《共點力的平衡》力與平衡PPT下載
第一部分內(nèi)容：課標(biāo)要求
1．知道什么是平衡狀態(tài)及平衡狀態(tài)的兩種形式。
2．掌握共點力平衡的條件及力的平衡的概念。
3．會用共點力的平衡條件解答實際問題。
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共點力的平衡PPT，第二部分內(nèi)容：自學(xué)新教材
一、物體的平衡狀態(tài)
1．填一填
平衡狀態(tài)：物體___或做___運動時所處的狀態(tài)。
2．判一判
(1)物體的速度在某一時刻等于零時，就一定處于平衡狀態(tài)。( )
(2)物體相對另一物體保持靜止時，一定處于平衡狀態(tài)。( )
(3)百米競賽中，運動員在起跑的瞬間，速度為零，處于平衡狀態(tài)。( )
(4)平衡木上體操運動員做翻轉(zhuǎn)動作時處于平衡狀態(tài)。( )
3．想一想
在生活中，平衡無處不在，大自然中聳立的山峰、水平勻速行駛的汽車，乃至著名的比薩斜塔，它們都處于平衡狀態(tài)，仔細(xì)思考它們有哪些不同？在物理學(xué)中“平衡”這個詞究竟是什么含義？
二、共點力的平衡條件
1．填一填
(1)物體的平衡條件：共點力作用下物體的平衡條件是合力為___，即F合＝0。
(2)力的平衡：若作用在物體上的幾個共點力的合力為零，這種情況叫作力的平衡。
2．判一判
(1)所受合外力保持恒定的物體處于平衡狀態(tài)。( )
(2)物體所受合外力為零時，就一定處于平衡狀態(tài)。( )
(3)大小相等、方向相反、作用在同一直線上的兩個力一定是平衡力。( )
(4)若物體處于平衡狀態(tài)，其所受合外力一定為零。( )
3．選一選
(1)[多選]物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，下列幾組力中，可能使物體處于平衡狀態(tài)的是( )
A．5 N、7 N、8 N B．2 N、3 N、6 N
C．1 N、5 N、10 N D.1 N、10 N、10 N
(2)[多選]如圖所示，質(zhì)量為m的物體受到推力F作用，沿水平方向做勻速直線運動。已知推力F與水平面的夾角為θ，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則物體所受的摩擦力大小為( )
A．Fsin θ B．Fcos θ
C．μF D.μ(mg＋Fsin θ)
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共點力的平衡PPT，第三部分內(nèi)容：提升新知能
突破點一 對平衡狀態(tài)及平衡條件的理解
[學(xué)透用活]
1．從運動學(xué)的角度理解平衡狀態(tài)
(1)平衡狀態(tài)指的是物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài),此時物體的加速度為零,反過來加速度為零的物體一定處于平衡狀態(tài)。
(2)對靜止的理解：靜止與速度v＝0不是一回事。物體保持靜止，說明v＝0，a＝0，兩者同時成立。若僅是v＝0，a≠0，如上拋到最高點的物體，此時物體并不能保持靜止，也就并非處于平衡狀態(tài)。
2．從動力學(xué)的角度理解平衡狀態(tài)
處于平衡狀態(tài)的物體所受的合外力為零，反過來物體受到的合外力為零，它一定處于平衡狀態(tài)。
3．平衡條件的四個常用推論
(1)二力平衡條件：這兩個共點力大小相等、方向相反。
(2)三個力平衡條件：三個共點力平衡時，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反，而且在同一條直線上。
(3)物體在n個共點力同時作用下處于平衡狀態(tài)時，這些力在任何一個方向上的合力均為零。其中任意(n－1)個力的合力必定與第n個力等值反向，作用在同一直線上。
(4)物體在多個共點力作用下處于平衡狀態(tài)時，各力首尾相接必構(gòu)成一個封閉的多邊形。
[典例1] [多選]下列關(guān)于共點力的平衡與平衡條件的說法正確的是 ( )
A．相對靜止的兩個物體都處于平衡狀態(tài)
B．物體做自由落體運動時處于平衡狀態(tài)
C．如果物體處于平衡狀態(tài)，則物體沿任意方向的合力都必為零
D．如果物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態(tài)，則任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反
[對點練清]
1．關(guān)于平衡狀態(tài)，下列說法正確的是 ( )
A．做自由落體運動的物體，在最高點時處于平衡狀態(tài)
B．木塊放在斜面體的斜面上，隨斜面體一起向右勻速運動，木塊處于平衡狀態(tài)
C．木塊放在斜面體的斜面上，隨斜面體一起向右勻加速運動，木塊處于平衡狀態(tài)
D．靜止在勻加速運動的列車內(nèi)的水平桌面上的杯子，處于平衡狀態(tài)
2.如圖所示，一箱蘋果靜止在傾角為θ的斜面上。在箱子的中央有一個質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對它的作用力的方向( )
A．沿斜面向上 B．沿斜面向下
C．豎直向上 D.垂直斜面向上
3.如圖所示，某個物體在F1、F2、F3、F4四個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若F4的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變化，其余三個力的大小和方向不變，則此時物體所受到的合力大小為( )
A．F4 B．2F4
C．2F4 D.無法確定
突破點二 共點力平衡條件的應(yīng)用
[學(xué)透用活]
1．平衡條件的兩種表達(dá)式
(1)F合＝0。
(2)正交表示法F合x＝0，F(xiàn)合y＝0，其中F合x和F合y分別是將力進(jìn)行正交分解后，物體在x軸和y軸上所受的合力。
2．共點力平衡問題的三種常用解題方法
合成法 物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反，作用在同一直線上
分解法 物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件
正交分解法 物體受到三個或三個以上力的作用時，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件
[典例2] 在光滑墻壁上用網(wǎng)兜把足球掛在A點，足球與墻壁的接觸點為B(如圖所示)，足球的質(zhì)量為m，懸繩與墻壁的夾角為α，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計，求懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力。
[思路點撥]
(1)足球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合外力為零。
(2)選取足球為研究對象可采用合成法、分解法、正交分解法求解。
[規(guī)律方法]
應(yīng)用平衡條件解題的步驟
(1)明確研究對象(物體、質(zhì)點或繩的結(jié)點等)。
(2)分析研究對象所處的運動狀態(tài)，判定物體是否處于平衡狀態(tài)。
(3)對研究對象進(jìn)行受力分析并畫出受力示意圖。
(4)建立合適的坐標(biāo)系，應(yīng)用共點力的平衡條件，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒谐銎胶夥匠獭?/p>
(5)求解方程，并討論結(jié)果。
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共點力的平衡PPT，第四部分內(nèi)容：訓(xùn)練新素養(yǎng)
一、共面力的類別劃分(核心素養(yǎng)之物理觀念)
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(guān)系，可以把上述四種情況的受力分成兩類，你認(rèn)為哪些情況屬于同一類？你是根據(jù)什么來劃分的？
[提示] 甲和丁屬于一類，乙和丙屬于一類，依據(jù)三個在同一平面內(nèi)的力是力的作用線相互平行還是相交于一點，相交于一點為共點力，不相交于一點的為非共點力。
二、典題好題發(fā)掘，練典題做一當(dāng)十
某幼兒園要在空地上做一個滑梯(如圖甲)，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6 m。設(shè)計時，滑板和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？
[分析] 將滑梯抽象為一個斜面的模型(如圖乙)，以正在勻速滑下的小孩為研究對象。
小孩受到三個力的作用：重力G、斜面的支持力FN和滑動摩擦力Ff。
當(dāng)這三個力的合力為0時，小孩能在滑板上獲得一定速度后勻速滑下，則斜面的高度即為所要求的滑梯的高度。
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