2013高一物理多媒体课件：43共点力的平衡及其应用（沪科版必修1）.ppt

《2013高一物理多媒体课件：43共点力的平衡及其应用（沪科版必修1）.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、4.3共点力的平衡及其应用1.知道什么是平衡状态，认识生活中的平衡现象。2.通过实验探究多个力的平衡条件。3.会利用平衡条件解决有关力学的综合问题。在我们身边常常可以见到处于平衡状态的物体，如静止的石块，匀速运动的飞机，气球等。人们还创造了很多关于平衡的艺术，同学们猜想一下我们身边都有哪些现象和活动涉及平衡的问题呢？平衡的艺术——杂技走钢丝那么究竟什么是平衡状态，物体在什么情况下才能处于平衡状态呢？同学们关于平衡问题的猜想对不对呢？让我们通过这一节课的学习来解决这些疑问吧。一、平衡状态如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们称它处于平衡状态。二、探究物

2、体的平衡条件提出问题：物体满足什么样的条件才能处于平衡状态呢？猜想与假设：请同学们猜想一下，可以参考初中学习过的二力平衡的知识有同学这样猜想:由二力平衡知，如果物体只受两个力的作用，那么当两个力的合力为零时，物体处于平衡状态。类比可知，如果物体受到的多个力的合力为零，那么物体就处于平衡状态。这个猜想对不对呢？如果想知道三个力的合力，我们可以把三个力的图示画出来，通过平行四边形法则求出它们的合力，从而证明猜想是否正确。同学们你想到怎样设计实验来验证这个问题了吗？设计和制定实验：三个测力计共同拉一个圆环，使其处于静止状态。记下三个测力计拉力的大小和方向用力

3、的图示法表示出各个力。先研究其中两个力的合力跟第三个力的关系，然后找出三个共点力平衡时满足的条件。实验结论：物体受到三个力的合力为零，才能处于平衡状态。分析论证二力平衡时，如图所示，物体只受到两个力的作用，平衡时它们的合力为0。如图O点受到三个力的作用处于平衡状态。若把其中F1，F2用它们的合力F替代，再与F3比较可以发现这又转化成了二力平衡问题。可以发现，它们同样满足条件F合=0OF1F2F3推广可得出不论有几个共点力的作用，我们总是可以二力合成，用一个合力替代两个分力，再继续合成，最终把这个问题转化成了二力合成的问题。总结可得共点力的平衡条件：物体

4、在多个共点力作用下平衡时，合力总等于零。若为4个共点力的作用则如图所示思考：斜拉桥的塔柱是在哪几个力作用下取得平衡的？GF1F2FN如图为一个在水平拉力作用下沿水平面匀速前进的小车，分析它的受力情况。GFNf在共点力平衡问题中，常取两个互相垂直的方向进行考察。1.如图所示，用两根细线悬挂一个所受重力为G的电灯。细线AO与竖直方向夹角为θ，细线BO水平，现设法增大角θ，仍保持BO处于平衡状态，试分析AO、BO两绳中拉力的变化情况。分析:以结点O为研究对象，它受三个力作用：AO、BO两绳的拉力分别设为T1和T2.OC绳中的拉力F=G，如图所示OABCT1T

5、2θF=G根据共点力平衡条件，由竖直方向与水平方向合力为零得T1cosθ-G=0T1sinθ-T2=0则T1=GT2=Gtanθ当夹角θ增大时，cosθ的值减小，tanθ增大故两绳拉力都变大2.风力仪可以测量风力的大小，其原理如图。风力仪中有一金属线，下面挂一个质量为m的小球，没有风时金属线处于竖直状态，当有风吹来时，金属线会偏离竖直方向一定夹角θ，风力越大，偏角越大。通过力传感器就可以根据偏角的大小测出对应的风力。那么风对小球的作用力与小球的质量、偏角有什么关系呢？分析：对小球进行受力分析如图，将金属线的拉力向竖直方向和水平方向上分解，由平衡条件可知

6、，竖直方向和水平方向的合力都为零。Fx=Tsinθ-F=0Fy=Tcosθ-mg=0所以Tsinθ=FTcosθ=mg两式相比得F=mgtanθ可见在质量一定的情况下，力F只和偏角有关系，所以可以根据偏角算出风力F。xyTFmg3.如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N、F2=2N。若撤去力F2，则木块在水平方向受到的合力可能为（）A．2N，方向水平向右B．8N，方向水平向右C．1N，方向水平向右D．零ACDF1F24.如图所示，大三角劈C置于粗糙水平面上，小三角劈B置于斜面上，B的

7、上面又放一个小木块A，在A、B一起匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（）A、木块A受到方向向左的摩擦力B、木块A对B的压力小于A的重力C、B与C之间的滑动摩擦系数=tanD、水平地面对C没有摩擦力作用CD1.平衡状态2.平衡条件3.如何应用平衡条件解决实际问题