第4章 第3节 共点力的平衡-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第3节　共点力的平衡 学习目标：1.[物理观念](1)知道平衡状态和力的平衡的概念．(2)了解共点力作用下物体平衡的概念和条件．　2.[科学思维]掌握解决平衡问题的常用方法，会用共点力的平衡条件解答实际问题．　3.[科学探究]能从物理现象中提出和解决问题，学会与他人交流与合作．　4.[科学态度与责任]认识到物理研究是对自然现象进行抽象的创造性工作，坚持实事求是，体会自然平衡之美． 阅读本节教材，回答第100页“物理聊吧”的问题，并梳理必要知识点． 教材P100“物理聊吧”问题提示：飞机静止或做匀速直线运动时所处状态是平衡状态．所以起飞前静止在地面上、平稳飞行和停在停机坪上，这三种状态是平衡状态． 一、共点力作用下物体的平衡条件 1．平衡状态：物体静止或做匀速直线运动时所处的状态． 2．共点力作用下物体的平衡条件：物体所受的合力为零，即F合＝0. 3．力的平衡 (1)力的平衡：作用在物体上的几个共点力的合力为零，这种情况称为力的平衡． (2)二力平衡条件：作用于物体上的两个共点力大小相等，方向相反，作用在同一直线上． (3)三力平衡条件：三个共点力平衡时，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． 注意：物理学中的“缓慢运动”可视为速度很小，接近于0，从而把“缓慢运动”作为平衡状态来处理． 二、平衡条件的应用 1．物体的静态平衡：物体在力的作用下处于静止状态，称为静态平衡，处于静态平衡的物体所受的外力的合力为零． 2．物体在某方向的平衡：运动的物体在某一方向上所受的合力为零时，物体在该方向处于平衡状态． 说明：高中物理中只研究各个方向合力都为0的平衡状态． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)若一个物体处于平衡状态，则此物体一定处于静止状态． (×) (2)高空中沿直线匀速飞行的飞机处于平衡状态． (√) (3)百米赛跑时，运动员在起跑的瞬时处于平衡状态． (×) (4)所受合外力保持恒定的物体处于平衡状态． (×) 2．共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是(　　) A．其中四个力的合力与第五个力等大反向 B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向 C．五个力合力为零 D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡 D　[共点的五个力平衡，则五个力的合力为零，C正确；任意三个力或四个力的合力与其余的两个力的合力或第五个力一定等大反向，A、B正确；而撤去其中三个力，剩余两个力的合力可能为零，物体可能平衡，D错误．] 3.如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力f与拉力F的合力方向应该是(　　) A．水平向右 B．竖直向上 C．向右偏上 D．向左偏上 B　[对物块受力分析如图所示，由于重力G与地面支持力N的合力方向竖直向下，因此F和f的合力方向只有竖直向上时，四力合力才能为零，B正确．] 力的平衡 走钢丝是一项惊险刺激的表演和挑战，对人的平衡能力要求很高． 探究：(1(人在钢丝上缓慢的匀速走动时受几个力的作用？ (2(人受的这几个力作用效果有什么特点？ 提示：(1(人受重力和钢丝的弹力. (2(这两个力是一对平衡力，合力大小为0，人处于平衡状态. 1．从运动学的角度理解平衡状态：平衡的物体处于静止或匀速直线运动状态，此种状态其加速度为零，即处于平衡状态的物体加速度为零；反过来加速度为零的物体一定处于平衡状态． 2．从动力学的角度理解平衡状态：处于平衡状态的物体所受的合外力为零，反过来物体受到的合外力为零，它一定处于平衡状态． 3．静态平衡与动态平衡 (1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零． (2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为零． 4．平衡状态与力的平衡 【例1】　物体受到共点力的作用，则下列说法中正确的是(　　) A．速度在某一时刻等于零的物体一定处于平衡状态 B．相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态 C．物体所受合力为零就一定处于平衡状态 D．物体做匀加速运动时一定处于平衡状态 思路点拨：物体是否处于平衡状态，要根据平衡条件(即物体所受的合力是否为零)进行判断． C　[处于平衡状态的物体，在运动形式上处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零，C正确；某一时刻速度为零的物体，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，则该物体处于非平衡状态，故B错误；物体做匀加速运动，所受合力不为零，故不处于平衡状态，D错误．] “静止”与“v＝0”的区别 (1)物体保持静止状态：说明v＝0，a＝0，物体受合外力为零，物体处于平衡状态． (2)物体运动速度v＝0则有两种可能： ①v＝0，a≠0，物体受合外力不等于零，物体并不保持静