3.5共点力的平衡 课件-高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

培养什么人/怎样培养人/为谁培养人3.5共点力的平衡

01平衡状态02共点力的平衡条件03共点力的平衡条件的应用04用整体法与隔离法解答多物体的平衡问题目录/contents

Part.01平衡状态

导入新课图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？图甲和图丁中木棒所受的力是共点力。图乙和图丙中木棒所受的力不是共点力。

平衡的艺术

物体受到几个力作用时，如果保持_______或_______________状态，我们就说这个物体处于___________。知识点1平衡状态静止匀速直线运动平衡状态注意：物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态.

思考讨论v=0时物体一定就是静止吗？什么是静止？v=0且a=0时才为静止属于平衡状态

要点提炼

Part.02共点力的平衡条件

思考讨论1：在两个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。F2F1

思考讨论2：在三个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？（1）力的合成法任意两个力的合力与第三个力的大小和方向关系：大小相等方向相反，在同一条直线上即合力为0。F1F2F3F12

四力平衡三力平衡二力平衡F23F123

思考讨论3：N个共点力的平衡条件是什么？N个共点力的平衡条件是：N个共点力合力为零或F合=0物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余四个力不变，请在图上画出这四个力的合力大小和方向。所以其余四个力的合力大小必然与F1等大反向。F合

小结（1）平衡（状）态匀速直线运动静止（2）若物体已经处于平衡态：F合=0①受两个力：物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。（二力平衡）②受三个力：物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向、共线③受n个力：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力（n-1个力）的等大、反向、共线

A

Part.03共点力的平衡条件的应用

【例题1】某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？模型构建GFfABCFN受力分析问题模型1

以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图所示，支持力和摩擦力的合力与重力等值反向FNGG’FfABCθθ??Ff＝μFN解得tanθ=μ?可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4m??GFfFN?方法一：合成法

ABC??Ff＝μFN解得tanθ=μ?可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4m以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图：沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系，把重力G沿两个坐标轴方向分解为F1和F2。三力平衡转化为四力平衡。GFNFfθθxyF1F2方法二：正交分解法

合成法：把物体所受的力合成为两个力，则这两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。正交分解法：把物体所受的力在两个互相垂直的方向上分解，每个方向上合力都为0。两种方法的特点：

1.确定研究对象；2.对研究对象进行受力分析；3.根据共点力的平衡条件，对研究对象受到的力进行处理，列平衡方程4.求解平衡方程；5.讨论解的合理性和实际意义。共点力平衡问题的解题步骤常见的方法有：正交分解法、合成法、按力的作用效果分解等

【例题】“风力仪”可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，金属丝竖直下垂；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？(重力加速度为g)

解法一：合成法如图所示，风力F和拉力FT的合力与金属球所受的重力等大反向，由平行四边形定则可得F＝mgtanθ。解法二：分解法重力有两个作用效果：使金属球抵抗风的吹力和使金属丝拉紧，可以将金属球所受的重力沿水平方向和金属丝的方向进行分解，如图所示，由几何关系可得F＝F′＝mgtanθ。

解法三：正交分解法以金属球为坐标原点，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立坐标系，如图所示。由水平方向的合力Fx合和竖直方向的合力Fy合