共点力的平衡课件

学习目标：•1、知识与技能：（1）知道什么叫共点力作用下物体的平衡状态。（2）探究共点力作用下的物体的平衡条件。（3）掌握共点力的平衡条件并能用合成法、分解法、正交分解法解决平衡问题。•2、过程与方法：（1）通过简单的物理现象，认识共点力和共点力下的物体的平衡状态。（2）能从简单的二力平衡设计实验，得出三力的平衡，总结推理得出共点力的平衡条件。（3）根据共点力的平衡条件对简单的现象进行分析。•3、情感态度价值观：培养学生能从简单的问题出发，归纳推理的化归思想的探究能力。几个力都作用在同一物体的同一点，或它们的延长线相交于一点这几个力称为共点力。共点力限速40km/sGF2F1F1F2F3为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。FfGN匀速F1F2F3F1F2F31.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：21合FFF2.方向相反的两个力（F1、F2）的合力：21FF合F合力方向：合力方向：与较大的力方向相同与F1、F2相同同一直线上两力的合成同一直线上两力的合成1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：同一直线上两力的合成合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：同一直线上两力的合成21合FFF合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：同一直线上两力的合成2.方向相反的两个力（F1、F2）的合力：21合FFF合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：同一直线上两力的合成21FF合F2.方向相反的两个力（F1、F2）的合力：21合FFF合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：同一直线上两力的合成合力方向：与较大的力方向相同21FF合F2.方向相反的两个力（F1、F2）的合力：21合FFF合力方向：1.方向相同的两个力（F1、F2）的合力：同一直线上两共点力的合成遵循平行四边形定则：(求F1、F2的合力)F2F1F合互成角度的两共点力的合成根据等效替代将F1、F2两个力简化为F合一个力F1GF1F2力的分解根据等效替代将一个力G用两个力F1、F2表示F2遵循平行四边形定则：(求G的两个分力)一.生活离不开平衡------平衡状态NG静止在桌面上的木块FfNG匀速行驶的汽车GNf静止在斜面上的木块阅读课本93页---生活离不开平衡回答下列问题问题一：什么是平衡状态？问题二：物体处于平衡状态加速度是多少？匀速平衡状态的理解1.平衡的种类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2.平衡状态的运动学特征：V=0或V不变，即：a=0注意：保持静止和瞬时速度为0不同问题三：竖直上抛的物体到达最高点时是平衡状态吗？二.从二力平衡到共点力平衡（化归思想）探究一：二个共点力平衡条件质量为2千克的物体静止在水平桌面上（取g=9.8N/kg）。（1）受到哪几个力作用？（2）能称之为平衡状态吗？（3）支持力与重力的合力是多少？二力平衡（三同一反）大小相同；作用在同一直线；作用在同一物体；方向相反。结论：共点二力平衡的条件是F合=0GF探究二：三个共点力平衡条件1、将三个弹簧秤放在一个平面内，挂钩挂在一起；2、先将其中两个成一定角度固定；F1F2F3O3、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧秤的示数F1、F2、F3以及各力的方向；4、按各力大小和方向作出力的图示F12合F1F2F3O三个共点力平衡时，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。即三个共点力的F合＝0三个共点力平衡条件：探究三：四个共点力平衡条件F2OF34结论：物体在共点力作用下的平衡条件是所受F合=0OF3F4F12合F34OF3F4F12合F1F34OF3F4F12合F1F2F34OF3F4F12合F1案例1：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA与右墙成θ的角，现增大θ，仍保持OB处于水平。分析OA、OB两绳中拉力的变化情况?方法一：合成法（转化为二力平衡）FA=G/CoSθ，FB=G/Cotθ解:物体受力如图，FA、FB的合力与重力G等大反向。根据力的三角关系可得：三、案例分析θ方法二：分解法（根据力的作用效果分解）解:以o点为对象，物体受力如图FA可以分解为水平分力竖直分力因物体平衡，合力为0竖直方向FACoSθ=GFAsinθFAsinθＦＡFBGFACoSθ水平方向FAsinθ=ＦＢFA=G/CoSθ，FB=G/CotθFAsinθＦＡFBGFACoSθFACoSθθ思维点拨一：一、分解法：物体受几个力的作用，将某个力按效果分解，使分力与其它力在同一直线上，满足二力平衡。二、合成法：物体受几个力的作用，将某几个力合成，将问题转化为二力平衡。思考1：两个大小分别为6牛和8牛的力互成90˚，作用在一个静止质点上，要使物体继续静止，还应加一个多大的力？方向如何?F1F2F1F2F1思考2：一质量为m的物块沿倾角为θ的斜面匀速下滑，如图。求：（1）斜面对物块的支持力（2）斜面对物块的摩擦力（3）物块与斜面间的动摩擦因数μv思维点拨二：共点力平衡的解题步骤1.选取研究对象，判断是否是平衡状态2.隔离研究对象，分析物体的受力，画出受力图3.根据问题，合理选择合成法或分解法。（分解法要根据力的作用效果，准确进行力的分解)4.根据平衡条件，列等式求解思考3.物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动，其中F1=5N，F2=8N，则F3的大小可能为（）A.2NB.5NC.8ND.13N案例2：在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图所示,仪器中一根轻质金属丝,悬挂着.一个金属球,无风时,金属球竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度,风力越大,偏角越大,通过传感器,就可以根据偏角的大小指示出风力的大小,那么风力大小F跟金属球的质量m,偏角θ之间有什么样的关系呢?θθθTyxGF列平衡方程：X：Tsinθ+(-F)=0Y：TCoSθ+(-mg)=0方法三：正交分解法TsinθTCoSθxxyxyθxy联立求解：F=mgtanθ第一步：确定研究对象，判断是否是平衡状态第二步：受力分析，画出受力示意图。（大力有向线段画长，小力向线段画短）第三步：建立合适的坐标系，把不在坐标轴上的力用正交分解法分到坐标轴上。•第四步：建立方程组。X轴上合力为零：Fx=0•y轴上合力为零：Fy=0通过解此题得到用正交分解法解共点力平衡问题时一般有四个步骤。1、力的分解法——效果分解法2、力的合成法——共点平衡法3、正交分解法:把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解.力的解题方法其目的是便于运用普通的代数运算公式来解决矢量的运算.正交分解法、力的分解法、合成法的理解作业：课后第六题（合成法、分解法）