4.1 共点力作用下物体的平衡

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1、4.1共点力作用下物体的平衡【教学目标】1、知道共点力作用下物体平衡状态的概念；2、掌握共点力平衡的条件,会用来解决有关平衡问题。【重点难点】1、共点力作用下物体的平衡状态；2、共点力作用下物体的平衡条件。【教学方法】实验、归纳【教学用具】弹簧秤二个，钩码【教学过程】一、平衡状态1、共点力：（复习）几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。2、共点力作用下的平衡状态一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。二、共点力作用下物体的平衡条件1、共

2、点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即∑F＝0。若∑F＝0，则在任一方向上物体所受合力均为零。将物体所受的共点力正交分解，平衡条件可表示为下列标量方程组：2、力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡。（1）二力平衡：物体受到两个共点力的时候，只有这两个力大小相等，方向相反，合力才为零。（2）三力平衡：①其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。②三个共点力平衡，则这三个力必定构成一个封闭的矢量三角形，反之，能够构成封闭三角形的三个共点力必定平衡。③三力汇交原理：物体在三个共

3、面非平行力作用下处于平衡状态，则这三个力必共点。（3）多个共点力的平衡：∑F＝0物体受多个力作用而处于平衡状态时，其中某一个力必定与其余力的合力平衡（等大、反向、共线）；某几个力的合力必定与剩余力的合力平衡。三、一对平衡力和一对相互作用力的区别作用力和反作用力跟平衡力虽有相似之处（力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上），但更重要的是它们之间存在本质的区别。（1）作用对象不同：作用力和反作用力是作用在两个不同物体上，而平衡力是作用在同一物体上。（2）力的性质不同：作用力和反作用力必是同性质的力，而平衡力可以是性质不同的一

4、对力。（3）作用时间不同：作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失，而一对平衡力中的一个消失，另一个可以存在。（4）作用效果不同：作用力和反作用力作用在两个不同物体上，效果可以不同，作用力和反作用力不存在平衡问题，而一对平衡力的作用效果是使物休处于平衡状态。可见：作用力和反作用力是“异体（相互作用的两物体）、共线（作用在一条直线上）、等值（大小相等）、反向（方向相反）、同存（同时存在同时消失）”，而平衡力是“同体（作用在同一物体上）、共线、等值、反向”。【课内练习】【例1】一个物体受到五个共点力F1、F2、F3、F4、

5、F5的作用，处于平衡状态。（1）如果将F3撤去，而其他力保持不变，则F1、F2、F4、F5的合力是多大？方向如何？（2）如果将F2、F5两个力撤去，而其余力保持不变，则F1、F3、F4的合力在什么范围内？【例2】如图所示，，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合外力大小为：（C）A．B．C．F4D．分析：由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3、F4的合力应为零，F1、F2、F3的合力应与F4等值反向，

6、当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的大小仍为F4，但方向与F4成120°，依平行四边形法则可得，物体所受的合力大小仍为F4，所以本题的正确选项应为C。【例3】如图所示，一物块放在水平桌面上，在水平方向受到F1＝10N，F2＝2N两个力作用，木块处于静止状态，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为（D）A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向左D、零【例4】有一个气球，系于绳子一端，因受风力影响，气球平衡时绳子与水平方向成60°角，如图所示．若测得绳子的拉力是40N，求

7、风对气球的水平作用力是多大?【课外作业】教材P73——（1）、（2）、（3）【板书设计】【教学随感】