高一物理力平衡5PPT課件

1、2022-6-29知識(shí)回顧 1. 什么是共點(diǎn)力? (1)幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上或者它們的作用線(xiàn)相交于同一 點(diǎn) . 2.物體在不受力的時(shí)候 ,它能保持什么狀態(tài)? 靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài). 第1頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29思考思考 是不是物體 只有在不受力的時(shí)候 才保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 呢 ?第2頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29NGN N1 1N N2 2G Gf靜靜GNFGFfGNFfGNV第3頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29結(jié)論 可見(jiàn)平衡是普遍的,并非物體只有在不受力的時(shí)候才保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體在共點(diǎn)力作用下也能處平衡. 那么,什么才是共點(diǎn)力的平衡呢?共點(diǎn)力的平衡需要

2、哪些條件呢?怎樣應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡來(lái)解有關(guān)的物理問(wèn)題呢?第4頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、知識(shí)與技能： （1）知道什么叫共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)。 （2）知道共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件。 （3）掌握共點(diǎn)力的平衡條件并能處理平衡問(wèn)題。 2、過(guò)程與方法： （1）通過(guò) 簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)共點(diǎn)力和共點(diǎn)力下的物體的平衡狀態(tài)。 （2）能從簡(jiǎn)單的二力平衡設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出三力的平衡，總結(jié)推理得出共點(diǎn)力的平衡條件。 （3）根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件對(duì)簡(jiǎn)單的現(xiàn)象進(jìn)行分析。 3、情感態(tài)度價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生能從簡(jiǎn)單的問(wèn)題出發(fā)，善于思考，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的知識(shí)的能力。認(rèn)識(shí)生活中的平衡也是一種美。第5頁(yè)/共24頁(yè)

3、2022-6-29二力平衡二力平衡三力平衡三力平衡四力平衡四力平衡靜靜止止勻勻速速直直線(xiàn)線(xiàn)f靜靜GNFFfGNVNGGFN N1 1N N2 2G GfGN2.常見(jiàn)的幾種平衡常見(jiàn)的幾種平衡靜止在水平面上靜止在水平面上的物體的物體小球靜止在斜面上小球靜止在斜面上水平力推桌未動(dòng)水平力推桌未動(dòng)勻速下落的雨滴勻速下落的雨滴物體沿斜面勻速下滑物體沿斜面勻速下滑水平勻速行駛的水平勻速行駛的汽車(chē)汽車(chē)第6頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29共點(diǎn)力作用下物體的平衡共點(diǎn)力作用下物體的平衡 1.平衡狀態(tài) 物體處于靜止或保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài). 2共點(diǎn)力的平衡 物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài).第7頁(yè)/共24頁(yè)202

4、2-6-29（1 1）靜止在水平面上的木箱）靜止在水平面上的木箱（3 3）用細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上的靜止小球）用細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上的靜止小球（5 5）用細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷）用細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷細(xì)線(xiàn)的瞬間細(xì)線(xiàn)的瞬間（4 4）剎車(chē)后停下來(lái)了的汽車(chē)）剎車(chē)后停下來(lái)了的汽車(chē)（6 6）豎直上拋達(dá)到了最高點(diǎn)的小球）豎直上拋達(dá)到了最高點(diǎn)的小球( (不計(jì)空氣阻不計(jì)空氣阻力力) )（2 2）平直馬路上在牽引力作用下勻速前進(jìn)的汽車(chē)）平直馬路上在牽引力作用下勻速前進(jìn)的汽車(chē)根據(jù)概念來(lái)判斷下面的物體根據(jù)概念來(lái)判斷下面的物體是否處于平衡狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài): :是是是是是是是是?共點(diǎn)力的平衡

5、條件共點(diǎn)力的平衡條件自我測(cè)驗(yàn)自我測(cè)驗(yàn)第8頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29(1)(1)V(2)(2)(3)(3)我們對(duì)我們對(duì)(1),(2),(3),(6)(1),(2),(3),(6)受力分析受力分析: :TG(6)(6)處于平衡狀態(tài)物體的共同點(diǎn)處于平衡狀態(tài)物體的共同點(diǎn): :F F合合為零為零; ;處于非平衡狀態(tài)物體處于非平衡狀態(tài)物體: :F F合合不為零不為零. .G從從剛才的例子剛才的例子,我們可以得到我們可以得到:FfGNNG第9頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29概括與總結(jié) 以上是我們從生活中的例子定性的來(lái)研究受共點(diǎn)力作用的物體的平衡,如果處于平衡狀態(tài)下的物體受二個(gè)力或者三個(gè)力或者是多個(gè)力的作用

6、,力與力之間有什么關(guān)系呢?第10頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29思考與討論思考與討論 質(zhì)量為質(zhì)量為2千克的物體放在水平桌千克的物體放在水平桌面上（取面上（取g=9.8N/kg）。）。（1）受到哪幾個(gè)力作用？）受到哪幾個(gè)力作用？GF（2）能稱(chēng)之為平衡嗎？）能稱(chēng)之為平衡嗎？（3）支持力的大小和方向如何？）支持力的大小和方向如何？（支持力的大小與重力大小相等，等于（支持力的大小與重力大小相等，等于19.6牛頓，牛頓，方向豎直向上。）方向豎直向上。）（二個(gè)力，重力（二個(gè)力，重力G和支持力和支持力F ）（能，在兩力作用下，物體處于靜止（能，在兩力作用下，物體處于靜止 狀態(tài)）狀態(tài)）結(jié)論：兩個(gè)力大小相等，方向

7、相反，作用在同一結(jié)論：兩個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一 直線(xiàn)上，物體處于平衡狀態(tài)。直線(xiàn)上，物體處于平衡狀態(tài)。（二力平衡）（二力平衡）第11頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29實(shí)驗(yàn)與探究：實(shí)驗(yàn)與探究：1、將三個(gè)彈簧秤放在一個(gè)、將三個(gè)彈簧秤放在一個(gè) 平面內(nèi)，掛鉤掛在一起；平面內(nèi)，掛鉤掛在一起；2、先將其中兩個(gè)成一定角度固定；、先將其中兩個(gè)成一定角度固定；F1F2F3O3、用手拉第三個(gè)彈簧秤，平衡時(shí)記下三個(gè)彈簧秤、用手拉第三個(gè)彈簧秤，平衡時(shí)記下三個(gè)彈簧秤的示數(shù)的示數(shù)F1、F2、F3以及以及各力的方向；各力的方向；4、按各力大小和方向作出力的圖示、按各力大小和方向作出力的圖示演示演示第12頁(yè)/共24頁(yè)2

8、022-6-29 任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一直線(xiàn)上。 第13頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29思考題：由二力平衡的條件和剛才三力平衡的實(shí)驗(yàn)，能否推出多個(gè)（三個(gè)以上）共點(diǎn)力平衡的條件？若物體在若物體在n n個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡，則個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡，則其中其中(n-1)(n-1)個(gè)力的合力與第個(gè)力的合力與第n n個(gè)力大小相個(gè)力大小相等、方向相反、且在一條直線(xiàn)上等、方向相反、且在一條直線(xiàn)上拓展:第14頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件是物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件是所受合外力為零所受合外力為零。即：即：F合合 = 0 F12合合F1F2F3O

9、第15頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-291.1.兩個(gè)共點(diǎn)力使物體平衡兩個(gè)共點(diǎn)力使物體平衡: : 這兩個(gè)力等大反向這兩個(gè)力等大反向. . F F1 1- F- F2 2=0 =0 任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向. . F F1212-F-F3 3=0=03.N3.N個(gè)共點(diǎn)力使物體平衡個(gè)共點(diǎn)力使物體平衡: :任意任意N-1N-1個(gè)力個(gè)力 的合力與第的合力與第N N個(gè)個(gè) 力等大反向。力等大反向。F FN-1N-1- F- FN N=0 =0 2.2.三個(gè)共點(diǎn)使物體平衡三個(gè)共點(diǎn)使物體平衡共點(diǎn)力的平衡條件共點(diǎn)力的平衡條件二、在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件二、在共點(diǎn)力作用下

10、物體的平衡條件 F F合合= 0= 0物體所受合力為零即：物體所受合力為零即：第16頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29例：例：長(zhǎng)方形木塊靜止在傾角為長(zhǎng)方形木塊靜止在傾角為的斜面上，那么的斜面上，那么斜面對(duì)斜面對(duì)木塊作用力的方向（木塊作用力的方向（ ）A A 、沿斜面向下、沿斜面向下 B B、 垂直斜面向下垂直斜面向下 C C 、沿斜面向上、沿斜面向上 D D 、豎直向上、豎直向上解析：解析：木塊的受力如圖：木塊的受力如圖：共點(diǎn)力平衡的應(yīng)用共點(diǎn)力平衡的應(yīng)用GfNF合合D D第17頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29yx例：例：用與水平方向成用與水平方向成角的力角的力F F拉質(zhì)量為拉質(zhì)量為m m物體，使其沿

11、物體，使其沿水平面向右水平面向右勻速勻速運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們分析物體的受力，并畫(huà)運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們分析物體的受力，并畫(huà)出力的示意圖。出力的示意圖。FGFNFfF1F2平衡方程：平衡方程：X X：F F1 1-F-Ff f=0=0Y Y：F F2 2+F+FN N-G=0-G=0你能求出支持力和摩擦力的大小嗎？共點(diǎn)力平衡的應(yīng)用共點(diǎn)力平衡的應(yīng)用這就是正交分解法這就是正交分解法第18頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29第一步：確定研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)第二步：受力分析，畫(huà)出受力圖， 建立適當(dāng)坐標(biāo)系。第三步：對(duì)力進(jìn)行正交分解, 據(jù)平衡條件建立方程第四步：解方程，求出未知量。l通過(guò)解此題得到用正交分解法解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題時(shí)一

12、般有四個(gè)步驟。第19頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29求解平衡問(wèn)題常用的方法：求解平衡問(wèn)題常用的方法： （1 1）物體在三個(gè)以上共點(diǎn)力作用下處于平衡時(shí)，一般利用正交分解法列方程求解。（2 2矢量三角形法: :首尾相接, ,尾首相連. . (3) (3)平行四邊行法 (4)(4)圖象法第20頁(yè)/共24頁(yè)2022-6-29二二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡、共點(diǎn)力作用下物體的平衡 （2）物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件是所受合外力物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件是所受合外力為零為零。即：即：F合合 = 0 。(3)求解平衡問(wèn)題常用的方法求解平衡問(wèn)題常用的方法：（1）物體處于靜止或者保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。一、共點(diǎn)力：一、共