2012高一物理课件 4.3 力的平衡 1(鲁科版必修1)
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鲁科版必修一4.3《力的平衡》课件
滑轮问题
总结词
滑轮问题主要考察对滑轮的性质和力 的平衡的理解。
总结词
解决这类问题需要明确滑轮的性质， 即滑轮两端的绳子拉力相等，然后根 据平衡条件列方程求解。
实例1
一个质量为m的物体通过定滑轮悬挂， 求绳子对滑轮的作用力。
实例2
一个质量为m的物体通过动滑轮提升， 求绳子对物体的拉力以及动滑轮对轴 的作用力。
04
力的平衡问题实例解析
斜面上的物体平衡问题
总结词
斜面上的物体平衡问题主要考 察对力的分解和合成以及力的
平衡的理解。
总结词
解决这类问题需要将重力分解为沿 斜面和垂直于斜面的两个分力，然 后根据平衡条件列方程求解。
实例1
一个质量为m的物体放在倾角为 θ的斜面上，求物体对斜面的压 力。
实例2
一个质量为m的物体在斜面上 沿着斜面下滑，求物体下滑的
定义
共点力平衡是指物体受到的多个力作 用在同一点或力的作用线交于一点， 使物体处于静止或匀速直线运动状态。
特点
应用
在分析物体的平衡问题时，首先判断 物体受到的力是否满足共点力平衡条 件。
物体处于平衡状态时，合力为零，各 力矩之和也为零。
动态平衡
01
02
03
定义
动态平衡是指物体在运动 过程中受到的力作用线交 于一点，物体在该点附近 做近似匀速圆周运动。
特点
动态平衡时，物体受到的 合力提供向心力，方向指 向圆心。
应用
在分析天体运动、卫星轨 道等问题时，常涉及到动 态平衡的概念。
刚体平衡
定义
刚体平衡是指刚体受到的 力全部通过其重心，且合 力为零，刚体不发生转动。
特点
刚体平衡时，其上任意两 点之间的距离保持不变。
5.3《力的平衡》课件12(鲁科版必修1)
老师都说好!
共点力平衡的应用
例：用与水平方向成θ 角的力F拉质量为m物体，使其沿 水平面向右匀速运动。请同学们分析物体的受力，并画 出力的示意图。
y F2 FN F x F1
你能求出支持 力和摩擦力的 大小吗？
Ff
θ
平衡方程： X：F1-Ff=0 Y：F2+FN-G=0
19
G
这就是正交分解法
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6
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老师都说好!
2.常见的几种平衡
二力平衡 三力平衡 四力平衡
静止在水平面上 的物体 N
静止
小球静止在斜面上
N2 G
N1
f静
水平力推桌未动 N
F G
G
匀速下落的雨滴
匀速直 线
●
物体沿斜面匀速下滑
F
f
N
水平匀速行驶的 汽车 V
N f G
7
F G
G
新课标资源网 共点力作用下物体的平衡
是
是 是 是 ? ?
9
（5）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断 细线的瞬间 （6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻 力)
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老师都说好!
从刚才的例子,我们可以得到:
我们对(1),(2),(3),(6)受力分析:
N N
V
T
F
G
f
(1)
(2)
G
(3) G
(6) G
老师都说好!
思考
是不是物体 只有在不受力的时候 才保持静止或匀速直线运动N N1
老师都说好!
N
f静
F
N2 G
G
G
N F
●
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第1章 绪论
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物理学与自然规律
鲁科版高一物理必修1电子课本课 件【全册】
物理学与社会发展
鲁科版高一物理必修1电子课本 课件【全册】目录
0002页 0144页 0232页 0349页 0374页 0468页 0509页 0571页 0609页 0637页 0675页 0677页 0701页 0747页 0763页 0845页
第1章 绪论 物理学与社会发展 高中物理教材特点 导入 认识运动 第2节 质点和位移 第3章 匀变速直线运动的研究 第2节 匀变速直线运动的实验探究 第4章 相互作用 第1节 重力与重心 第3节 摩擦力 导入 感悟平衡之美 第2节 力的分解 第4节 平衡条件的应用 导入 跨越时空的对话 第2节 牛顿第二定律 第4节 超重与失重
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怎样学习物理学
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高中物理教材特点
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第1节 运动、空间和时间
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第2章 运动的描述
鲁科版高一物理
鲁科版高中物理必修一《平衡条件的应用》力与平衡PPT
选取球为 对球进行受力分析，作 根据有向线段的长度 思路点拨：研究对象 ⇨ 出受力的矢量三角形 ⇨ 变化判断力的变化
第十五页，共四十二页。
16
B [球受到重力 G、墙 AC 对球的弹力 N1′和板 BC 对球的支持力 N2′，如图甲所示．
甲
乙
在将板 BC 逐渐放至水平的过程中，球始终处于平衡状态，G、N1′、 N2′经过平衡可构成一系列封闭的矢量三角形，如图乙所示，由图乙可以 看出，N1′、N2′都逐渐减小．由力的相互作用可知，N1＝N1′，N2＝ N2′，所以 N1、N2 都逐渐减小．故选项 B 正确．]
第四页，共四十二页。
5
【例 1】 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在 A 点，如图所示，足 球的质量为 m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为 B，悬绳与墙壁 的夹角为 α，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力．
思路点拨：①球处于静止状态，所受合外力为零． ②选取球为研究对象可采用合成法、分解法、正交分解法求解．
第二页，共四十二页。
3
合作探究 攻重难
第三页，共四十二页。
4
静态平衡 1．静态平衡的定义 静态平衡是指物体在共点力的作用下保持静止状态时的平衡． 2．静态平衡的理解 (1)运动学特征：处于静态平衡的物体速度为零． (2)平衡条件：处于静态平衡的物体所受的合力为零． (3)实例：日常生活中，三角形支架以其优越的平衡稳定性被广泛采 用．如：大型展览馆、体育馆屋顶的钢架结构，马路边的路灯支架，建筑 工地的塔吊支架等静态平衡装置大多采用三角形结构．
第十四页，共四十二页。
15
【例 2】 如图所示，把球夹在竖直墙 AC 和木板 BC 之间，不计摩 擦，球对墙的压力为 N1，球对木板的压力为 N2.在将木板 BC 逐渐放至水 平的过程中，下列说法正确的是( )
第十五页，共四十二页。
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B [球受到重力 G、墙 AC 对球的弹力 N1′和板 BC 对球的支持力 N2′，如图甲所示．
甲
乙
在将板 BC 逐渐放至水平的过程中，球始终处于平衡状态，G、N1′、 N2′经过平衡可构成一系列封闭的矢量三角形，如图乙所示，由图乙可以 看出，N1′、N2′都逐渐减小．由力的相互作用可知，N1＝N1′，N2＝ N2′，所以 N1、N2 都逐渐减小．故选项 B 正确．]
第四页，共四十二页。
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【例 1】 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在 A 点，如图所示，足 球的质量为 m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为 B，悬绳与墙壁 的夹角为 α，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力．
思路点拨：①球处于静止状态，所受合外力为零． ②选取球为研究对象可采用合成法、分解法、正交分解法求解．
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3
合作探究 攻重难
第三页，共四十二页。
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静态平衡 1．静态平衡的定义 静态平衡是指物体在共点力的作用下保持静止状态时的平衡． 2．静态平衡的理解 (1)运动学特征：处于静态平衡的物体速度为零． (2)平衡条件：处于静态平衡的物体所受的合力为零． (3)实例：日常生活中，三角形支架以其优越的平衡稳定性被广泛采 用．如：大型展览馆、体育馆屋顶的钢架结构，马路边的路灯支架，建筑 工地的塔吊支架等静态平衡装置大多采用三角形结构．
第十四页，共四十二页。
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【例 2】 如图所示，把球夹在竖直墙 AC 和木板 BC 之间，不计摩 擦，球对墙的压力为 N1，球对木板的压力为 N2.在将木板 BC 逐渐放至水 平的过程中，下列说法正确的是( )
4.3 共点力的平衡 —【新教材】鲁科版(2019)高一物理 必修第一册课件
【例】用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图所示。若鸟
笼重19.6N，求绳子OA和OB对结点O的拉力。
F1 T1
F
F2 T2
正交分解法 T cos 30=T2=F1 T sin 30=T1=F2
பைடு நூலகம்
T
平衡分析方法
课堂练习P103
3、如图所示，一小灯笼用轻绳连接并
悬挂在O点，在稳定水平风力作用下发
T
生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30° F 设灯笼的质量为0.2kg，悬绳对灯笼的
L T
H R
G
平衡分析方法
03 动态平衡★★★
相似三角形法
条件：恒变变
T
N
一力恒定，大小方向都不变（G）
一力变化，大小方向都改变
一力变化，大小方向都改变
G
平衡分析方法
03 动态平衡★★★
相似三角形法 方法：画出力的矢量三角形
L T
H
找出相似的几何三角形 N
R
根据相似关系求解
G N T 故N不变，T减小
共点力的平衡
PHYSICS
HHK
目录
DIRECTORY
01
平衡状态
02
平衡分析 方法
01平衡状态
平衡状态
01 平衡条件
物体处于静止或匀速直线运动所处的状态。
二力平衡：等大、反向、共线
F合
F1
F1
F合=0N
多力平衡：
F2
一个力与其余力的合力平衡
F1
物体处于平衡状 F态2 ，受力有什么
特点？ G G
F2
T
G cos 30=F1
合成法
G sin 30=F2
高中物理 4-3《力的平衡》课件 鲁科版必修1
F3 F2 F2
3、三个共点力作用下物体的平衡条件
猜想 假设 实验 设计 收集 证据
四人一组,比一比哪组又准又快
3、三个共点力作用下物体的平衡条件
实验和理论得出结论:
共点力作用下物体的平衡条件为:F合=0 处理力的主要方法: 1、F12=F3(F12表示F1、F2的合力） 2、F1=F31(F31表示F3在F1方位上的分力) F2=F32 3、F1、F2、F3构成闭合的三角形
第 5章
第3节
力的平衡
第3节
力的平衡
1、物体的平衡状态
静止 匀速直线运动。
N
2、二力平衡
大小相等 方向相反 同一直线 一对平衡力的合力为零
G
站立
匀速升空
力的平衡是物体平衡的本质条件，物体平衡是力平衡的效果
3、三个共点力作用下物体的平衡条件
猜想 假设 实验 设计 方案1 方案2 方案3 F1 F1 F3
）
A、几个力的作用点在同一点上，这几个力是共点力 B、几个力作用在同一物体上的不同点，这几个力一定不是 共点力 C、几个力作用在同一物体上的不同点，但这几个力的作用 线或作用线的延长线交于一点，这几个力也是共点力 D、物体受到两个力的作用，当二力平衡时，这两个力的一 定是共点力。
3、n个共点力作用在一个质点，使质点处于平衡状态。 当其中的F1逐渐减小时，物体所受的合力（ ） A、逐渐增大，与F1同向 B、逐渐增大，与F1反向 C、逐渐减小，与F1同向 D、逐渐减小，与F1反向
解法３ 对结点分析(如图) 由共点力的平衡条件知： 平移各力后一定是封闭的三角形
A
B
F2
0 C
F1 T
由三角函数可得 F1=Tcos 600 F2=Tsin600 代入数据，可解得
2012年鲁科版物理必修一课件4《力与平衡》
方法二：整体法 乙以小球a、b和它们之间的连线 组成的整体为研究对象.这一整体 受到的外力有：重力m1g、m2g,外 加恒力F1、F2，上面细线的弹力T (方向未定)，其受力图如图乙所 示.由于F1、F2等大反向，互相抵 消.平衡时，细线弹力必与重力（m1+m2）g等大反向，即 细线应在竖直位置.故选A.
【所示.现对小球a施加一个向左偏下30°的恒力,对小球b施加 一个向右偏上30°的同样大的恒力,使系统达到平衡,下列图 中能表示平衡状态的是
【解析】选A.方法一:隔离法 对a、b分别进行受力分析,如图 甲所示. 对a:在水平方向有F1cos30°= T1cosθ+T2cosβ, 对b:在水平方向有T2′cosβ= F2cos30°, 因为T2=T2′,F1=F2,所以T1cosθ=0，而T1≠0，所以θ=90°. 故选A.
【典例1】（2011·南阳高一检测）在 粗糙水平地面上与墙平行放着一个截 面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之 间放一光滑圆球B，整个装置处于静止 状态.现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙 对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为 F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在 此过程中
二、整体法与隔离法在平衡问题中的应用 1.整体法：把系统作为一个整体进行受力分析的方法叫整体 法.通常研究外力作用时使用整体法. 2.隔离法：把系统内其中一个物体隔离出来进行受力分析的 方法叫隔离法.通常研究内力作用时使用隔离法.使用隔离法 时尽量隔离受力少的物体. 实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用，通常先整 体后隔离.
一、动态平衡问题 所谓动态平衡问题，就是通过控制某一物理量，使物体的状 态发生缓慢变化.由于缓慢变化，可认为物体始终处于平衡 状态.分析动态平衡问题通常有两种方法. 1.解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡 方程，求出因变参量与自变参量的一般函数式，然后根据自 变参量的变化确定因变参量的变化. 2.图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定 则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图（画在同一个 图中），然后根据表示力的有向线段的长度变化判断各个力 的变化情况.
鲁科版高中物理必修一 (受力分析和共点力的平衡)力与平衡教学课件
未定，故物体受到的静摩擦力可能沿斜面向上、可能沿斜面
向下、也可能为 0，故选项 D 正确，C 错误。
答案：BD
3.如图所示，物体 A 靠在竖直墙面上，在力 F 作用
下，A、B 保持静止，物体 B 的受力个数为 ( )
A．2
B．3
C．4
D.5
解析：若使物体 A 保持静止，物体 B 必对物体 A 施加一个垂 直接触面向上的弹力，由力的相互性可知，物体 A 必然对物体 B 施加垂直接触面向下的作用力。再对物体 B 受力分析，由于 物体 B 处于静止状态，则它必然受到重力、力 F、物体 A 对物 体 B 的弹力和摩擦力共四个力的作用，故 C 正确。 答案：C
4．矢标性：平均速度是____矢__量___，其方向与这段时间内发生 的____位__移___方向相同．
(2)区分内力和外力：对几个物体组成的整体进行受力分析 时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力示意图中出现； 当把某一物体单独隔离分析时，原来内力变成了外力，要画在受 力示意图上。
[即时训练]
1.如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此
平面内的受力分析，下列图示中正确的是
()
解析：因为壁虎是匀速爬行的，故它受到的力是平衡的， 根据选项中对壁虎的受力分析可知，B、C、D 都不可能是 平衡的，只有 A 中的重力与摩擦力才是相平衡的，故选项 A 正确。
(2)在图甲中，设 AB＝s，则由几何关系可知绳长 l＝0.6s＋ 0.8s＝1.4s；若将挂钩换成滑轮，则两根绳子的张力大小相等， 对 C 点进行受力分析，如图乙所示，由几何关系可知 cos θ＝
0.7s02.－7s0.5s2，由平行四边形定则得重物所受最大重力为：G ＝2Tcos θ＝168 N。
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例:用绳子将鸟笼挂在一根横梁上， 如图所示，若鸟笼重19.6N，求绳 子OA和OB的拉力各是多大？
A
◦ 60OB Nhomakorabea在共点下作用下的物体，如果所受合力为零， 一定处于平衡状态
平衡状态
力的平衡
静止状态 匀速直线运动状态
F合 = 0
共点力作用下物体的平衡 共点力的平衡条件： F合=0
推论：1).当物体受到三个力共点力的作用而平 衡时，其中的任意一个力必定与余下的两力的 合力等大反向。
2).
Fx合=0 Fy合=0
3).三个共点力构成封闭的三角形
研究物体在三个共点力作用下的平衡条件
• • • • • • 你的猜测是什么？ 你准备怎么做？ 需要哪些仪器？桌面上都有吗？ 需要几个人配合？你们怎么分工？ 如何验证你的结论？ 如果物体受到的共点力不止三个呢?你的结论 能推广吗?
3. 物体在共点力作用下处于平衡状态， F合 = 力的平衡条件为 :0
力的平衡
感悟物体的平衡
一. 物体的平衡状态
• 保持静止状态 • 保持匀速直线运动状态
二. 处于平衡状态的物体受力特点：
1. 可能不受任何外力 2. 可能受到两个力：二力平衡
如果物体在互成角度的三个共点力 作用下，处于平衡状态，这三力的 • 三个力会共面吗？ 大小、方向应该满足什么条件?
结论：如果物体在互成角度的三个共点力作 用下，处于平衡状态，这三力必共面。