3.5 共点力的平衡 6+1高效课堂导学案 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

高一年级物理学科6+1模式高效课堂导学案 3.5 共点力的平衡 学习目标 1.知道什么是共点力。 2.知道共点力平衡的条件:物体所受合力为0。 重点难点 重点：共点力平衡的条件 难点：会用共点力的平衡条件,分析生活和生产中的实际问题。 教学过程 1、 【导】 初中我们学过二力平衡，今天重物受重力、两段绳子的拉力，共三个力却依旧静止。多个共点力作用下，物体平衡要满足什么条件，这节课我们就来学习共点力的平衡。 二、【思】 (一)　平衡状态 1.平衡状态：物体保持　　　　或　　　　　状态。  2.平衡状态的特征：(1)静止状态特征:v=0,a=0。 (2)匀速直线运动状态特征:v≠0,a=0。 (二)　共点力的平衡条件 1.二力平衡:作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,合力等于　　。  2.多力平衡:物体受多个共点力作用处于平衡状态,其合力等于　　。  3.注意:(1)物体处于平衡状态不一定静止。　(2)物体速度为0的状态不一定是平衡状态。 (三)　静态平衡问题 解答共点力的静态平衡问题常用以下三种方法 合成法 物体在三个共点力作用下处于平衡时,将其中的任意两个力合成,其合力一定与第三个力平衡,从而把三力平衡问题转化为二力平衡问题 分解法 物体在三个共点力作用下处于平衡时,将其中任意一个力沿其他两个力的反方向分解,则每个方向上的一对力大小相等、方向相反,从而把三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题 正交 分解法 物体在三个或三个以上的共点力作用下处于平衡时,将物体所受的各个力均向两个互相垂直的方向上分解,然后分别在这两个方向上列平衡方程,此时平衡条件可表示为:Fx合=0,Fy合=0 三、【议——展——评】 1.图甲所示物体静止于斜面上;图乙所示物体沿斜面匀速下滑;图丙所示物体到达光滑斜面的最高点;图丁所示物体与斜面一起向左加速运动。 (1)甲、乙、丙、丁四个物体中,谁处于平衡状态? (2)甲、乙、丙、丁四个物体中,谁的合外力为0? 四、【检】 1.物体在共点力作用下,下列说法正确的是 (　 ) A.物体的速度在某一时刻等于零,物体就一定处于平衡状态 B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态 C.物体处于平衡状态时,所受合力一定为零 D.物体处于平衡状态时,物体一定做匀速直线运动 2.物体受到共点力作用,下列图像能说明物体受力平衡的是 (　 ) 3.用绳子将鸟笼挂在一根横梁上,如图所示。若鸟笼重19.6 N,求绳子OA和OB对结点O的拉力。 4.如图所示,用四根轻绳a、b、c、d将重力均为G的三个小球连接并悬挂在水平天花板的O点和竖直墙面的P点。轻绳a与竖直方向的夹角为θ,轻绳d处于水平方向,系统处于静止状态。求: (1)轻绳a、d上的拉力大小Fa、Fd; (2)轻绳c上的拉力大小Fc。 答案 二、【思】 （一）1.静止 匀速直线运动 （二）1.0 2.0 三、【议——展——评】 1.(1)甲、乙 (2)甲、乙。 四、【检】 1. 解析：选C　处于平衡状态的物体，从运动形式上来看处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零，某一时刻速度为零的物体，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A、D错误，C正确；物体相对于另一物体保持静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此时物体处于非平衡状态，故B错误。 2. 解析：选A　物体在共点力作用下处于平衡状态时，处于匀速直线运动状态或静止状态，其加速度为零，合外力为零，故只有选项A正确。 3. 解析：法一：合成法　 以结点O为研究对象，根据共点力的平衡条件，作受力分析如图所示， F=FT，且FT=G 由三角函数关系得 F1=Fcos 30°=19.6× N=9.8 N F2=Fsin 30°=19.6×0.5 N=9.8 N。 法二：分解法　 以结点O为研究对象，根据共点力的平衡条件，作受力分析如图所示。 FT=G，将拉力FT向绳OA和OB的反向分解，由三角函数关系得FA=FTcos 30°=19.6× N=9.8 N FB=FTsin 30°=19.6×0.5 N=9.8 N。 法三：正交分解法　 如图所示，建立直角坐标系，将绳子OA和OB的拉力沿x、y方向正交分解。FT=G 由平衡条件得：水平方向：F1cos 60°=F2cos 30° 竖直方向：F1sin 60°+F2sin 30°=FT 解得：F1=9.8 N，F2=9.8 N。 [答案]　9.8 N，方向沿绳由O指向A；9.8 N，方向沿绳由O指向B。 4. 解析：(1)根据题意，将三个小球看成一个整体，受力分析，如图1所示， 由平衡条件得Facos θ=3G Fasin θ=Fd 解得Fa=，Fd=3Gtan θ。 (2)根据题意，对最下面的小球单独受力分析，如图2所示，由共点力平衡可知，Fc与Fd和G的合力等大反向，则细线c上的拉力大小Fc==G。 [答案]　(1)　3Gtan θ　(2)G 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $