高中物理第四章物体的平衡专题4.1共点力作用下物体的平衡省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 共点力作用下,物体平衡,1/29,从高耸山峰、凌空托起巨石到我们脚下大地；从摩天高楼、电视塔到家庭中家俱，摆设，无一不处于平衡状态。,课堂引入,2/29,空中芭蕾 平衡艺术,3/29,叠石头最高境界,4/29,叠石头最高境界,5/29,6/29,作用在物体同一点，或作用线相交于一点几个力称为共点力。,限 速,40km/s,G,F,2,F,1,F,1,F,2,F,3,F,f,N,G,为了明确表示物体所受共点力，在作示意图时，能够把这些力作用点画到它们作用线公共交点上。,在不考虑物体转动情况下，物体能够看成质点对待，所以力作用点都能够画在受力物体重心上。,课堂引入,共点力,:,7/29,几个力假如作用在物体同一点,或者它们作用线相交于一点，这几个力叫做共点力,.,共点力,:,F,1,G,F,2,(2),F,1,F,3,F2,(1),课堂引入,8/29,平衡状态,物体处于,静止,或者,匀速直线运动,状态叫做,平衡状态,。,N,G,静止在桌面上木块,F,f,N,G,匀速行驶汽车,G,N,f,静止在斜面上木块,学习活动一 认识平衡状态,9/29,平衡种类,假如物体迟缓移动则称为,准静态,。,B.,动平衡：物体保持匀速直线运动状态。,A.,静平衡：物体保持静止状态,平衡状态运动学特征：,V=0,或,V,不变，即：,a=0,注意：,保持静止,和,瞬时速度为,0,不一样,学习活动一 认识平衡状态,10/29,一、平衡状态,1.,概念：一个物体在共点力作用下，保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于,平衡状态,。,2.,什么是平衡状态？,我们周围楼房、树木、课桌椅、粉笔盒都处于静止状态，凡是保持静止不动物体，我们就说它处于平衡状态。除此之外，假如物体做匀速直线运动，我们也称它处于平衡状态。举例：汽车沿直线匀速运动（是）；物体被匀速举高（是）；汽车拐弯（不是）。,学习活动一 认识平衡状态,11/29,判断：,以下物体是否处于平衡状态,?,(,1),天花板下悬挂静止吊扇。,(2),粗糙斜面上静止木块。,(3),光滑水平面上匀速直线滑动冰块。,(4),沿斜面匀速直线下滑铁箱。,(5),竖直上抛到最高点篮球。,(6),拿在手上铅球，松手瞬间。,答：（,1,）（,2,）（,3,）（,4,）是平衡状态,（,5,）（,6,）不是平衡状态,12/29,受力分析,(1),天花板下悬挂静止吊扇。,F,G,此时,组成二力平衡,合,13/29,受力分析,(2),粗糙斜面上静止木块。,N,此时,和,F,协力,F,与,G,形成二力平衡,合,14/29,受力分析,(3),光滑水平面上匀速直线滑动冰块。,N,v,此时,F,G,形成二力平衡,合,15/29,受力分析,(4),沿斜面匀速直线下滑铁箱。,G,NF,f,F,v,此时,F,N,和,F,f,协力与,形成二力平衡,合,16/29,受力分析,(5),竖直上抛到最高点篮球。,G,此时篮球只受到,重力作用，,合,而不为,17/29,受力分析,(6),拿在手上铅球，松手瞬间。,此时铅球只受到,重力作用，,合,而不为,18/29,二、共点力作用下物体平衡条件,1.,共点力作用下物体,平衡条件,是,物体处于平衡状态时,它受力平衡,2.,当物体在二个力作用下处于平衡状态时，这二个力一定是等值、反向、共线；,F,N,G,.,协力为零。,上一,页,下一页,退 出,目 录,学习活动二：探究平衡条件,合外力为零,19/29,20 N,15 N,a,A,B,C,O,O,F,1,F,2,F,3,F,解：,作出,O,点受力图,用平行四边形法则求出,F,和,F,协力,F,。,2,3,【,例,1,】,如图所表示，在绕过两个定滑轮绳子两端悬挂两个物体，它们分别重,15,N,和,20,N,。,在两个滑轮之间绳上悬挂一个物体,A,，,当,a,=90,时，这三个物体都处于平衡状态。求,A,物体重力。,20/29,问题,1,如图所表示，细绳,CO,与竖直方向成,30,角，,A,、,B,两物体用跨过滑轮细绳相连，已知物体,B,所受到重力为,100N,，地面对物体,B,支持力为,80N,，试求：,（,1,）物体,A,所受到重力；,（,2,）物体,B,与地面间摩擦力；,（,3,）细绳,CO,受到拉力。,21/29,小结：,1,当物体受到多个共点力,(,在同一平面内,),作用时，也可用正交分解方法，将各个力沿选定直角坐标轴分解,(,建立直角坐标系时，普通尽可能使更多力落在坐标轴上，以降低分解力个数,),，然后依据,F,x,合,0,，,F,y,合,0,列式求解,2,利用共点力平衡条件解题步骤,(1),选取研究对象,(2),对所选取研究对象进行受力分析并画出受力分析图,(3),对研究对象所受力进行处理，或合成或分解或正交分解,(4),依据,F,合,0,或,F,x,合,0,，,F,y,合,0,列方程求解,22/29,问题,2,：,如图所表示，一个重为,G,圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙夹角为,，,则绳子拉力和墙壁对球弹力各是多少？,F,F,N,G,共点力平衡,23/29,例,2,：如图所表示，一个重为,G,圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙夹角为,，则绳子拉力和墙壁对球弹力各是多少？,F,F,N,G,F,合,解法一：合成法,F=F,合,=G/cos,FN=Gtan,共点力平衡,拓展：,若再减小绳长,L,，上述二力大小将怎样改变？,24/29,例,2,：,如图所表示，一个重为,G,圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙夹角为,，,则绳子拉力和墙壁对球弹力各是多少？,F,F,N,G,F,2,F,1,解法二：分解法,F=F,合,=F2G/cos,FN=F1=Gtan,共点力平衡,25/29,例,2,：,如图所表示，一个重为,G,圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙夹角为,，,则绳子拉力和墙壁对球弹力各是多少？,F,F,N,F,y,F,x,G,x,y,解法三：正交分解法,X,：,FN-Fsin=0,Y,：,Fcos-G=0,解得：,F=G/cos,FN=Gtan,共点力平衡,26/29,依据共点力平衡条件可知，力,F,必与,F,等值反向，故物体重力为,F,=,F,=25 N,。,1,1,27/29,3.,应用共点力平衡条件解题步骤,（,1,）,明确研究对象,；,（,2,）,正确分析研究对象受力情况，并画出受力图,；,（,3,）,判断物体是否处于平衡状态，是否能够用共点力平衡条件求解,；,（,4,）,利用平衡条件，选择适当方法，列出平衡方程求解,；,（,5,）,解方程，对结果说明或讨论,。,学习活动三：平衡条件应用,28/29,29/29,