高一物理下《第一篇机械运动第二章力和力的平衡D.共点力的平衡》93PPT课件
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高一物理下《第一篇机械运动第二章力和力的平衡C.力的分解》103PPT课件
A
θC
B
F
分解过程
A
F1= F/ sinθ F2=F / tanθ
B F2
θ
θC
F
θ F1
小 结：
1、确定该力的实际作用效果。 2、根据力的作用效果确定分力的方向。 3、应用平行四边形（三角形）定则进行分 解。
技巧：一个力分解时，根据实际作用效果来 确定其分力方向。一种是产生形变的效果，如推、 拉、提、压等；另一种是使物体运动状态变化或
θ
G
重力产生怎样的作用效果？如何分解？
很明显，物体受到的重力G产生了压紧斜面 与沿斜面下滑的运动趋势的作用效果！
下滑力（重力
的一个分力）
G1= G sinθ
G1 θ G2
θ G
G2= G cosθ
对斜面的压力（重 力的一个分力）
我们也可以换个思路来理解：
G1与摩擦力f平衡 N
f
f=G1= G sinθ例3F1θFθ
由于θ角很小，向下 的作用力F，分解成 两个较大的分力.
F2
θ角越大，作 用力F的分力 就越小.
如何计算两个 力的大小？
这个平行四边形是菱形
θ/2
F1
F2
F/2
θ
θ
F
F1 F2
F1 sin( / 2) F / 2
F1
F
2 sin(
/
2)
G1 θ G2
θ G
因此，我们可以认
N=G2= G cosθ
为，重力G产生两 个作用效果。
G2与斜面的支 持力N 平衡
DIS斜面力上力的分解
ϴ
0º
30º
45º
60º
90º
F1
θC
B
F
分解过程
A
F1= F/ sinθ F2=F / tanθ
B F2
θ
θC
F
θ F1
小 结：
1、确定该力的实际作用效果。 2、根据力的作用效果确定分力的方向。 3、应用平行四边形（三角形）定则进行分 解。
技巧：一个力分解时，根据实际作用效果来 确定其分力方向。一种是产生形变的效果，如推、 拉、提、压等；另一种是使物体运动状态变化或
θ
G
重力产生怎样的作用效果？如何分解？
很明显，物体受到的重力G产生了压紧斜面 与沿斜面下滑的运动趋势的作用效果！
下滑力（重力
的一个分力）
G1= G sinθ
G1 θ G2
θ G
G2= G cosθ
对斜面的压力（重 力的一个分力）
我们也可以换个思路来理解：
G1与摩擦力f平衡 N
f
f=G1= G sinθ例3F1θFθ
由于θ角很小，向下 的作用力F，分解成 两个较大的分力.
F2
θ角越大，作 用力F的分力 就越小.
如何计算两个 力的大小？
这个平行四边形是菱形
θ/2
F1
F2
F/2
θ
θ
F
F1 F2
F1 sin( / 2) F / 2
F1
F
2 sin(
/
2)
G1 θ G2
θ G
因此，我们可以认
N=G2= G cosθ
为，重力G产生两 个作用效果。
G2与斜面的支 持力N 平衡
DIS斜面力上力的分解
ϴ
0º
30º
45º
60º
90º
F1
高一物理下《第一篇机械运动第二章力和力的平衡D.共点力的平衡》86PPT课件
3、共点力平衡条件的简单应用
如图所示，现用一根线悬挂一个重为G的
物体A，在线上的P点用同样的线系住，并用 水平力缓缓使OP逐渐偏离竖直方向，请同学 们根据自己的理解，判断线的哪一部分可能 先断？
O C
P B
A
D 共点力的平衡
（第一课时） 上海市川沙中学 徐军
1、共点力作用下的平衡状态
(1)共点力
F3
F1
F2
F1
F2
G
几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相 交于同一点，这几个力叫做共点力。
(2)平衡状态
物体保持静止或做匀速直线运动的状态点力作用下的物体的平衡条件
(1)二个共点力的平衡
2、使用力传感器时先调零，注意传感器作 用的方向与绳在同一直线上；
3、在确定作用力方向描点时，与所描的两点的距离适当远一些； 4、在作力的图示，要选择适当的标度，充分利用好白纸的大小。
三个共点力的平衡 条件：F12= -F3 即F123=0
推广：n个共点力的平衡 F合=0
综上所述：共点力的平衡条件是 F合=0
F2
F1
O
(2)三个共点力的平衡
F1
条件：F1= -F2 即F12=0
F12
条件：F123=0
O
F2
F3
条件：F12= -F3 即F123=0
实验器材： 带橡皮筋的绳套、木板、白纸、3个力传感
器、数据采集器、DIS实验系统7.0、计算机、 三角板两块和图钉若干等。
说明:
1、使用DIS实验系统7.0→ 通用软件；
高一物理下《第一篇机械运动第二章力和力的平衡D.共点力的平衡》81PPT课件
即F合=0
2020/10/26
8
二、共点力作用下物体的平衡条件
作用在物体上各力的合力为零，
即F合=0
2020/10/26
9
学以致用：
例题：如图所示，木块沿斜面 匀速下滑，已知木块重力10N， 斜面倾角为30度，求斜面对木 块的支持力和摩擦力？
N
f
F合
30。
G
2020/10/26
10
注意事项
（1）正确分析物体受力情况； （2）合理运用力的合成或分解方法，将不在 同一直线上的力划为同一直线上的力； （3）运用平衡条件列出方程，求得所需结果。
合力为零，即 F合=0
猜想一下：
三力平衡 的条件是 什么？
2020/10/26
5
演示实验
三力平衡的条件 任意两个力的合力与第三个力 ：大小相等，方向相反，且作 用在同一直线上。
三个力的合力为零，即 F合=0
2020/10/26
6
演示实验
实验器材： 刻度尺、图板、白纸、图钉、弹簧测力、轻质小铁环 、 轻 质细绳三根
设计方案 数据记录 数据处理 注意事项
2020/10/26
7
想一想：如果物体受到4个共点力作用平衡的条件是什么呢？
二力平衡
两个力：大小相等， 方向相反，且作用在 同一直线上。
三力平衡
任意两个力的合力与 第三个力：大小相等， 方向相反，且作用在 同一直线上。
两个力的合力为零，
即F合=0
三个力的合力为零，
2020/10/26
11
2020/10/26
y
N
x
f
Gx
Gy
30。
G
12
小结
2020/10/26
8
二、共点力作用下物体的平衡条件
作用在物体上各力的合力为零，
即F合=0
2020/10/26
9
学以致用：
例题：如图所示，木块沿斜面 匀速下滑，已知木块重力10N， 斜面倾角为30度，求斜面对木 块的支持力和摩擦力？
N
f
F合
30。
G
2020/10/26
10
注意事项
（1）正确分析物体受力情况； （2）合理运用力的合成或分解方法，将不在 同一直线上的力划为同一直线上的力； （3）运用平衡条件列出方程，求得所需结果。
合力为零，即 F合=0
猜想一下：
三力平衡 的条件是 什么？
2020/10/26
5
演示实验
三力平衡的条件 任意两个力的合力与第三个力 ：大小相等，方向相反，且作 用在同一直线上。
三个力的合力为零，即 F合=0
2020/10/26
6
演示实验
实验器材： 刻度尺、图板、白纸、图钉、弹簧测力、轻质小铁环 、 轻 质细绳三根
设计方案 数据记录 数据处理 注意事项
2020/10/26
7
想一想：如果物体受到4个共点力作用平衡的条件是什么呢？
二力平衡
两个力：大小相等， 方向相反，且作用在 同一直线上。
三力平衡
任意两个力的合力与 第三个力：大小相等， 方向相反，且作用在 同一直线上。
两个力的合力为零，
即F合=0
三个力的合力为零，
2020/10/26
11
2020/10/26
y
N
x
f
Gx
Gy
30。
G
12
小结
《高一物理力的平衡》课件
结论
当物体受到两个或多个力的作用时，若这些 力大小相等、方向相反，则物体处于平衡状
态。
THANKS
感谢观看
地球自转
地球自转是由于地球自身重力和离心力之间 的平衡作用，使地球能够持续不断地自转。
05
力的平衡实验探究
实验目的与原理
目的
通过实验探究，理解力的平衡概念，掌握力的平衡条 件。
原理
力的平衡是指物体受到两个或多个力的作用，若这些 力大小相等、方向相反，则物体处于平衡状态。
实验器材与步骤
器材：弹簧测力计、滑轮、细线、小车、砝码 。
详细描述
物体在竖直面内受到重力、拉力和支 持力等作用，当这些力相互平衡时， 物体就处于力的平衡状态。
04
力的平衡实例分析
生活中的力的平衡实例
人体站立
人体在站立时，受到重力和地面的支持力作用，这两个力大小相等、方重
天平利用杠杆平衡的原理，当两边的质量相等时，天平平衡。这实际上是力的平衡在日 常生活中的应用。
详细描述
力的平衡是物理学中的一个基本概念，它涉及到物体的运动 状态和力的作用效果。通过研究力的平衡条件，可以深入理 解物体的运动规律和力的作用机制，为进一步学习力学和解 决实际问题打下基础。
02
力的平衡种类
一力平衡
物体受一个力作用时的平衡状态。
当物体只受一个力作用，且该力与物体的重量大小相等、方向相反时，物体处于 平衡状态，即一力平衡。例如，静止在桌面上的书本，受到重力和桌面对它的支 持力，这两个力大小相等、方向相反，因此书本处于一力平衡状态。
力的平衡条件
总结词
力的平衡条件是合力为零，即物体所受的各个力在同一条直线上，且大小相等、 方向相反。
高一物理下《第一篇机械运动第二章力和力的平衡A.生活中常见的力》132PPT课件
C.若是v1 v2，B受到了A所施加的向右的滑动摩擦 力
D.若是v1v2，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦 力
例5：如图所示，用水平外力F压在质量为m 的物体上（设受力F面绝对光滑），恰好使m 静止在竖直墙面上。
此时若物体与墙面间的摩擦力为f，则当外力 增大到3F时，物体与墙面间的摩擦力为多大？
假设法判断
3）静摩擦力的大小=相对运动趋势方向上的合外力； ※静摩擦力的特点是随物体间相对运动趋势的增强而增 大，而与物体间压力的大小无关。 ※静摩擦力有一个最大值，叫最大静摩擦力Fmax，是使 物体开始运动的最小的力，物体间的最大静摩擦力与它 们之间的正压力有关，与它们接触面的粗糙程度有关。
※FmaxF滑，一般认为Fmax=F滑
①接触 ②发生弹性形变 （3）弹力的作用点和方向 弹力的作用点在物体与物体接触的点或表面上； 弹力的方向总是指向使形变物体恢复原状的方向即 与施力物体的形变方向相反。
三、摩擦力
1、摩擦力产生的条件： ①两物体相互接触； ②相互间存在挤压； ③两物体的接触面不光滑； ④两物体的接触面存在相对滑动（滑动摩擦力） 或相对运动趋势（静摩擦力）。 2、 （1）滑动摩擦力fk （2）静摩擦力fs
N T
桶受
一般而言：
物体受到绳的弹力的方向，总是沿着绳指向绳的收缩方向；
有支持面的物体所受弹力的方向，总是垂直于支持面指向被支持物 体。
自主活动：画出A物体所受的弹力
练习：画出下列各图中各静止的光滑物体A受 到的弹力的示意图
（1）
（2）
N
T
（3）
N A
面面接触： 接触点为接触面上的所有点，方向垂直于面
训练与应用1
F1
F2
训练与应用2
高一物理下《第一篇机械运动第二章力和力的平衡A.生活中常见的力》142PPT课件
f1=0.5N f2=1N f3=1.5N
f4Leabharlann F4=____N 刚好拉动
f静最大=___N
静摩擦力有最大值也叫最大静摩擦力用fmax表示 无公式 大小可以变化
最大静摩擦力： 静摩擦力的最大值
最大静摩擦力的大小和哪些因素有关呢？
F1 m1
m2
F2
相同材料要把物体 拉动则需要F2>F1
F1 m1
m1
F2
不“听话”的铅笔
伸出两个食指，使两手指平行且位于同一水平面， 把一根铅笔放在这两个指头上，这时候使右指慢慢地向 中间靠拢，通过移动手指的办法来移动铅笔。
用手拿着笔处于竖直状态,笔为何没有掉落?
用水平力推讲台桌,讲台桌为何不动?
静摩擦力的产生条件是什么？
假设法
[延伸思考]
如何判断“相对运动趋势”的方向？
不同材料要把物体 拉动则需要F2>F1
控制 变量 法
静
摩
如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在
擦 竖直墙壁上，若将推力F的大小增加到2F，则( AD )
力
A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
大
B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍 C．木块所受墙面的摩擦力方向向下
小
D．木块所受墙面的摩擦力不变
规
律
铅笔重心不会恰好在两指的正中央，这样铅笔对手指的压 力总是一个力大于铅笔重力的一半，一个力小于铅笔重力的 一半，如图所示．当重心偏向左指一侧时，左指对铅笔的最 大静摩擦力就大于右指对铅笔的最大静摩擦力，此时企图用 右指移动铅笔时，右指就相对铅笔滑动，而铅笔保持不动， 所以铅笔是不听右指的使唤的．原来铅笔“没听操纵者的 话”，铅笔“听的是摩擦力的话”．
高一物理第二章 力 物体的平衡 第Ⅱ单元 物体受力分析 共点力作用下物体的平衡课件
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【例8】如图所示，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为40N的物体． （1）求AO、BO的拉力各为多大？ （2）若AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100N，则所吊重物不能，在圆心O的正上方处有一定滑轮，通过定滑轮用细绳拉一质量为m的小球由A点（OA水平）沿圆柱缓慢运动到B点。求： （1）此过程中，该球对圆柱体的压力。 （2）分析此过程中，绳对球的拉力F如何变化
【例4】有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示.现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是 （ ） A.N不变，T变大 B.N不变，T变小 C.N变大，T变大 D.N变大，T变小
【例5】如图所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，在斜面上有一光滑且不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态.今使挡板与斜面的夹角β缓慢增大，试分析在此过程中球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化.
【例6】如图，船在宽12m的河中央直线行驶，拉船的绳到岸边长10m，两根绳子的拉力大小均为1000N，则绳子对船拉力的合力大小为多少？
二、力的合成与分解 1.几个力同时作用的共同效果与某一个力单独作用的效果相同，这一个力称为那几个力的合力，那几个力称为这一个力的分力.合力与分力的关系是等效替代关系. 2.力的合成与分解都遵循平行四边形定则
例如，二力（F1、F2）的夹角为θ,求合力F的大小
讨论： （1）当θ=0°时，Fmax=F1+F2； （2）当θ=180°时，Fmin=|F1-F2|； （3）当θ=90°时，F= ； （4）当F1=F2，且θ=120°时，F=F1=F2
【例8】如图所示，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为40N的物体． （1）求AO、BO的拉力各为多大？ （2）若AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100N，则所吊重物不能，在圆心O的正上方处有一定滑轮，通过定滑轮用细绳拉一质量为m的小球由A点（OA水平）沿圆柱缓慢运动到B点。求： （1）此过程中，该球对圆柱体的压力。 （2）分析此过程中，绳对球的拉力F如何变化
【例4】有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示.现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是 （ ） A.N不变，T变大 B.N不变，T变小 C.N变大，T变大 D.N变大，T变小
【例5】如图所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，在斜面上有一光滑且不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态.今使挡板与斜面的夹角β缓慢增大，试分析在此过程中球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化.
【例6】如图，船在宽12m的河中央直线行驶，拉船的绳到岸边长10m，两根绳子的拉力大小均为1000N，则绳子对船拉力的合力大小为多少？
二、力的合成与分解 1.几个力同时作用的共同效果与某一个力单独作用的效果相同，这一个力称为那几个力的合力，那几个力称为这一个力的分力.合力与分力的关系是等效替代关系. 2.力的合成与分解都遵循平行四边形定则
例如，二力（F1、F2）的夹角为θ,求合力F的大小
讨论： （1）当θ=0°时，Fmax=F1+F2； （2）当θ=180°时，Fmin=|F1-F2|； （3）当θ=90°时，F= ； （4）当F1=F2，且θ=120°时，F=F1=F2
高一物理下《第一篇机械运动第二章力和力的平衡C.力的分解》104PPT课件
思考：对下列力按效果进行分解
F G
ba G
G
G
F
三、正交分解法
实际对力进行分解时，为便于计算，常 常将力沿两个互相垂直的方向分解。
y
Fy
θ
0
称为正交分解法
F Fx x
x方向的分力
Fx =F·cosθ
y方向的分力
Fy=F·sinθ
四、例题
例1、木箱重600N，放在水平地面上，一个人用大
小为200N、与水平方向成30°角向上的力拉木箱，
持力减小，对斜面的压力减小。
例3、重为G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为 的斜面之间,求挡板和斜面对球的作用力各多大?
解：球受到重力G、
N
斜面支持力N、
挡板弹力F，
G1
F
共三个力作用。
把重力分解为水 平方向的分力G1和 垂直于斜面方向的
G2 G
分力G2。
F=G1 =G tan
N=G2 =G/cos
4、现有一个沿正北方向的力10牛，将它 沿正东和西北方向分解。那么沿正东方向
的分力是 10牛，沿西北方向的分力
是 14牛。
5、如图所示，质量为m的木块在力F作 用下在水平面上做匀速运动。木块与地面 间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦
力为（ B、D）
A. mg B. (mg+Fsin) C. (mg-Fsin)
一、力的分解
1、分力：一个力可以用几个力来替代，替代前后的效 果相同，替代这个力的几个力叫做这个力的分力，被 替代的力是那几个分力的合力。
2、力的分解：求一个已知力的分力叫做力的分解。
3、力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循 平行四边形定则。
怎样分解 一个已知
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图解法分析动态平衡问题，往往涉及 三个力，其中一个力为恒力，另一个力方 向不变，但大小发生变化，第三个力则随 外界条件的变化而变化，包括大小和方向 都变化。
解答此类“动态型”问题时，一定要 认清哪些因素保持不变，哪些因素是改变 的，这是解答动态问题的关键。
C F
B
A
（1）正确作出力的三角形后，如能判定力的 三角形与图形中的三角形（几何三角形）相 似，则可用相似三角形对应边成比例求出三 角形中力的比例关系，从而达到求未知量的 目的。
（2）往往涉及三个力，其中一个力为恒力， 另两个力的方向均发生变化，则此时用相似 三角形分析。相似三角形法是解平衡问题时 常用的一种方法，解题的关键是正确的受力 分析，寻找力的三角形和结构三角形相似。
共点力平衡之动态平衡
（1）对于物体受到三个力作用而处于平衡 状态的问题，一般可以利用任意两个力的 合力与第三个力等值、反向进行求解。
（2）对于物体受到多个共点力作用而处于 平衡状态的问题，常采用正交分解法。可 将各力分别分解到x轴上和y轴上，运用两 坐标轴平衡状 态，如果其中的某个力（或某几个力）的大 小或方向发生变化，物体受到的其它力也会 随之发生变化，如果在变化的过程中物体仍 能保持平衡状态，我们称之为“动态平衡”。