内容正文:
5 共点力的平衡
课时2 共点力的平衡在实际中的应用
定标-关键能力与核心素养
考情揭秘 直击能力 定标素养
基本考查点 共点力平衡的条件
及处理方法 理解物体在共点力作用下保持平衡状态的基本处理方法,构建稳固且清晰的物理模型。
能将所学的共点力平衡知识应用到不同的情境中,识别共点力平衡现象,并构建出准确的物理模型,进而深化对物理世界的认知和理解。
会将实际问题抽象为物理模型,抓住主要问题进行简化分析。
利用共点力平衡条件解决生活和生产中的实际问题,从而深化对物理世界的认知和理解。
重点及难点 利用共点力平衡的条件分析生活和生产中的实际问题
题型及难度 选择题和计算题,
难度适中
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
2
本课时主要内容
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
3
知识导航
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【答案】研究对象 受力分析 直角坐标系 拉力 绳子收缩 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 拉力 支持力 不一定 一定
4
知识导航
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【答案】受力分析 平衡方程 恒力 方向
5
【问题导入】
生活中的多力平衡现象非常常见,我们用什么方法可以处理这些力之间的关系?
探究1 摩擦力的“突变”问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【思考与讨论】
用正交分解法解决平衡问题的一般步骤是什么?
(1)明确研究对象,对物体受力分析。
(2)建立坐标系:使尽可能多的力落在、轴上,这样需要分解的力比较少,计算方便。
(3)根据共点力平衡的条件列方程:。
6
【典例1】在大扫除中,小美擦黑板,小丽拖地.假设板擦的质量为100 ,板擦与黑板间的动摩擦因数为0.5;拖把的质量为1 (拖把推杆的质量忽略不计),拖把头与地面间的动摩擦因数为0.6;最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,.
(1) 如图甲所示,小美用水平力将板擦压在竖直的黑板面上,板擦静止,小美所用水平力至少为多大?
(2) 如图乙所示,若推杆与竖直方向的夹角小丽沿推杆方向施加大小为的推力时,拖把头在水平地面上保持静止,求此时水平地面对拖把头的摩擦力.若保持推杆与竖直方向的夹角不变,小丽需要沿推杆施加多大的力,才可使拖把头刚好在水平地面上向前做匀速直线运动?
探究1 多力平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
7
探究1 多力平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【必备知识】受力分析、正交分解法解共点力平衡.
【关键能力】
8
探究1 多力平衡问题
【答案】(1) 2 N (2) =12 N F2=50 N
【解题思路】
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【探究总结】
9
【对标训练1】如图所示,重力为的木块,恰好能沿倾角为的斜面匀速下滑,那么要将木块沿斜面匀速向上推,必须施加多大的水平推力?
探究1 多力平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
10
探究1 多力平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【答案】
【解题思路】
【易错提醒】受力分析要做到不漏力、不多力、不错力.
11
【问题导入】
同学们用铅笔、细绳和橡皮制作一个小实验,将细绳的一端系在手指B上,铅笔的左端顶在掌心C上,细绳的另一端系在铅笔的A端,并在A端悬挂橡皮,组成一个“三角支架”(如图所示)。说说你的感受。
探究2 轻绳、轻杆模型
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【思考与讨论】
轻绳、轻杆的弹力方向具有怎样的特点?
轻绳的弹力方向一定沿绳指向绳子收缩的方向;
轻杆的弹力方向可能沿杆,也可能不沿杆。
12
【典例2】 如图甲所示,轻杆水平插入竖直墙内,轻绳跨过水平轻杆右端的轻滑轮挂住一个质量为10 的物体.如图乙所示,轻杆一端用铰链(图中未画出)固定在竖直墙上,另一端通过轻绳拉住,且端用轻绳挂住一个质量也为10 的物体,轻杆水平.与水平方向的夹角均为,重力加速度取.不计一切摩擦.下列说法正确的是( )
A. 绳与绳的拉力大小之比为
B. 滑轮对绳子的弹力大小为100
C. 杆与杆产生的弹力方向均沿杆向外
D. 杆与杆产生的弹力大小相等
探究2 轻绳、轻杆模型
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
13
【关键能力】
探究2 轻绳、轻杆模型
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【必备知识】受力分析、共点力平衡的处理.
14
探究2 轻绳、轻杆模型
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【答案】
【解题思路】
15
探究2 轻绳、轻杆模型
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【探究总结】
16
【对标训练2】 如图所示,一重为的球固定在支杆的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为,,则杆对球的作用力( )
A. 大小为7
B. 大小为5
C. 方向与水平方向成角,斜向右下方
D. 方向与水平方向成角,斜向右上方
探究2 轻绳、轻杆模型
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
17
探究2 轻绳、轻杆模型
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【答案】 B
【解题思路】
【易错提醒】杆端连接铰链(可以转动)平衡时,弹力一定沿杆.
18
【问题导入】
平衡状态下物体处于静止或者匀速直线运动外,然而现实中物体“缓慢”移动也可以理想处理为平衡状态。
探究3 动态平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【思考与讨论】
物体“缓慢”移动时,物体的受力会发生哪些变化呢?
19
【典例3】如图所示,重物在悬绳作用下处于静止状态.将悬点缓慢移动,使悬绳与竖直方向的夹角逐渐减小,仍保持水平,悬绳和水平绳所受的拉力将分别如何变化?(尝试用解析法与图解法分别分析)
探究3 动态平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【必备知识】共点力平衡,直角三角形与三角函数.
20
探究3 动态平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【关键能力】
21
探究3 动态平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【答案】均减小
【解题思路】
22
探究3 动态平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【探究总结】
23
【对标训练3】如图所示,用轻绳悬挂一个重物,初始时水平,为半圆形支架的圆心,悬点和在支架上.悬点固定不动,将悬点从初始位置沿支架逐渐移动到点的过程中,绳和绳上的拉力大小的变化情况是( )
A. 绳上的拉力逐渐增大
B. 绳上的拉力先减小后增大
C. 绳上的拉力逐渐增大
D. 绳上的拉力先减小后增大
探究3 动态平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
24
探究3 动态平衡问题
未来密码 高中物理关键能力提升 必修第一册
第三章 相互作用——力
【答案】D
【解题思路】
【易错提醒】解析法适用于有特殊三角形的情况(直角始终存在).图解法适用于三力动态平衡:一力大小方向均不变、一力方向不变、一力大小方向都变.
25
$