3.6 共点力的平衡条件及其应用—【新教材】粤教版（2019）高中物理必修第一册课件

第三章 相互作用 第六节 共点力的平衡条件及其应用 杂技的平衡之美——艺术的创造 体育竞技的平衡之美 建筑的平衡之美——人类的智慧 自然界的平衡之美 【思考问题】 图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为 的木棒在力 和 的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？ 图甲和图丁是同一类 1.共点力：如果几个力作用在同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力 一、共点力的平衡 2.平衡状态：物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态。 3.共点力的平衡：物体受到共点力的作用且处于平衡状态。 4.平衡条件：为了使物体保持平衡状态，作用在物体上的力所必须满足的条件。 二、探究共点力的平衡条件 二力平衡的条件： 两个力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 【实验与探究】 探究三个不在一条直线上的共点力的平衡条件 1、分别用弹簧测力计连接在三根细绳的末端，使汇力圆环与定位圆重合。 2、记录三个拉力的大小和方向。 3、用力的图示画出三个拉力。 4、用力的平行四边形定则作出 、 的合力 。 5、比较 与 的大小和方向。 二、探究共点力的平衡条件 结论： 与 合力 ,与 大小相等，方向相反，在一条直线上 二、探究共点力的平衡条件 物体受多个共点力的作用而处于平衡状态时，其平衡条件是所受合力为零。 解：对小球的受力分析如图，由几何关系 例题1：在图中，小球重3N，光滑斜面的倾角 为 。求斜面及竖直放置的挡板对小球作用力的大小。 而 代入数据得： 【讨论与交流】 请用力的分解解例题1. 解：小球的受力分析如图，因为小球处于平衡状态，所以小球在水平方向上的合力与竖直方向上的合力均为0 例题2：在科学研究中，人们利用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示，仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下垂。当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度，风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力的大小。那么，风力 的大小跟小球质量 、偏角 之间有什么关系？ 轴方向： 轴方向： 解得： 【讨论与交流】