共點力的平衡課件 2024-2025學年高中物理同步資源（人教版2019必修第一冊）

知識回顧共點力：幾個力如果都作用在物體的

，或者它們的

。一、合力與分力

：一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同。

：幾個力共同作用的效果跟某個力單獨作用的效果相同。二、力的合成和分解①力的合成：求

的過程。力的分解：求

的過程。②力的分解和力的合成都遵循

，如果沒有限制，對于同一條對角線，可以作出

的平行四邊形。三、矢量和標量①矢量：

大小

方向，相加時遵從平行四邊形定則的物理量。②標量：

大小

方向，相加時遵從

的物理量。同一點作用線相交于一點合力分力幾個力的合力一個力的分力平行四邊形定則無數(shù)個不同既有又有只有沒有算術法則3.5共點力的平衡

第三章相互作用——力人教版高中物理必修一自然界的物體不是孤立存在的，它們之間具有多種多樣的相互作用。正是由于這些相互作用，物體在形狀、運動狀態(tài)等許多方面會發(fā)生變化。如何來研究這些相互作用呢？在力學中，物體間的相互作用抽象為一個概念——力（force）。在研究物體做機械運動時，最常見的力有重力、彈力和摩擦力，本章研究這幾種常見力的特點和規(guī)律。學習目標1.知道共點力，理解物體的平衡狀態(tài)。（物理觀念）2.掌握共點力的平衡條件。（物理觀念）3.掌握求解共點力平衡問題的基本方法。（科學思維）導入新課圖甲、乙、丙、丁分別畫出了重力為G的木棒在力F1

和F2

的共同作用下處于平衡狀態(tài)的情況，這些力都位于同一平面內(nèi)。根據(jù)每幅圖中各個力作用線的幾何關系，可以把上述四種情況的受力分成兩類，你認為哪些情況屬于同一類？你是根據(jù)什么來劃分的？導入新課由“問題”欄目中的圖示可以看出，圖甲和圖丁中木棒所受的力是

。圖乙和圖丙中木棒所受的力

。下面我們來研究物體受共點力平衡的情況。共點力不是共點力共點力平衡的條件1.共點力作用下物體的平衡狀態(tài)物體受到

個力作用時，如果保持

狀態(tài)，我們就說這個物體處于

狀態(tài)。桌上的書、屋頂?shù)臒?、隨傳送帶勻速運送的物體、沿直線公路勻速前進的汽車，都處于平衡狀態(tài)。靜止或勻速直線運動幾平衡不要把速度為零和靜止狀態(tài)混淆了，靜止狀態(tài)是物體在一段時間內(nèi)保持速度為零不變其加速度為零，而物體速度為零可能是物體靜止，也可能是物體做變速運動中的一個過渡狀態(tài)，但加速度不為零。共點力平衡的條件2.兩種表現(xiàn)形式①物體處于靜止狀態(tài)：其特征是物體的速度為

，加速度為

，所受合外力為

。②物體處于運速直線運動狀態(tài)：其特征是物體的速度為

，加速度為

，所受合外力

。零（v=0）零（a=0）

恒定值（v≠0）零（a=0）

不要認為只有靜止才是平衡狀態(tài)，勻速直線運動也是物體的平衡狀態(tài)。因此，靜止的物體一定處于平衡狀態(tài)，但處于平衡狀態(tài)的物體不一定靜止。C共點力平衡的條件想一想，受共點力作用的物體，在什么條件下才能保持平衡呢？作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力

。二力平衡時物體所受的合力為

。如果物體受到多個共點力作用，我們可以

，最終

為兩個力的作用。如果這兩個力的合力為0，則意味著所有力的合力等于

，物體將處于

。平衡0逐步通過力的合成等效0平衡狀態(tài)只要合力為0，則任何方向的分力的合力必定也為0。共點力平衡的條件3.共點力的平衡條件因此，在共點力作用下物體平衡的條件是

，我們把它稱為共點力平衡的條件。合力為0

加速度a=0共點力平衡的條件4.共點力平衡條件的應用有時物體不處于平衡狀態(tài)，但它

受力平衡，則在該方向上所受合力為

，可以在

應用平衡條件對問題進行分析。5.三力交匯原理若物體受到三個力作用而處于平衡狀態(tài)，則這三個力不平行時各力的作用線一定交于

,即這三個力一定是

?？赡茉谀骋环较蛏狭阍摲较蛏弦稽c共點力B共點力平衡的條件（1）選取研究對象：根據(jù)題目要求，恰當選取研究對象，在平衡問題中，研究對象可以是單個物體，也可以是多個物體組成的系統(tǒng)，還可以是幾個物體相互連接的結點。（2）分析研究對象的受力情況，畫出受力分析圖。（3）利用平衡條件建立方程并求解。6.求解平衡問題的一般步驟共點力平衡的條件7.解決共點力問題的常用方法（1）整體法和隔離法：一般地，當求系統(tǒng)內(nèi)部間的相互作用時，用隔離法；求系統(tǒng)受到的外力時用整體法。具體應用中，向?qū)⑦@兩種方法結合起來靈活運用。（2）合成法：物體在三個共點力作用下處于平衡狀態(tài)時，任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反，作用在同一條直線上，可以據(jù)此先求任意兩個力的合力。共點力平衡的條件

C共點力平衡的條件8.求解動態(tài)平衡問題問題的四種常用方法（1）解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，列平衡方程，寫出函數(shù)關系式，再根據(jù)自變量的變化進行分析，得出結論。（2）圖解法：對研究對象進行受力分析，用平行四邊形定則（或矢量三角形）畫出不同的變化情況。物體在三力平衡時常用此法。（3）相似三角形法：利用力的三角形和幾何三角形相似,根據(jù)兒何三角形的長度變化得出相應力的大小變化。特點：一個恒力，一個方向不變的力。特點：只有一個恒力，另外兩個力大小、方向均變共點力平衡的條件（4）輔助圖法：在三力動態(tài)平衡問題中，如圖所示，若有兩個力的夾角始終不變（圖中F1和F2），另一個力的大小和方向始終不變（圖中F3），則可以將表示恒力的有向線段作為圓的一條弦，表示夾角不變的兩個力的有向線段構成這條弦所對的圓周角（圖中θ），利用同一條弦所