可以通过解决一些相关问题和练习来深入理解高一物理中的动态平衡概念。
此外，实际观察和实验也是加深对动态平衡的理解的有效方法。
高一选择性必修一物理知识点总结
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物理 必修一 第三章 平衡问题总结
专题四．共点力作用下物体的平衡一、共点力作用下物体的平衡◎知识梳理1．共点力的判别：同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力。
这里要注意的是“同时作用”和“同一物体”两个条件，而“力的作用线交于一点”和“同一作用点”含义不同。
当物体可视为质点时，作用在该物体上的外力均可视为共点力：力的作用线的交点既可以在物体内部，也可以在物体外部。
,2．平衡状态：对质点是指静止状态或匀速直线运动状态，对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。
(1)二力平衡时，两个力必等大、反向、共线；（2)三力平衡时,若是非平行力，则三力作用线必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形;（3)多个力共同作用处于平衡状态时，这些力在任一方向上的合力必为零;（4）多个力作用平衡时，其中任一力必与其它力的合力是平衡力；(5）若物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零。
3．平衡力与作用力、反作用力对作用力反作用力都是大小相等、方向相反,作用在一条直线上的两个力。
【注意】①一个力可以没有平衡力，但一个力必有其反作用力。
②作用力和反作用力同时产生、同时消失；对于一对平衡力,其中一个力存在与否并不一定影响另一个力的存在。
4．正交分解法解平衡问题正交分解法是解共点力平衡问题的基本方法，其优点是不受物体所受外力多少的限制。
解题依据是根据平衡条件,将各力分解到相互垂直的两个方向上.正交分解方向的确定：原则上可随意选取互相垂直的两个方向;但是，为解题方便通常的做法是:①使所选取的方向上有较多的力；②选取运动方向和与其相垂直的方向为正交分解的两个方向。
在直线运动中，运动方向上可以根据牛顿运动定律列方程，与其相垂直的方向上受力平衡,可根据平衡条件列方程。
③使未知的力特别是不需要的未知力落在所选取的方向上，从而可以方便快捷地求解。
解题步骤为：选取研究对象一受力分析一建立直角坐标系一找角、分解力一列方程一求解。
5．解平衡问题的基本步骤：⑴选择恰当的研究对象，对研究对象进行受力分析。
版步步高高中物理教科版必修一课件：第四章 物体的平衡 2
典题1 如图9所示，粗糙水平地面上放着一个截面为半圆
的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装
置处于平衡状态.已知A、B的质量分别为m和M，半圆球B
与柱状物体A半径均为R，半圆球B的球心到水平地面的竖
直距离为 2 R，重力加速度为g.求：
图9
(1)物体A对地面的压力大小；
答案 见解析 解析 把A、B看成一个系统，对其运用整体法，该系统在竖直方向上
2.极值问题 (1)问题界定：物体平衡的极值问题，一般指在力的变化过程中涉及力的 最大值和最小值的问题. (2)分析方法 ①解析法：根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知识 求极值或者根据物理临界条件求极值. ②图解法：根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者 矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值.
所示，F1是对OA绳的拉力，F2是对OB绳的拉力.由于 OA方向不变，当OB向上转动，转到与OA绳方向垂直
时，OB上的拉力最小，故OB上的张力先变小后变大.
1234
解析 答案
2.(动态平衡问题)如图6所示，电灯悬挂于两墙之间，更换水平绳OA方向
使A点向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上示，一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力 大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点为轴，将木板从 图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中 A.N1始终减小，N2始终增大
√B.N1始终减小，N2始终减小
C.N1先增大后减小，N2始终减小 D.N1先增大后减小，N2先减小后增大
20 3
3
N≤F≤403
3
N
图4
解析 答案
方法总结
解决临界极值问题时应注意的问题 1.求解平衡中的临界问题和极值问题时，首先要正确地进行受力分析 和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点. 2.临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问 题，而是把某个物理量推向极端，即极大或极小，并依此做出科学的 推理分析，从而给出判断或导出一般结论.
高中物理平衡与运动教案
高中物理平衡与运动教案
一、教学目标：
1. 知识与技能：了解平衡和运动的基本概念，掌握物体平衡与运动的条件和相关定律，能够解析和应用相关问题。
2. 过程与方法：通过实验、观察和讨论来深入理解平衡和运动的概念和规律。
3. 情感态度：培养学生动手动脑的能力，培养学生求知探究的兴趣，提高学生对物理学科的兴趣和思考能力。
二、教学重难点：
1. 教学重点：平衡的定义及条件；牛顿第一、二、三定律的理解和应用。
2. 教学难点：平衡与运动之间的区别和联系；牛顿运动定律的应用。
三、教学内容：
1. 平衡的概念和条件。
2. 牛顿第一定律：物体静止或匀速直线运动的条件。
3. 牛顿第二定律：物体运动状态的改变与合外力的关系。
4. 牛顿第三定律：作用力与反作用力对的概念。
四、教学过程：
1. 导入：通过一个实例引导学生思考平衡和运动的概念及它们之间的联系。
2. 概念讲解：简要讲解平衡概念和条件，并介绍牛顿三定律的内容。
3. 实验操作：设计实验，让学生通过实验观察和测量来验证平衡和定律的理论。
4. 讨论交流：引导学生分组讨论实验结果，并总结结论。
5. 拓展应用：通过一些实际例题和练习加深学生对平衡与运动的理解和应用。
五、教学效果评价：
1. 课堂讨论表现。
2. 实验操作和实验报告。
3. 课后作业完成情况。
六、教学反思与改进：
通过评估学生的学习情况，及时调整教学方法和教学内容，帮助学生更好地理解和掌握物理学科知识，提高学习效果。
人教版高中物理必修一课件：物体的动态平衡问题+(共21张PPT)
例3：如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小 船，若水的阻力恒定不变，则在船缓慢靠岸的过程 中，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？ y F浮 F Fy f x F
x
G 答案：绳的拉力逐渐变大，船受到的浮力逐渐减小
如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且 M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右 跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正 确的是（ BD ） A．地面对人的摩擦力减小 B．地面对人的摩擦力增大 C．人对地面的作用力不变 D．人对地面的作用力增大
例1：如图所示，光滑的小球静止在斜面和竖直放 置的木板之间，已知球重为G，斜面的倾角为θ， 现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢移动，求小球对 斜面和挡板的压力
N1
G N2
G N2
解题思路及步骤： （1）明确研究对象。 （2）分析物体的受力。
（3）将力平行移动转化为力的矢量三角形。
（4）正确找出力的变化方向。
（ 5 ）根据有向线段的长度变化判断各个力的变化
情况。
如图所示，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、 TB、TC，保持O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬 点A向上移动的过程中，下列说法正确的是（ D ） A、 TA、TB一直减少； B、 TA一直增大，TB一直减少； TB C、 TA先增大后减少， TB先减少后增大； TA D、TA先减少后增大，TB一直减少；
例2：一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆 AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶 A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示。现将细 绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少 ，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小 变化情况是( B ) A．FN先减小，后增大 B.FN始终不变 C．F先减小，后增大 D.F始终不变 F FN F
高中物理平衡状态讲解教案
高中物理平衡状态讲解教案教学目标：1. 了解平衡状态的定义和特点；2. 理解平衡状态的分析方法和条件；3. 掌握平衡力的概念和计算方法；4. 能够应用平衡状态的原理解决相关问题。
教学内容：1. 平衡状态的概念和特点；2. 平衡状态下物体所受的力的平衡条件；3. 平衡力的计算方法；4. 平衡原理在静态平衡和动态平衡中的应用。
教学步骤：1. 导入：通过一个简单的实验或例子引入平衡状态的概念和重要性；2. 讲解：介绍平衡状态的定义和特点，讲解平衡状态下物体所受的力的平衡条件；3. 实验演示：进行一些实验演示，让学生观察和分析平衡状态下物体所受的力；4. 计算练习：让学生进行一些计算练习，掌握平衡力的计算方法；5. 案例分析：通过一些案例分析，让学生应用平衡原理解决相关问题；6. 总结：总结本节课的重点内容，强化学生对平衡状态的理解和应用能力。
教学资源：1. 实验器材：静力仪、各种静力学实验装置等；2. 教学课件：包括平衡状态的概念、平衡力的计算方法等内容；3. 计算题目：提供一些计算练习题目，帮助学生巩固知识。
评价方式：1. 完成课堂练习：学生能够独立完成课堂练习，准确计算平衡力；2. 案例分析：学生能够运用平衡原理分析和解决相关案例问题；3. 提问互动：学生能够积极参与讨论，回答老师提出的问题。
拓展延伸：1. 探究实验：引导学生设计和进行一些探究实验，深化对平衡状态的理解；2. 应用案例：提供一些实际生活中的案例，让学生应用平衡原理解决问题；3. 学科交叉：结合其他学科知识，如数学、化学等，拓展平衡状态的应用领域。
教学反思：1. 需要注意引导学生从实验和案例中总结规律和原理，培养他们的逻辑思维能力；2. 需要及时纠正学生在计算和分析中的错误，帮助他们建立正确的学习方法和思维模式；3. 需要根据学生的实际水平和兴趣选择合适的教学资源和拓展方式，激发他们的学习兴趣和主动性。
高中物理必修一第三章-力 物体的平衡4：受力分析
专题四．受力分析◎知识梳理受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力图。
1．受力分析的依据(1)依据各种力的产生条件和性质特点，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和接触力，接触力(弹力和摩擦力)的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因是物体发生形变，而摩擦力的产生，除物体间相互挤压外，还要发生相对运动或相对运动趋势。
(2)依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体同时存在。
一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象，由作用力判断出反作用力。
(3)依据物体所处的运动状态：有些力存在与否或者力的方向较难确定，要根据物体的运动状态，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。
2．受力分析的程序(1)根据题意选取研究的对象．选取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵j研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统．(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析的好习惯．一般应先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；最后再分析其他场力(电场力、磁场力)等．(3)每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力．如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”．(4)画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态．3．受力分析的注意事项(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力．(2)只分析根据性质命名的力．(3)每分析一个力，都应找出施力物体．(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力．4．受力分析的常用方法：隔离法和整体法（1）．隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法．运用隔离法解题的基本步骤是：○1明确研究对象或过程、状态；○2将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来；○3画出某状态下的受力图或运动过程示意图；○4选用适当的物理规律列方程求解．（2）．整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法．运用整体法解题的基本步骤是：○1明确研究的系统和运动的全过程；○2画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；○3选用适当的物理规律列方程求解．隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快．◎例题评析【例9】如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。
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物体的平衡
班级 姓名 学号 日期 重点内容
1.重心，重力，弹力，滑动摩擦力，静摩擦力，平衡力，相互作用力
2.力的合成与分解，平衡态分析 A 组 基础达标
1. 下列各种情况，哪种情况下，物体处于平衡态（ ）
A. 用细线悬挂在匀速前进的火车车厢天花板上的小球
B. 对参照物相对静止的物体
C. 竖直上抛的小球达到最高点时
D. 做匀速圆周运动的小球
2. 关于重力和重心的说法，下列正确的是（ ）
A. 建筑工人在砌墙时，利用重锤线的目的是为了使墙体与水平面垂直
B. 对一个确定的物体，它的质量和重力都不可能改变
C. 在升降机中竖直悬挂一弹簧秤，弹簧秤下挂一物体，物体对弹簧秤的拉力在数值上就一定等于物体所受重力
D. 形状一定的物体的重心可以在物体的体外，物体重心相对物体自身的位置与物体如何摆放，与物体运动的快慢无关
3. 一物体放在粗糙的斜面上,用一水平力F 推物体，如图1物体保持静止。
当水平力增加时，物体仍不动，那么（ ） A. 物体所受合力增加
B. 斜面对物体的支持力一定增加
C. 物体所受的静摩擦力一定减少
D. 物体所受的合力不变
4. 一物体放在水平地面上，在水平方向施以力F 1和F 2，其中
F 1=12N ，F 2=2N ，方向如图2，物体处于静止状态。
若撤去力F 2，则此物体在水平方向受到的合力为（ ）
A. 零
B. 10N ，方向向左
C. 12N ，方向向左
D. 无法确定
5. 质量为m 的物体，在恒力F 的作用下，沿天花板匀速滑动，如图3。
物体与天花板间
的摩擦系数为μ，则物体受到的摩擦力大小为（ ） A. F cos θ B. F sin θ C. μ(F sin θ-mg ) D. μ(mg -F sin θ)
6. 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图4所示。
今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b
持续
图 1
图3
图2
施加一个向右偏上30°的同样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（ ） 答案：A
7．如图5所示，一个物体A 静止于斜面上，现用一竖直向下的外力压物体A ，下列说法正确的是（ ） A ．物体A 所受的摩擦力可能减小 B ．物体A 对斜面的压力可能保持不变 C ．不管F 怎样增大，物体A 总保持静止
D ．当F 增大到某一值时，物体可能沿斜面下滑
8．（1999全国）如图6所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。
现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。
在这过程中下面木块移动的距离为（ ）
A ．
1
1k g
m B ．12k g m
C ．2
1k g
m D ．22k g m
9.（2003年新课程）如图7所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。
一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°.两小球的质量比m 2：m 1为 （ ）
A. 3
3
B.
32 C. 23 D. 2
2
10.（2006全国Ⅱ）如图8，位于水平桌面上的物块P ，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。
已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为（ ）
A. 4μmg
B. 3μmg
图5
图7
图
4
图6
C. 2μmg
D. μmg
B 组 拓展提高
11. 如图9所示，一根轻弹簧上端固定在O 点，下端拴一个钢球P ，球处于静止状态，现对球施加一个方向向右的外力F ，使球绶慢偏移，在移动的每一时刻，都可以认为钢球处于平衡状态，若外力F 方向始终水平，移动中弹簧与竖起方向的夹角θ< 900，且弹簧的伸长不超过弹性限度，则下面给出的弹簧伸长量x 与cos θ的数关系图像中最接近的是（ ） 答案：A
12．如图10
将一带电小球A ，用绝缘棒固于水平地面上的某处，在它的正上方L 处有一悬点O ，通过长度为L 的绝缘细线吊一个质量为m 与A 球带同性电的小球B ，于是悬线与竖直方向成某一夹角θ，现设法增大A 球的电量，则悬线OB 对B 球的拉力大小为多少?
12.答案：F =mg
13. 有一半径r =0.2m 的圆柱体绕竖直轴OO ’以角速度ω=9rad/s 匀速转动，今用水平力F 把质量为m =1kg 的物体A 压在圆柱体的侧面。
由于受档板上竖直的光滑槽的作用，物体Ａ在水平方向上不能随圆柱体转动，而以v 0=2.4m/s 的速度匀速下降，如图11所示。
若物体Ａ与圆柱体间的动摩擦因数μ=0.25，求水平推力F 的大小？（g=10m/s 2）
A
D
C
B
图9
图11
图10
13.答案：
圆柱体转动的线速度：v 1=ωr
A 相对于圆柱体的速度方向：tan θ =0.75 有受力分析图：f =f 2/cos θ=mg / cos θ=12.5N f =μF 得：F =50N
v 合
f。