3.5 共点力的平衡 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章 相互作用——力 3.5 共点力平衡 高中物理·必修第一册·人教版 1 大耳朵图图 根据图中各个力的作用线的几何关系 哪些情况属于同一类？ 3 判断依据是什么？ 几个力的作用线交于一点 几个力作用于同一点 共点力 4 5 思考：视频中的物体，最终处于什么状态？ 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。 竖直上抛运动的最高点、例如：在桌面上静止的书、沿传送带匀速上升的货物，这些物体都处于平衡状态 6 共点力的平衡条件 G FN 二力平衡 初中：物体不受任何外力或受到两个平衡力作用时，将处于平衡状态。 G=FN 力的合成 F合=0 如果物体在两个力的共同作用下处于平衡状态，则这两个力必定大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 7 F1 F2 F1 F2 G 思考：三力平衡的条件是什么？如何处理三力平衡问题？ F 三力平衡 力的合成 二力平衡 平衡条件：F合= 0 共点力的平衡条件 等效替代 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。 8 F1 F2 F3 F23 物体在3个共点力作用下处于平衡状态时，所受合力为0，此时平移力的作用线，使各力首尾相接，必然构成一个封闭的三角形。 我们也可以根据物体所受的多个共点力能否构成封闭的多边形，来判断物体是否处于平衡状态 9 共点力的平衡条件 四个共点力、五个共点力、N个共点力……其平衡条件又是怎样的呢？ So easy！把他们都转换一下就好了！ 10 思考：N个共点力的平衡条件是什么？ 把N个力等效简化为两个共点力 二力平衡 共点力作用下物体的平衡条件：合力为零或 F合= 0 若作用在物体上的几个共点力的合力为0，就达到了力的平衡。 11 B d’ mg θ θ θ A 解析法 F1 F2 若物体受到三个力的作用，且处于平衡状态，则其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反，此时可根据平行四边形或三角形的几何关系列方程求解。 12 由于长期使用，晾衣架的两根支架向内发生了微小倾斜，但两悬挂点仍等高 衣架静止时所受合力的大小F 单根轻绳对衣架拉力的大小F1 θ mg 13 A A' d mg 不变 θ θ 14 θ F 缓慢抬起 (1)拉力F方向水平 绳子拉力T如何变化？ T G=mg 妈妈的力F如何变化？ 15 θ F 缓慢拉动 T G=mg (1)拉力F方向不变时 绳子拉力T如何变化？拉力F如何变化？ ②图解法 ①解析法（三角函数） T = θ F = mgtanθ θ T F T 16 θ F T G=mg G=mg F T θ Fmin=mgsinθ (2)拉力F方向可变，θ不变 ②构成矢量三角形（图解） F的最小值？ 17 正交分解法 ①建立坐标系(少分解) ②分解不在坐标轴上的力 ③列出Fx=0 Fy=0，求解 多个力！ 18 θ F T G=mg x y Fx = Fcos Fy = Fsin Tx = Tsinθ Ty = Tcosθ G F = 辅助角公式 ③正交分解 19 F G=mg f FN 匀速直线运动 平衡 Fx Fy 竖直：Fsin+FN=mg 水平：Fcos= f= μFN F= 思路一：正交分解 FN = 20 F (变力) G=mg f FN 思路二：将4力转化为3力 合成哪两个力？ F合 f = μFN FN f (不变) θ = μ θ 为定值 F的最小值？ 摩擦角 21 大自然的造化与人类的杰作 力与平衡的美妙和神奇 大自然的鬼斧神工，留下了无数令人叹为观止的奇景，人类以自己的勤劳和智慧，不断探索包括力与平衡在内的各种自然规律，并且利用这些规律创造出无数巧夺天工之作，世界之大，等待在座的每位同学，细心发掘，积极探寻，你们准备好了吗？ 22 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$