共点力的平衡课件.ppt

4.7 共点力的平衡,1.什么是共点力？,几个力作用于物体上的同一点或它们的作用线相交于一点。,物体处于静止或匀速直线运动的状态。,2.什么是物体的平衡状态？,你看过走钢丝的杂技表演吗？演员是处于平衡状态的，那么物体处于平衡状态的条件是是什么呢？,1.物体的静止状态和物体的速度为零是一回事吗？物体处于静止状态，不但速度为零，而且加速度也为零。而有些物体速度为零但加速度却不一定为零。如自由落体的物体在释放的瞬时；竖直上抛的物体达到最高点时；加速度都不为零，它们都不属于平衡状态，因此物体的静止状态与速度为零不是一回事！,2.根据初中学过的二力平衡知识，猜想物体受多个力作用而平衡的条件是什么？理论表明：在共点力作用下物体的平衡条件：F合=0,实验分析,探究归纳,2.共点力作用下物体平衡条件的推论：,（1）处于平衡状态的物体受三个力作用，这三个力中的任意两个力与第三个力等大、反向、共线、作用在同一物体上。,想一想,若物体受四个共点力F1=7N，F2=9N，F3=3N及未知力F4作用而平衡，则F4的范围如何？,（2）当物体受三个不共线的力作用而平衡，这三个力必共面且作用线或其反向延长线交于一点。,（3）当物体受到多个力作用而平衡时，顺次平移使其首尾相接，则必构成封闭多边形。,二、共点力平衡问题的处理方法和应用,例1：如图，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,F合,解法一：,合成法,F,FN,G,F2,F1,按效果分解法,解法二,F=F2=,F N=F1=G tan,解：作出重力G的二个分力F1和F2。,F,FN,G,正交分解法,解法三,解：作出拉力F的二个分力F1和F2。,F2=Fcos=G,F1=Fsin=FN,拓展1：若已知球半径为R，绳长为L，未知，绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,师生总结：,实际问题,确定研究对象,对研究对象进行受力分析,对力进行合成或分解,根据平衡条件列方程求解,拓展2：在拓展1的基础上，若再减小绳长L，上述二力大小将如何变化？,F=L F F N=G tan,L F,F,FN,G,F合,知识拓展：,动态平衡：物体受到一部分变化的力，使物体的运动状态发生缓慢变化，可认为此过程中物体每个时刻都处于平衡状态。,对物体受三个力作用的动态平衡问题，用图解法更方便，直观！,方法指导,例2.如图所示，将光滑斜面缓慢往前推的过程中，小球所受支持力与绳中拉力怎么变？,G1,G2,FT一直变小，FN一直变大,F1,F2,FA逐渐变小,FB先变小后增大,例3.将OB绳向上缓慢移动过程中两绳中拉力怎么变？,师生总结,此类问题中，有一个力为恒力，另一个力方向不变，大小可变，第三个力大小方向均可变，分析第三个力的方向变化引起的受力的动态变化问题，关键是找准不变量！,练一练：,如下图所示，物体在三根细绳悬吊下处于平衡状态，现用手持绳OB的B端，使OB缓慢向上转动，且始终保持结点O的位置不动，分析AO、BO两绳中的拉力如何变化,O,B,想一想,若物体受三个以上的力而平衡又将如何处理呢？,例4：如图在人向右缓慢移动的过程中，物体A缓慢上升，若人对地面的压力为FN，人受到的摩擦力为Ff，人拉绳的力为FT，则人在移动的过程中()A.FN、Ff和FT都增大 B.FN和Ff增大，FT不变C.FN、Ff和FT都减小 D.FN增大，Ff减小，FT不变,G,F静,FN,FT,G,FT,B,师生总结,物体受多个力作用而平衡时，可以用正交分解法解决，根据变量的数学表达式讨论其变化情况。,作业布置：红对勾配套综合评估(一)课后发！,解决物体的平衡问题，首先是能够进行正确的受力分析，这是解决力学问题的基本功。要求对重力、弹力、摩擦力等几种常见的力产生条件、方向、大小等等都有明确而深刻的理解。其次是能够熟练地进行力的运算。利用平行四边形定则进行力的合成与分解；用正交分解法进行力的运算时，要建立坐标系。用三角形定则对受到三个力的物体进行动态的分析时，要画出三角形。搞清力的图形和几何图形之间的关系等等，这些都是一些基本的技能。,课堂小结：,谢谢,