3.5 共点力的平衡 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦共点力平衡，通过“温故知新”回顾力的合成分解与二力平衡，结合静止的书、匀速汽车等生活实例及“v=0是否静止”等问题讨论，搭建从旧知到共点力、平衡状态的学习支架。 其亮点在于以模型建构（共点力理想模型）和科学推理（从二力平衡推导N个共点力平衡条件F合=0）为核心，通过“平衡的艺术”“思考讨论”等环节，结合滑梯设计实例用合成法、正交分解法解题，培养科学思维与应用能力。资料含解题步骤总结，助学生掌握方法，教师可提升教学效率。

第三章 相互作用——力 第五节 共点力平衡 （第一课时） 利辛七中高一物理组 乔玉春 23 一月 2026 学习目标 1.加深对共点力的理解。 2.在二力平衡的基础上，经过科学推理，得出共点力平衡的条件： F合＝0 3.会用共点力平衡的条件，分析生活和生产中的实际问题，体会物理学知识的实际应用价值。 01 共点力 02 平衡状态 03 共点力的平衡条件 04 共点力的平衡条 件的应用 目录/contents Part.01 共点力 温故知新 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 ，这几个力叫做共点力。 知识点 1 G FN G F1 F2 G FN F F1 F 静止的书 静止的画框 飞旋的的链球 静止的秋千 静止的扁担 匀速直线运动的汽车 G F1 F2 G F G 共点力是个理想模型，但是有现实意义，当受力物体可以看作是质点的话，它受到的力就是共点力。且高中阶段大多研究的是共点力 F＞f m F＞f m Part.02 平衡状态 温故知新 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。 知识点 1 知识点 1 平衡状态 平衡的艺术 思考讨论 v=0时物体一定就是静止吗？ 什么是静止？ v=0且a=0时才为静止属于平衡状态 要点提炼 要点提炼 C 　 小试牛刀点 1 α β G T 　 O 　 C 　 D 　 Part.03 共点力的平衡条件 思考讨论1：在两个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？ 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，这两个力平衡。 二力平衡时物体所受的合力为0。 F2 F1 思考讨论2：在三个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？ 力的合成法 任意两个力的合力与第三个力的大小和方向关系：大小相等方向相反，在同一条直线上 即合力为0。 F1 F2 F3 F12 四力平衡 三力平衡 二力平衡 F23 F123 思考讨论3：N个共点力的平衡条件是什么？ N个共点力的平衡条件是：N个共点力合力为零或 F合=0 （1）物体在N个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余（N-1）个力不变，请在图上画出这（N-1）个力的合力大小和方向。 所以其余N-1个力的合力大小必然与F1等大反向。 F合 思考讨论3：N个共点力的平衡条件是什么？ N个共点力的平衡条件是：N个共点力合力为零或 F合=0 （2）合力为零指的是每个方向的合力为零 （3）合力为零指的是每个平面的合力为零 （4）合力指的合外力 Part.03 共点力的平衡条件的应用 【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？ 模型构建 G Ff A B C FN 受力分析 问题模型1 问题模型1 可得：儿童能滑下，至少保持匀速下滑，此时合力为零。 【思考】为什么说“滑梯高度”与“儿童能在滑板上滑下”有关？ 以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图所示， 支持力和摩擦力的合力与重力等值反向 FN G G’ Ff A B C θ θ FN Ff μ＝ 解得 tanθ =μ 由几何关系可得：tanθ 可得：=μ·AC=0.4×6m=2.4m G Ff FN 方法一：合成法 以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图所示， 支持力和摩擦力的合力与重力等值反向 FN G G’ Ff A B C θ θ FN Ff 解得 tanθ =μ 由几何关系可得：tanθ 可得：=μ·AC=0.4×6m=2.4m G Ff FN 方法二：矢量三角形 μ＝ A B C Ff＝ FN 解得 tanθ =μ 由几何关系可得：tanθ 可得：=μ·AC=0.4×6m=2.4m 以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图： 沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系，把重力G沿两个坐标轴方向分解为F1和F2。三力平衡转化为四力平衡。 G FN Ff θ θ x y F1 F2 方法三：正交分解法 μ＝ 1.确定研究对象； 2.对研究对象进行受力分析； 3.根据共点力的平衡条件，对研究对象受到的力进行处理，列平衡方程 4.求解平衡方程； 5.讨论解的合理性和实际意义。 共点力平衡问题的解题步骤 常见的方法有：正交分解法、合成法、矢量三角形等 最后送给大家一句话 好走的从来都是下坡路。感觉难就对了，因为你正在走上坡路 你的坚持，终将美好！ 生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图所示，悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成θ角。若悬吊物所受的重力为G，则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少? 小试牛刀点 1 对平衡状态的理解 (1)“静止”和“v＝0”的区别与联系： v＝0eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a＝0时，是静止，是平衡状态,a≠0时，不是静止，不是平衡状态)) 对平衡状态的理解 (2)两种平衡情形： ①共点力平衡：物体在共点力作用下处于平衡状态。 ②非共点力平衡：平行力平衡 一根粗细均匀的金属棒AB，棒的A端用轻绳同定在天花板上，棒的B端用水平拉力F拉着而使金属棒处于静止状态．轻绳与竖直方向的夹角为α，金属棒与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是（　　） A.sinβ=2sinα B.cosβ=2cosα C.tanβ=2tanα D.cotβ=2cotα $