共点力的平衡条件 ppt课件

F
α
α
解法一：合成法
= = F F合
G
G cos
COS
FN F N = G tan α
G F合
F
α
FN
G
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例1：如图所示，一个重为G 的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖 直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？
F
α
F1
FN
α
G F2
解法二：分解法
F =F2=
G cos
粤教版物理必修一第三章第五节
共点力的平衡条件
空 中 芭 蕾
平 衡 的 艺 术
叠石头的最高境界
叠石头的最高境界
“缓慢”的运动， 速度的变化可以忽 略不计，可以认为 是平衡状态
请分析汽车在刹车和用绳子拉着 的气球悬在半空中两种情境的受 力情况，并画出它们所受力的示 意图？
N f
F浮 F风
GT
风向
2、力的分解法）和正交分解法。
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练习：
1、物体在共点力的作用下的说法中，正 确的是( C )
A、物体的速度在某一时刻等于零时， 就一定处于平衡状态
B、物体相对于另一物体保持静止时， 就一定处于平衡状态
C、物体所受合外力为零时，就处于平 衡状态
D、物体做匀加速直线运动时，就处于 平衡状态
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二力平衡条件是：F合=0
那三个力或三个力以上又 是如何呢？
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二、探究三个共点力平衡的条件
请问任意两个力的合力和另外一个力的关系 如何？ 猜想:
一个物体受到三个力的作用而处于平衡状态， 则其中两个力的合力应该与第三个力等大反向。
F1
Page 12
F13
F2

O
F3
F23
Page 15
F合 F3
F2 F1
F合
Page 16
F3
实验结论:
1、三个共点力的平衡条件：
三个共点力合力为零。
其中任意一个力与其它两个力的合力大小相等、方向 相反，作用在同一直线上。
思考：
物体受到四个共点力， 其平衡条件是什么？
Page 17
绳子拉着的气球悬在半空中
其中任意3个力的合力，
G
cos
F N = F1=G tan α
F
α
FN
G
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例1：如图所示，一个重为G 的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖
直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？y源自F ααFy
Fx
G
解法三：正交分解法
x: FN – Fsin α= 0
FN
y: Fcos α– G = 0
f Gsin N Gcos
由f N得： tan
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2、力的分解法
解：物体的受力分析如图，将重力分解
二、探究共点力平衡的条件
实验:
器材：方木板、重物、钩码若干、细绳、刻 度尺、三角板、弹簧秤、铅笔、图钉、轻 质小圆环等
目的：物体在三个共点作用下平衡时，根据 平行四边行定则将其中的两个力合成，探 究合力与第三个力是否等大反向。
步骤： 见课本
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F合 F2
F1
Page 14
F3
F2 F1
总结：共点力作用下物体的平衡条件： F合 0
在正交分解时常采用：
Fy合 0 Fx合 0
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三角形函数关系
a
正弦sin θ= ,对边比斜边
c
余弦cos θ= b ,邻边比斜边 c a
正切tan θ= b ,对边比邻边 b
余切cot θ= a ,邻边比对边
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答案参考书本68页例2
F N1
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N2

G
第五节 共点力的平衡条件
四、内容小结
1.物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡 状态。
2.物体处于平衡状态时满足的平衡条件： F合 0
——当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力 与它受的其余的力的合力等值反向。
3.解决物体处于平衡状态的题目时，常用的方 法有： 力的平行四边行法则（1、力的合成法
G
如果几个力都作用在物体上的同一点，或者它
Page们6 的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力
二、二力平衡
1、作用在同一个物体上的两个力
（同物）
2、大小相等（等大）
N
3、方向相反（反向）
4、且在同一条直线上（共线）
这两个力就彼此平衡。
G
一、平衡状态
N
G 静止在桌面上的木块
N
N
f
f
F
G G
匀速行驶的汽车 静止在斜面上 的木块
物体FN在共点力作用与方下向另相外反一。个力大小相同， F风 的平衡条件是所受合
外力为零（F风合=向0）。 F合=0
T G
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第五节 共点力的平衡条件
1、实验探究三力平衡 实验证明：物体受三个力而处于平衡状态，三力
的合力为零——任意两个力的合力和第三个力等 大反向。
2、n 个力的平衡：n个力的合力为零——任意 （n-1）个力的合力与第n个力等大反向。
“保持静止” 与“瞬时速度为 零” 是不同的
当堂检测
4、在图中，能表示物体处于平衡状态的是( C )
解析：物体处于平衡状态是指物体保持静止(F＝0，v＝0)或匀速 直线运动状态(F合＝0，a＝0，v不变)，可判断只有C正确。
新课教学
一、概念：
（1）平衡状态：物体处于静止或者保持匀 速直线运动的状态。 （2)共点力的平衡:物体如果受到共点力作 用且处于平衡状态 (3)两个共点力的平衡条件:F合=0
x
解得
F
=
G cos
F N = G tan α
F
α
FN
G
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1、明确研究对象 2、对研究对象进行受力分析，要画 出力的示意图，并判断是否平衡 3、选取研究方法 4、利用平衡条件建立公式方程 5、联立公式方程求解
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第五节 共点力的平衡条件 三、学以致用、小试身手
例题2、如图，如果小球重3N，光滑斜面的倾角 为30°，求斜面及竖直放置的挡板对小球的作用力 。
B
α c
a
θ
C
b
A
例1：如图所示，一个重为G 的圆球，被一段细绳挂在竖 直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉 力和墙壁对球的弹力各是多少？
F
α
FN
G
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例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖 直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的 拉力和墙壁对球的弹力各是多少？
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练习：
2、放在斜面上的一个物体，当斜面的倾角为 时，
它能沿着斜面匀速下滑，求物体与斜面之间的动摩
擦因数。
1、力的合成法
解：物体的受力分析如图，将支持力
F
与滑动摩擦力合成，得合力F。
由几何关系得：
F G（1） f Fsin（2）
N Fcos（3）
G
由1、2、3式得：