3.5 共点力的平衡-【物理优课PPT】2025-2026学年高中物理必修第一册同步PPT课件（人教版2019）

授课老师：牛顿 1、知道什么是共点力 2、理解共点力的平衡的条件 3、应用正交分解法处理多力平衡 4、学会分析动态平衡问题 课标 定位 1、物理观念：共点力、平衡、正交分解 2、科学思维：学会用共点力的平衡条件解决实际问题；用正交分解法进行受力分析；利用解析法和图像法处理动态平衡问题 素养 阐释 限 速40km/h 几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。 G F2 F1 F f G N 匀速 F1 F2 F3 复习：共点力 共点力 非共 点力 共点力 3 课程引入 4 课程引入 飞旋的链球 静止的吊灯 静止的吊床 匀速直线运动的箱子 匀速前进的扁担 静止的秋千 5 课程引入 飞旋的链球 静止的吊床 匀速直线运动的箱子 匀速前进的扁担 静止的秋千 G T 静止的吊灯 G T G T1 T2 G FN G T1 T2 T1 T2 G FN 6 课程引入 飞旋的链球 静止的吊床 匀速直线运动的箱子 G T 静止的吊灯 G T T1 T2 G FN G 共点力 几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。 7 一、共点力的平衡状态 物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 静止状态特征：v=0 , a=0。 匀速直线运动特征：v ≠0 , a＝0。 静态平衡 物理学中有时也出现“缓慢移动"，可以认为物体时刻处于平衡状态。 动态平衡 放在桌面上的书 沿直线公路匀速前进的汽车 A B 沿碗壁向上缓慢爬行的蜗牛 8 二、共点力的平衡条件 受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡？ 106° 37° F1 F2 F3 F4 9 二、共点力的平衡条件 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直线上，那么这两个力平衡。 1. 二力平衡 G FN 二力平衡条件： 两个力等大、反向、共线。物体所受各力的合力为0。 10 二、共点力的平衡条件 在实际生产生活中，很多情况下物体受到三个力的作用而平衡，请根据前面所学知识，思考如何解决三力平衡的问题呢？ 等效 三力平衡 二力平衡 力的合成 平衡条件： F合=0 11 二、共点力的平衡条件 据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡 2.三力平衡 三力平衡条件： （1）任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。三力的合力为0。 （2）并且这三个力可以形成一个封闭的矢量三角形。 F1 F2 G 12 二、共点力的平衡条件 多力平衡条件：物体受多个力时，任意一个力与其余各力的合力等大、反向、共线。多个力的合力为0。 三力平衡 F1 F4 F23 F123 F4 二力平衡 等效 等效 四力平衡 F2 F1 F3 F4 F23 F123 F1 F4 F23 F2 F1 F3 F4 13 二、共点力的平衡条件 两个力等大、反向、共线。物体所受二力的合力为0。 二力平衡条件 （1）任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。 （2）并且这三个力可以形成一个封闭的矢量三角形。三力的合力为0 。 物体受多个力时，任意一个力与其余各力的合力等大、反向、共线。多个力的合力为0。 在共点力作用下物体平衡的条件是：F合为0 三力平衡条件 多力平衡条件 共点力平衡的条件 14 练 一 练 1.如图所示，物体在四个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F4，而保持其余三个力不变，请在图上画出这三个力的合力的大小和方向。 F4 F123 106° 37° F1 F2 F3 F4 合力为0 15 二、共点力的平衡条件 2、物体受多个力而平衡时，其中任意一个力与其余各力的合力大小相等、方向相反、作用在一条直线上。 1、共点力的平衡条件：物体受力的合力为0。 共点力作用下物体的平衡条件有两种表达式: Fx合=0 Fy合=0 ② 其中 Fx合 和 Fy合 分别是将力进行正交分解后，在x轴与y轴上的合力。 ① F合=0 16 三、共点力平衡的应用 例题1、某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？ A B C G Ff FN A B C 理想模型 抽象 简化 受力 分析 17 x y 三、共点力平衡的应用 方法一：正交分解法 FN G Ff A B C θ G2 G1 θ （2) 物体在两个方向上保持平衡的条件是什么？ （1) 请先画出重力G沿斜面向下和垂直斜面方向的两个分力Gx和Gy,以及用G和θ，表示出两分力的大小 （3) 能否根据平衡方程找到各物理量间的关系，从而得出结果？ 18 三、共点力平衡的应用