第三章 第六节 共点力的平衡条件及其应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课件PPT（粤教版）

第六节　共点力的平衡条件及其应用 物理 [课标引领] 学业质量水平要求 合格考 1.初步形成平衡状态的概念并能解决简单的实际问题. 2.通过对简单的平衡问题分析推理的过程,获得一定的结论. 3.形成与力的平衡相关的初步的相互作用观念. 选择考 1.会运用共点力的平衡条件解决实际问题. 2.能将实际问题中的对象和过程转换成所学的物理模型. 3.通过三角函数、几何关系等对力与平衡问题的分析和推理过程,能从不同角度解决力与平衡问题. 物理 基础探究 合作探究 课堂小结 物理 基础探究 一、共点力的平衡 情境化导学 形成概念，掌握新知 问题情境 如图所示为物体或人受到的几个力的示意图,请观察后回答:图中的几个力的作用点分别有什么特点? 答案:图甲中各力的作用点在物体的同一点上,图乙中各力的作用线相交于同一点,图丙中各力既不作用在同一点,作用线也不相交于同一点. 物理 1.共点力 (1)如果几个力作用在物体的 上,或者几个力的作用线 ,这几个力就称为共点力. (2)为了明确表示物体所受的共点力,在作力的示意图时,可以把这些力的作用点画到它们作用线的 上. 同一点 相交于同一点 公共交点 物理 2.平衡状态 物体处于 或者保持 的状态叫作平衡状态. 3.共点力的平衡 物体如果受到共点力的作用且处于 状态,就叫作共点力的平衡. 4.共点力的平衡条件 为了使物体保持平衡状态,作用在物体上的 所必须满足的条件,叫作共点力的平衡条件. 静止 匀速直线运动 平衡 力 物理 二、探究共点力的平衡条件 问题情境 如图所示,著名景点——黄山飞来石独自静止于悬崖之上,它受哪两个力作用?根据初中所学知识可知这两个力是什么关系?这两个力的合力是多少?猜想如果物体在三个或者多个力的作用下处于平衡状态,这些力的合力有什么特点? 答案:重力和支持力;这两个力等大反向作用在同一直线上,是一对平衡力;合力为零;合力为零. 物理 1.二力平衡 二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,其平衡条件是这两个力的大小 ,方向 ,作用在 直线上. 2.探究多个共点力的平衡条件 (1)实验过程. 取一个汇力圆环、三根一端带小钩的细绳、三个弹簧测力计,将三个小钩都钩在汇力圆环上. ①如图甲所示,分别将弹簧测力计连接在三根细绳的末端,使汇力圆环在三根细绳的拉力作用下与平板上的定位圆重合. 相等 相反 同一 物理 ②用铅笔在平板上记下这三个拉力的大小和方向. ③在平板上用力的图示法画出这三个力F1,F2,F3,如图乙所示. ④用力的平行四边形定则作出F1,F2的合力F,如图丙所示.比较F与F3的大小和方向.作出F2,F3的合力F′,如图丁所示,或者作出F1,F3的合力F″,如图戊所示,然后将合力与另外一个力进行比较. 物理 ⑤在保证汇力圆环与定位圆重合的前提下,改变三根细绳的拉力大小和方 向,重复上述步骤. (2)实验结论. 大量的实验表明,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 物理 思考与自测 1.判断正误. (1)作用在同一物体上的几个力一定是共点力.(　 　) × (2)共点力一定作用于物体上的同一点.(　 　) (3)处于平衡状态的物体一定处于静止状态.(　 　) (4)某时刻物体的速度为零时,物体一定处于平衡状态.(　 　) (5)物体处于平衡状态时任意方向的合力均为零.(　 　) × × × √ 物理 2.孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的.如图所示,有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升,则此时孔明灯处于平衡状态吗?你能求出此时孔明灯所受空气作用力的大小和方向吗? 答案:孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速直线运动,合力为零,处于平衡状态;只受重力和空气的作用力,根据平衡条件得到空气的作用力的大小为mg,方向竖直向上. 物理 合作探究 探究点一　共点力的平衡条件的理解 问题情境 1.图甲中被鸟踩在脚下静止的石头,图乙中在直斜坡上匀速行驶的汽车,图丙中运动员发球时被竖直抛到最高点的网球,三个物体中处于平衡状态的是哪些?处于平衡状态的物体加速度有何特点? 突破要点，提升关键 答案:图甲中的石头和图乙中的汽车处于平衡状态,图丙中的网球速度为零但不是静止状态,故不是平衡状态;处于平衡状态时加速度为零. 物理 2.如图所示,物体在五个共点力的作用下保持平衡.如果撤去力F1,而保持其余四个力不变,请在图上画出这四个力的合力的大小和方向. 答案:其余四个力的合力与F1大小相等、方向相反. 物理 归纳拓展 1.“静止”和“v=0”的区别与联系 总之,平衡