动态平衡问题PPT课件

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动态平衡课件(2024)

动态平衡课件(2024)

特性
动作灵敏、可靠性高、寿 命长。
10
反馈环节
2024/1/29
作用
将系统的实际输出与期望输出进行比较,产生偏差信号。
类型
负反馈、正反馈等。
特性
能够减小系统误差、提高系统稳定性。
11
03
动态平衡技术
2024/1/29
12
建模与仿真技术
系统辨识与参数估计
利用实验数据,通过系统辨识 方法确定系统模型结构和参数
非线性控制策略
针对动态平衡系统中的非线性问题,研究更有效 的非线性控制策略和方法。
跨尺度动态平衡
探索在不同时间和空间尺度下实现动态平衡的方 法和技术,以满足不同应用场景的需求。
25
THANKS。
2024/1/29
26
绿色化与可持续
未来动态平衡技术的发展将更加注重 环保和可持续性,推动绿色制造和清 洁能源的利用。
24
未来研究方向探讨
复杂环境下的动态平衡
研究如何在复杂多变的环境下实现动态平衡,如 极端温度、强磁场等。
智能感知与决策
利用先进的传感器和智能算法,实现动态平衡系 统的智能感知和自主决策。
ABCD
2024/1/29
2024/1/29
对比试验分析
与其他技术进行对比试验,分析动态 平衡技术的优劣。
数据分析与评估
对实验数据进行深入分析和评估,为 技术改进提供依据。
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04
动态平衡应用案例
2024/1/29
17
航空航天领域
2024/1/29
飞行器的姿态控制
01
通过动态平衡技术实现飞行器的稳定飞行和精确制导。
空间站姿态调整
随着控制论、系统论等学科的兴起, 动态平衡的研究逐渐扩展到更广泛的 领域,包括生态系统、经济系统等。

高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题 物体的动态平衡问题(课件)

高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题  物体的动态平衡问题(课件)
(2)轻杆BC对C端的支持力;
(3)轻杆HG对G端的支持力。
解析:
题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状
态,根据平衡的条件,首先判断与物体相连的
细绳,其拉力大小等于物体的重力;分别取C点
和G点为研究对象,进行受力分析如图甲和乙所
示,根据平衡规律可求解。
(2)图甲中,三个力之间的夹角都为120°,根据平衡规律有
C.A对B的弹力增大
D.墙壁对B的弹力减小
解析:对B球受力分析,受到重力mg、A球对B球的弹力N'和墙壁对B球的弹力N,如图所
示:当A球向左移动后,A球对B球的支持力的方向不断变化,根据平衡条件并结合合成法
知:A球对B球的弹力和墙壁对B球的弹力N都在不断减小,故C错误,D正确;由于A缓慢地
向左移动,A处于动态平衡过程,A所受合
力始终为零,A所受合力不变,故B错误;对A和B整
体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,推力
F、墙壁的弹力N,水平面对它的摩擦力f,如图所示:
根据平衡条件有:F=N+f,FN=G,地面的支持力不变,
FN2
G
G
FN2
【例题】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;
D、TA先减少后增大,TB一直减少;
FN不变,故B正确。
【例题】如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平
直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到

动态平衡问题平衡中的临界、极值问题课件59

动态平衡问题平衡中的临界、极值问题课件59

问题解决能力
02
学生能够独立分析和解决一些复杂的动态平衡问题,具备了一
定的问题解决能力。
创新思维Байду номын сангаас养
03
课程鼓励学生提出新的想法和解决方案,培养了学生的创新思
维和解决问题的能力。
未来研究方向展望
更复杂的动态平衡问题
研究更复杂的动态平衡问题,如非线性、时变等条件下的临界、 极值问题。
临界、极值问题的优化算法
不等式法
通过构建不等式并求解,找到物体 的极值状态。
数值模拟法
通过计算机模拟物体的运动过程, 找到极值状态和对应的物理量。
03
CATALOGUE
平衡中的极值问题
极值条件的确定
确定平衡状态
首先分析物理系统或数学 模型的平衡状态,明确平 衡条件。
寻找极值条件
在平衡状态下,寻找使某 一物理量达到极值的条件 ,如最小势能、最大承载 力等。
动态平衡
物体在受到外力作用下,通过内部调节保持平衡状态,如人 体在行走中的平衡。
临界条件的确定
临界状态
物体处于平衡与不平衡之间的临界状态,稍微偏离平衡就会导致失稳。
临界条件
使物体保持平衡的最小条件,如支撑面的大小、摩擦系数等。
临界问题的求解方法
01
02
03
解析法
通过建立数学模型和方程 ,求解临界条件下的物理 量。
结果讨论
结合已有知识和文献资料,对实验结果进行深入 分析和讨论,解释实验现象的原因和机制。
结果应用
将实验结果应用于实际问题中,提出针对性的建 议和措施。
06
CATALOGUE
课程总结与展望
课程重点回顾
1 2 3

物理人教版(2019)必修第一册第三章专题:动态平衡(共23张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册第三章专题:动态平衡(共23张ppt)
两个力大小、方向均不确定,但是这
两个力的方向夹角保持不变。
【例题】
如图所示,装置中两根细绳拴住一球,保持两细绳间的夹角θ=120°
不变,若把整个装置顺时针缓慢转过90°,则在转动过程中,CA绳的
拉力FT1,CB绳的拉力FT2的大小变化情况是
A.FT1先变小后变大
B.FT1先变大后变小
C.FT2先变小后变大
,当FN1和FN2垂直时,弹力FN2最小,故选项B、C
正确,A、D错误。
02
解析法
(2)解析法:根据平衡关系式分析力的变化
模型:
(1)一个力大小、方向不变。
(2)其它二个力的方向均发生变化,相互垂直
解题思路:对研究对象的任意状态进行受力分析,建立平衡方
程,然后根据某一物理量的变化(一般是角度变化)确定待求
(多选)如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量
为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡
板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A.斜面对球的支持力逐渐增大
B.斜面对球的支持力逐渐减小
C.挡板对小球的弹力先减小后增大
D.挡板对小球的弹力先增大后减小
解析: 对小球受力分析知,小球受到重力mg、斜面
01
图解法
(1)图解法:通过力的矢量图分析力的变化
模型:当物体受到三个共点力保持平衡时,其中一个力的大小
方向都不变,一个力的方向不变,一个力大小方向均改变
情况1:一个力恒定,方向
不变的力与恒力垂直,构建
直角三角形
情况2:一个力恒定,方向
不变的力与恒力不垂直,
构建三角形,当恒力之外
的两力垂直时,有极值
∆OBA
N
F
T

高中物理课件动态平衡(正弦定理)-2024鲜版

高中物理课件动态平衡(正弦定理)-2024鲜版
高中物理课件动态平衡(正 弦定理)
2024/3/28
1
目录
2024/3/28
• 课程介绍与目标 • 基础知识回顾 • 动态平衡问题分析方法 • 正弦定理在动态平衡中应用举例 • 学生实验操作与探究 • 课程总结与拓展延伸
2
01
课程介绍与目标
2024/3/28
3
动态平衡概念引入
平衡状态与动态平衡
数值法
借助计算机进行数值计算,模拟系统平衡过程。 适用于大型复杂系统,能够得到数值解。
2024/3/28
24
正弦定理在物理中其他应用
力学
用于解决共点力平衡问 题,如三力平衡、多力 平衡等。
2024/3/28
电磁学
用于计算交流电路中的 电流、电压和功率等参 数。
光学
用于分析光的干涉、衍 射和偏振等现象,以及 计算光程差和光强分布 等。
连接体动态平衡
研究连接体在动态过程中的平衡条件,结合正弦定理求解相关物 理量。
典型例题解析
通过具体例题,讲解如何利用正弦定理解决连接体动态平衡问题 。
18
05
学生实验操作与探究
2024/3/28
19
实验器材准备和检查
2024/3/28
准备实验器材
滑轮、细绳、质量块、测力计、 量角器等。
检查实验器材
解释平衡状态的概念,引入动态平衡作为特 殊类型的平衡,其中物体在受到外力作用时 仍能保持平衡。
动态平衡的条件
阐述动态平衡的条件,即物体所受合外力为 零,但各分力可能随时间变化。
实例分析
通过具体实例,如悬挂的物体在风中的摆动 ,帮助学生理解动态平衡的概念。
2024/3/28
4

专题动态平衡问题课件高一上学期物理人教版

专题动态平衡问题课件高一上学期物理人教版

解析 以O点为研究对象,受力分析如图甲,F与FT的合力与重 力mg等大反向,当用水平向左的力缓慢拉动O点时,绳OA段与 竖直方向的夹角θ变大,由图可知F变大,FT变大。
3.一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FN1,木 板对球的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将 木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计一切摩擦,在此过程中
1,(多选)如图1所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球 和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的 过程中( ) A.斜面对球的支持力逐渐增大 B.斜面对球的支持力逐渐减小 C.挡板对小球的弹力先减小后增大 D.挡板对小球的弹力先增大后减小
2. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉 动绳的中点O,如图所示。用FT表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移 动的过程中( )A.F逐渐变大,FT逐渐变大B.F逐渐变大,FT逐渐变小 C.F逐渐变小,FT逐渐变大D.F逐渐变小,FT逐渐变小
,小球对木板的压力大小为 θ
F2=FN2= G sin
, θ
木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中,θ增大,则 F1 一直减小,F2
一直减小,故选项 C 正确。
方法二:图解法(1)适用情况:物体只受三个力作用,且其中一个力的大小、方向均不变, 另一个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化。(2)解题技巧:对研究对象进行受力 分析,再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图,然后根据有向 线段的变化判断各个力大小、方向的变化情况
状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.
已知M始终保持静止,则在此过程中( )
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解析:根据力的作用效果,把F分解,其实质 是合力的大小方向都不变,一个分力的方向 不变,另一个分力的大小方向都在变化,由 图中不不看出:OB绳子中的拉力不断增大, 而OA绳中的拉力先减小后增大,当OA与OB 垂直时,该力最小
2.如图所示,小球用细绳系在倾角为θ 的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐
向上偏移时,细绳上的拉力将( C )
问题二 三角形相似法:力三角形与边三角形相似 这一类问题的特点是:受三个共点力的作用而平衡,一
个力的大小方向不变,另外两个力的方向都变
1.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由
底端缓拉到顶端球的支持力FN的变化情况
C
A、FN变大,F不变; B、FN变小,F变大; C、FN不变,F变小; D、FN变大,F变小; A
共点力作用下的动态平衡
高一物理组
问题一 动态画图法的应用
这一类问题的特点是:受三个共点力的作用而平衡,一 个力的大小方向不变,一个力的方向不变,另外一个力 大小方向都变
1、如图所示,将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬 挂在半圆形的架子上,在保持重物位置不动的前提下,B 点固定不动,悬点A由位置C向位置D移动,直至水平, 在这个过程中,两绳的拉力如何变化?
【解析】以球为研究对象,受力如图4-6乙所示,其中 F1、F2分别为挡板与斜面对球的支持力,由牛顿第三定律知, 它们分别与球对挡板、斜面的压力大小相等、方向相反.
图4-6乙 由图中F1、F2、G′组成的平行四边形可知,当挡板与斜 面的夹角β由小于90°逐渐变大时,F2的方向不变、大小逐渐 变小,F1先变小再变大 由几何关系知,β=90°时F2有最小值mgsin α,即此时球 对挡板的压力最小,F2′=mgsin α. 【答案】90° 【点评】图解法具有简洁、明了、直观等特点,使用图 解法的关键是正确利用平行四边形定则(或三角形定则).
A.绳子越来越容易断 B.绳子越来越不容易断 C.AB杆越来越容易断 D.AB杆越来越不容易断 • 答案 B
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
β L
B
R α
【答案】C
O
2.如图所示,A、B两球用劲度系数为k的轻弹簧相连,B球用 长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,且O、A间的距 离恰为L,此时绳子所受的拉力为F1,现把A、B间的弹簧换成劲 度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为 F2,则F1与F2之间的大小关系为( )
小变化情况是( ) A.FN先减小,后增大 B.FN始终不变
B
C.F先减小,后增大
D.F始终不变
变式;拉力F最小值是----G--/-2----
4.如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力 的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上 方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重物G. 现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢 上拉(均未断),在AB杆达到竖直前,以下分析正 确的是
C.mgtan D.mgcot
【答案】A
8. 如图4-6甲所示,重为G的球放在倾角为α的光滑斜面 上.试分析:挡板AO与斜面间的夹角β为多大时,它所受球 的压力最小.
图4-6甲 【分析】虽然题目求的是挡板AO的受力情况,但若直接 以挡板为研究对象,因其所受的力均未知,将无法得出结 论.若以球为研究对象,则容易求解.
答:[D]
5.如图1所示,挡板AB和竖直墙之间夹有 小球,球的质量为m,问当挡板与竖直墙 壁之间夹角θ缓慢增加时,AB板及墙对球 压力如何变化。
6.如图4所示,一重球用细线悬于O点,一光 滑斜面将重球支持于A点,现将斜面沿水平 面向右慢慢移动,那么细线对重球的拉力T 及斜面对重球的支持力N的变化情况是:
Thank You
在别人的演说中思考,在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches,Growing Up In Your Own Story
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
A.逐渐减小 B.先增大后减小 C.先减小后增大 D.逐渐增大
3.如图所示,细绳一端与光滑小 球连接,另一端系在竖直墙壁上的 A点,当缩短细绳小球缓慢上移的 过程中,细绳对小
球的拉力、墙壁对
小球的弹力如何
变化?
4.如图3所示,用两根绳子系住一重物,绳OA与 天花板夹角θ不变,且θ>45°,当用手拉住绳 OB,使绳OB由水平慢慢转向OB′过程中, OB绳所受拉力将 A.始终减少 B.始终增大 C.先增大后减少 D.先减少后增大
A.T逐渐增大,N逐渐减小; B.T逐渐减小,N逐渐增大; C.T先变小后变大,N逐渐减小; D.T逐渐增大,N先变大后变小。
答:[C]
7.如图所示,用长为L的轻绳悬挂一质量为m
的小球,对小球再施加一个力,使绳和竖直
方向成 角并绷紧,小球处于静止状态,此
力最小为
()
A.mgsin B.mgcos
A.F1<F2 C.F1=F2 【答案】C
B.F1>F2 D.无法确定
3.一轻杆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逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大
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