共点力的平衡及其应用PPT课件

课下思考
解决共点力的平衡问题的思路?
共点力的平衡条件 自我测验
根据概念来判断下面的物体 是否处于平衡状态:
（1）静止在水平面上的木箱 （2）平直马路上在牵引力作用下匀速前进的汽车 （3）用细线悬挂在天花板上的静止小球 （4）刹车后停下来了的汽车 是 是 是 是
（5）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断 ? 细线的瞬间 （6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻 ? 力)
2.常见的几种平衡 二力平衡 静 止 匀 速 直 线
静止在水平面上 的物体 N
三力平衡
小球静止在斜面上
四力平衡
水平力推桌未动 N
N2
N1
f静 G
F
G
匀速下落的雨滴
G
物体沿斜面匀速下滑
F
●
N
f
水平匀速行驶的 汽车 V
N f G
F
G
G
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.
共点力的平衡条件
二、在共点力作用下物体的平衡条件
物体所受合力为零即： F合= 0 1.两个共点力使物体平衡: 这两个力等大反向. F1- F2=0 2.三个共点使物体平衡 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
共点力平衡的应用
例：长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，那么 斜面对木块作用力的方向（ D ）
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：
N F
合
f
θ
G
共点力平衡的应用
例：用与水平方向成θ 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。
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
N
N2
N1
f静
F
G
G
G
N F
●
f G
从刚才的例子,我们可以得到:
我们对(1),(2),(3),(6)受力分析:
N N F G
V
T
f
(1)
(2)
G
(3) G
(6) G
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.
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?
V
N f
F
G
G
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。
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？
（二个力，重力G和支持力F ） （2）能称之为平衡吗？ （能，在两力作用下，物体处于静止 状态）
F G
（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。）
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）
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
课堂小结
共点力的平衡条件
一、共点力： 几个力都作用在物体的同一点上， 或几个力的作 用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。 二、共点力作用下物体的平衡 （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。 （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：
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；
F1 O
F2
2、先将其中两个成一定角度固定； 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
F3
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。ห้องสมุดไป่ตู้
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？
拓展: 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．
F2
F1 F12合 F3
O
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
y
F2 FN
Ff θ
F
你能求出支持 力和摩擦力的 大小吗？
x
F1
平衡方程： X：F1-Ff=0
Y：F2+FN-G=0
G
这就是正交分解法
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。
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。