廣東地區(qū)高中物理第三章 第五節(jié)共點力的平衡條件 課件新人教版必修3

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1、引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁第五節(jié)第五節(jié) 如果幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的反向延長線相交于同一點，這幾個力叫做共點力。共點力：共點力：討論與交流討論與交流:HO1319F1F3F2引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁平衡狀態(tài)：平衡狀態(tài)：一個物體在共點力的作用下，如果一個物體在共點力的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運動，我們就說這個保持靜止或者做勻速直線運動，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)物體處于平衡狀態(tài) 豎直上拋的物體運動到最高點時，這一瞬時的速度豎直上拋的物體運動到最高點時，這一瞬時的速度為零（靜止）

2、，但這一狀態(tài)不可能保持，因而這一不能為零（靜止），但這一狀態(tài)不可能保持，因而這一不能保持的靜止狀態(tài)不屬于平衡狀態(tài)保持的靜止狀態(tài)不屬于平衡狀態(tài) 物理學(xué)中有時出現(xiàn)物理學(xué)中有時出現(xiàn)”緩慢移動緩慢移動”也說明物體處于平也說明物體處于平衡狀態(tài)衡狀態(tài). .（2）“保持保持”某狀態(tài)與某狀態(tài)與“瞬時瞬時”某狀態(tài)有區(qū)某狀態(tài)有區(qū)別：別：（1）共點力作用下物體平衡狀態(tài)的運動學(xué)特征：）共點力作用下物體平衡狀態(tài)的運動學(xué)特征：加速度為零加速度為零引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁3. .共點力作用下物體的共點力作用下物體的平衡條件平衡條件是是F合合=0HO1320尋找共點力的平衡條件

3、尋找共點力的平衡條件: :1.二力平衡條件二力平衡條件:2.三力平衡條件三力平衡條件:兩力大小相等兩力大小相等, ,方向相反方向相反引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁合外力為零合外力為零: :例例1:1:課本例題課本例題例例2:2: 如右圖所示，重力為如右圖所示，重力為G G的電燈通過兩根細繩的電燈通過兩根細繩OBOB與與OAOA懸掛于兩墻之間，細繩懸掛于兩墻之間，細繩OBOB的一端固定于左的一端固定于左墻墻B B點，且點，且OBOB沿水平方向，細繩沿水平方向，細繩OAOA掛于右墻的掛于右墻的A A點。點。HO13212 2保持保持O O點和細繩點和細繩O

4、BOB的位置，在的位置，在A A點下移的過程中，細繩點下移的過程中，細繩OAOA及細及細繩繩OBOB的拉力如何變化的拉力如何變化? ? 1 1當細繩當細繩OAOA與豎直方向成與豎直方向成角角時，兩細繩時，兩細繩OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B分別是多大分別是多大? ? 引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁解答分析分析: :電燈處于靜止狀態(tài)電燈處于靜止狀態(tài), ,滿足平衡條件滿足平衡條件, ,則沿則沿OA,OBOA,OB方向的拉方向的拉力的合力與物體所受重力大小相等力的合力與物體所受重力大小相等, ,方向相反方向相反. .解解: :電燈受

5、力分析如圖電燈受力分析如圖,依題意及平衡條件得依題意及平衡條件得,F=G.(1)(1)F FA A = = G/cosG/cos，F(xiàn) FB B = = GtanGtan(2)(2)在在A A點下移的過程中，細繩點下移的過程中，細繩OAOA與與豎直方向成豎直方向成角不斷增大角不斷增大, ,F FA A 、F FB B 不斷增大不斷增大 引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁應(yīng)用共點力平衡條件解題的一般方法和步驟 1 1確定研究對象確定研究對象合理選擇研究對象是解決平衡問題的關(guān)鍵，它關(guān)合理選擇研究對象是解決平衡問題的關(guān)鍵，它關(guān)系到能否做出解答或能否順利地解答系到能

6、否做出解答或能否順利地解答研究對象的選取可以是一個物體，一個結(jié)點，或研究對象的選取可以是一個物體，一個結(jié)點，或一個系統(tǒng)（相互作用物體的全體）通常在分析外一個系統(tǒng)（相互作用物體的全體）通常在分析外力對系統(tǒng)的作用時，用整體法，在分析系統(tǒng)內(nèi)務(wù)物力對系統(tǒng)的作用時，用整體法，在分析系統(tǒng)內(nèi)務(wù)物體間相互作用力時，用隔離法體間相互作用力時，用隔離法引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁2 2對研究對象正確地受力分析，并做出受力圖對研究對象正確地受力分析，并做出受力圖正確進行受力分析是正確分析物理過程或物理正確進行受力分析是正確分析物理過程或物理狀態(tài)的前提，是解決力學(xué)問題的基本

7、能力要求，狀態(tài)的前提，是解決力學(xué)問題的基本能力要求，受力分析通常接以下步驟進行，首先確定研究對受力分析通常接以下步驟進行，首先確定研究對象（受力物體），然后按重力、彈力、摩擦力及象（受力物體），然后按重力、彈力、摩擦力及其他力的順序來分析其他力的順序來分析 3 3判定研究對象是否處于平衡狀態(tài)判定研究對象是否處于平衡狀態(tài) 共點力作用下的物體如果處于平衡狀態(tài)，則共點力作用下的物體如果處于平衡狀態(tài)，則物體保持著靜止狀態(tài)或勻速直線運動的狀態(tài)物體保持著靜止狀態(tài)或勻速直線運動的狀態(tài)引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁4 4運用平衡條件，選擇合適的方法列出平衡方程解題運用

8、平衡條件，選擇合適的方法列出平衡方程解題若物體受力較多時，一般可選用力的正交分解法，若物體受力較多時，一般可選用力的正交分解法，即建立直角坐標系將各力分解到兩相互垂直的坐標即建立直角坐標系將各力分解到兩相互垂直的坐標軸上，然后列等式解題軸上，然后列等式解題對有些問題，我們也可采用根據(jù)力的作用效果分解對有些問題，我們也可采用根據(jù)力的作用效果分解后根據(jù)平衡條件解題，對三力平衡的問題，常采用三后根據(jù)平衡條件解題，對三力平衡的問題，常采用三力組成封閉三角形的特征，利用三角形方面的數(shù)學(xué)知力組成封閉三角形的特征，利用三角形方面的數(shù)學(xué)知識來求解識來求解5 5視問題的要求，對結(jié)果做出說明或討論視問題的要求，對

9、結(jié)果做出說明或討論 引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁例3例例3 3：A A、B B、C C三個物體質(zhì)量分別為三個物體質(zhì)量分別為M M、m m和和m m0 0，作如下，作如下圖所示的連結(jié)，繩子不可伸長，且繩子質(zhì)量、滑輪圖所示的連結(jié)，繩子不可伸長，且繩子質(zhì)量、滑輪的摩擦均不計，若的摩擦均不計，若B B隨隨A A一起沿水平桌面做勻速運動，一起沿水平桌面做勻速運動，則可以斷定：則可以斷定：A A物體物體A A與桌面間有摩擦力，與桌面間有摩擦力，大小為大小為m m0 0g gB B物體物體A A與與B B間有摩擦力，大小間有摩擦力，大小為為m m0 0g gC C

10、桌面對桌面對A A、B B對對A A都有摩擦力，都有摩擦力，兩者方向相同，合力大小為兩者方向相同，合力大小為m m0 0g gD D桌面對桌面對A A、B B對對A A都有摩擦力，都有摩擦力，兩者方向相反，合力大小為兩者方向相反，合力大小為m m0 0g g引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁解析 解析解析：A A、B B一起做勻速運動，它們所受的合外力必一起做勻速運動，它們所受的合外力必為零為了分析為零為了分析A A、B B之間的作用力，必須把之間的作用力，必須把A A、B B隔隔離開來，可充分析受力情況比較簡單的物體離開來，可充分析受力情況比較簡單的物體

11、B BB B在在水平方向只可能受水平方向只可能受A A對它的摩擦力作用，除此之外，對它的摩擦力作用，除此之外，沒有其他物體對沒有其他物體對B B施加水平方向的作用力，而由施加水平方向的作用力，而由B B做做勻速運動可知，勻速運動可知，B B在水平方向上所受合力必為零，在水平方向上所受合力必為零，所以所以B B不可能受到不可能受到A A施加的摩擦力作用施加的摩擦力作用 對于對于A A物體在水平方向與繩子相連，而繩子系著物體在水平方向與繩子相連，而繩子系著C C物物體勻速運動，所以繩子的拉力等于體勻速運動，所以繩子的拉力等于C C的重力大小，的重力大小，故繩子對故繩子對A A物體施加一水平向右的拉

12、力作用，大小物體施加一水平向右的拉力作用，大小為為m m0 0g g，要使，要使A A物體平衡，桌面需對物體平衡，桌面需對A A施加一水平向左施加一水平向左的摩擦力作用的摩擦力作用 本題的正確選項應(yīng)為本題的正確選項應(yīng)為A.A.引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁作業(yè)：作業(yè)：如右圖所示，長為如右圖所示，長為5 5m m 的細繩，兩端分別的細繩，兩端分別系于豎立地面相距為系于豎立地面相距為4m 4m 的兩桿的兩桿A A、B B點。繩上掛點。繩上掛一個光滑的輕質(zhì)滑輪，其下端連著一重為一個光滑的輕質(zhì)滑輪，其下端連著一重為6 6N N 的的物體。物體。 求求: :平衡時，繩中的拉力多大平衡時，繩中的拉力多大? ?引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁解答分析與解：分析與解：繩子的拉力是指繩子的內(nèi)部的彈力，繩子通過滑繩子的拉力是指繩子的內(nèi)部的彈力，繩子通過滑輪拉物體，滑輪兩邊繩子的拉力大小相等，即輪拉物體，滑輪兩邊繩子的拉力大小相等，即F FA A = = F FB B 根據(jù)平衡的特點，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知：根據(jù)平衡的特點，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知： 532/BFG F FA A = = F FB B = = 5 5G/G/6 6 = = 5 5N N 引入引入尋找平衡條件尋找平衡條件例題例題解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè)首頁首頁