3.4.1 共点力的平衡 课件-2024-2025学年高一上学期物理沪科版（2019）必修第一册

1 第三章 相互作用与力的平衡 邹老师 3.4 共点力的平衡 2 3 复习一下：什么是共点力 三根绳子挂起的重物 静止的秋千 G G 共点力：作用点位于同一点或者作用线相交于同一点的力 静止的水桶 共点力 非共点力 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 3 4 一、什么是平衡 高铁上的硬币 静止的石头 竖直上抛到 最高点的乒乓球 自由落体 中的锤子 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 4 5 速度 加速度 是否平衡 静止的石头 高铁上的硬币 竖直上抛到 最高点的乒乓球 自由落体 中的锤子 0 0 平衡 不为0 0 平衡 0 不为0 不平衡 不为0 不平衡 不为0 平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态 一、什么是平衡 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 5 6 二、二力平衡 硬币在重力和支持力作用下平衡 二力平衡条件： 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上 等大 反向 共线 力的合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 6 7 物体受两个不共线的力会怎么样？ 支点 G 支点 G 物体受两个不共线的力会旋转 铰链 F 被铰链连接的静止的轻杆，自由端受到的力一定沿着杆 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 7 8 三力平衡是否也满足合力为0？ 实验装置： 三个弹簧测力计、 一个小圆环、 几根绳子等 实验探究三力平衡的平衡条件： 数据记录： 力的大小 力的方向 力的作用点 数据处理： 处理目的：三力平衡是否满足 弹簧测力计的示数 绳子的方向 圆环位置 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 8 9 三、三力平衡 大量实验证明：三力平衡，满足 三力平衡条件： 任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线 三力平衡 力的合成 二力平衡 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 9 10 三力平衡条件的应用 如图，一个半径=30cm的球被一根长L=30cm的绳子系在墙上，已知球重=N，求绳弹力T和墙面支持力。 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 10 11 如图，一个半径=30cm的球被一根长L=30cm的绳子系在墙上，已知球重=N，求绳弹力T和墙面支持力。 解：以球为研究对象， 其受力情况如图所示。 即弹力T大小为20N，方向沿绳向上 墙面支持力大小为10N，方向水平向右 根据共点力平衡条件，得： 三力平衡条件的应用 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 11 12 如图，一个半径=30cm的球被一根长L=30cm的绳子系在墙上，已知球重=N，求绳弹力T和墙面支持力。 1.确定研究对象 进行受力分析 3.根据平衡条件 列方程解方程 合成法 2.进行力的合成 构建二力平衡 解：以球为研究对象， 其受力情况如图所示。 即弹力T大小为20N，方向沿绳向上 墙面支持力大小为10N，方向水平向右 根据共点力平衡条件，得： 三力平衡条件的应用 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 12 13 如图，一个半径=30cm的球被一根长L=30cm的绳子系在墙上，已知球重=N，求绳弹力T和墙面支持力。 解：以球为研究对象， 其受力情况如图所示。 即弹力T大小为20N，方向沿绳向上 墙面支持力大小为10N，方向水平向右 根据共点力平衡条件，得： 三力平衡条件的应用 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 13 14 如图，一个半径=30cm的球被一根长L=30cm的绳子系在墙上，已知球重=N，求绳弹力T和墙面支持力。 解：以球为研究对象， 其受力情况如图所示。 即弹力T大小为20N，方向沿绳向上 墙面支持力大小为10N，方向水平向右 根据共点力平衡条件，得： 1.确定研究对象 进行受力分析 3.根据平衡条件 列方程解方程 分解法 2.进行力的分解 构建二力平衡 三力平衡条件的应用 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 14 15 四、多力平衡 任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线 二力： 两个力等大、反向、共线 平衡条件 合力 三力： 任意三个力的合力与第四个力等大、反向、共线 四力： 任意四个力的合力与第五个力等大、反向、共线 五力： 以此类推 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 15 16 多力平衡条件的应用 A 如图所示是一辆做匀速直线运动的运瓜车的示意图，瓜和车之间都没有相对运动。 已知A瓜重为G，求图中A瓜受到的其他瓜的合力？ 解：A瓜随车做匀速直线运动，则A瓜处于平衡状态，A瓜所受合力为0。 对A瓜受力分析： 除了其他瓜对A瓜的力，只受重力 根据多力平衡条件，其他瓜对A瓜的力的合力，与重力等大反向共线 则A瓜受到的其他瓜的合力竖直向上，大小等于A瓜的重力G。 运动: 受力: “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 16 17 课堂小结 运动学规律 静止或 匀速直线运动状态 平衡状态 力学规律 二力、三力、多力平衡条件 共点力的平衡 什么是共点力 什么是平衡 平衡状态： 平衡条件： 共点力的平衡的应用 合成法 分解法 解三力平衡 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 17 18 G N f G N f 补充拓展：为什么把所有力的作用点都画在重心？ 错误画法 真实情况 真实情况的等效替代 G f N 19 G N f F G F G F N N f f 把所有力的作用点画在重心是一种等效替代 补充拓展：为什么把所有力的作用点都画在重心？ 20 1.共点力 2.平衡状态 静止 或匀速直线运动状态 受力: 运动: 3.二力平衡 两个力等大、反向、共线 4.三力平衡 任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线 三力平衡的应用 合成法 分解法 5.多力平衡 $$