第三章 5 共点力的平衡-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，人教版）

5　共点力的平衡 [定位·学习目标] 1.通过共点力的平衡条件学习,形成物体平衡状态下,物体所受合外力为零,则物体处于静止或匀速直线运动状态的物理观念。 2.通过对物体的受力分析,进一步培养应用平衡条件解决实际问题能力的科学思维。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 探究·必备知识 物理 共点力平衡的条件 (1)平衡状态。 物体受到几个力作用时,保持 或 的状态。 知识点　共点力平衡的条件 静止 匀速直线运动 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 合力 (2)平衡条件。 ①在共点力作用下物体平衡的条件是 为0,即F合=0。 ②若将物体受到的力进行正交分解,则有Fx合=0,Fy合=0。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)运动的物体不可能处于平衡状态。(　 　) (2)作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力一定平衡。(　 　) (3)跳高运动员到达空中最高点时处于平衡状态。(　 　) (4)如果一个物体受到三个力作用而保持平衡,则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向。(　 　) × × × √ 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 突破·关键能力 物理 要点一　共点力平衡的条件 我们处在一个异彩纷呈的世界里,世界上的物体可谓千姿百态。远古的巨石千百年来一直神奇地矗立着。都市里的人,却自有动中取静的办法,到了大商场里,你只要站着不动,自动扶梯就会安稳匀速地送你上楼下楼。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 探究:(1)从运动学视角思考,平衡状态指的是什么? 答案:(1)平衡状态指的是静止或匀速直线运动状态。 (2)保持物体平衡需要什么条件呢? 答案:(2)三个以上共点力的平衡,最终也都可以简化为二力平衡。根据二力平衡条件,可以得出在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 1.对平衡状态的理解 (1)两种平衡情形。 ①物体在共点力作用下处于静止状态。 ②物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 (2)“静止”和“v=0”的区别与联系。 2.对平衡条件的理解 (1)共点力作用下物体的平衡条件。 ①F合=0。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 (2)平衡条件的三个推论。 ①二力作用:二力等大、反向,且为一对平衡力。 ②三力作用:任意两力的合力与第三个力等大、反向。 ③N个力作用:任意一个力与其他所有力的合力等大、反向。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 [例1] 物体在五个共点力的作用下保持平衡,如图所示,其中F1大小为10 N,方向水平向右。 (1)若撤去力F1,而保持其余四个力不变,求其余四个力的合力的大小和方向; 答案:(1)10 N　水平向左 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 解析:(1)五个共点力平衡时合力为零,则其余四个力的合力与F1等大、反向,故其余四个力的合力大小为10 N, 方向水平向左。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 (2)若将F1转过90°,求物体所受的合力大小。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 [即时训练1] 一建筑塔吊如图所示向右上方沿直线匀速提升建筑物料,若忽略空气阻力,则下列有关物料的受力图正确的是(　 　) √ 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 解析:由题意可知,物料做匀速直线运动,合力为零,对物料受力分析知,拉力FT与重力mg平衡,故D正确。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 要点二　静态平衡问题的处理方法 悬挂式广告牌如图所示,广告牌受到的重力为G,两侧绳与竖直方向的夹角都为θ,广告牌保持静止。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 探究:你有哪些方法可求出两侧绳的拉力大小? 答案:(1)合成法:根据两侧绳的拉力的合力与重力大小相等、方向相反,就可以利用解三角形的知识,确定绳的拉力大小。 (2)正交分解法:将广告牌所受各力沿两个互相垂直的方向正交分解后,有Fx合=0,Fy合=0,列方程可确定绳的拉力大小。 (3)分解法:将重力沿两侧绳的方向分解,则沿两绳方 向的合力均等于0,可列式求解绳的拉力大小。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 1