共点力作用下物体的平衡

四川省安岳实验中学高一物理第 四 章物体的平衡第一节共点力作用下物体的平衡( 学案 )高一物理必修一班级小组姓名学习目标 :1. 理解平衡状态2. 掌握共点力作用下物体的平衡条件3. 利用平衡条件解决平衡问题自主预习：一、共点力作用下物体的平衡状态物体在共点力的作用下，保持或做运动的状态。二、共点力作用下物体的平衡条件1平衡条件要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足的条件。2共点力平衡条件的实验探究(1) 实验探究如图甲所示，将三个弹簧测力计放在一个平面内， 并将三个弹簧测力计的挂钩挂在同一物体上。 先将其中的两个成某一角度固定起来， 然后用手拉第三个弹簧测力计。 平衡时分别记下三个弹簧测力计的示数及作用力的方向，并按各力的大小、方向作出力的图示，根据力的平行四边形定则，看看这三个力有什么关系。 ( 注意不宜过大或过小 )由图乙可以看出，其中两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反。(2) 实验结论物体在三个共点力作用下的平衡条件：任意两个力的合力与第三个力大小、方向，且在同一条直线上。( 即这三个共点力的合力为零)3共点力作用下物体的平衡条件Fx合 F 合 或，其中 Fx 合 和 Fy 合分别是将力进行正交分解后，物体在x 轴和 y 轴Fy合 上所受的合力。4力的平衡作用在物体上的几个力的合力为。自主思考判一判(1) 保持静止的物体一定处于平衡状态。()- 1 -四川省安岳实验中学高一物理(2)物体速度为零，物体就处于平衡状态()(3)物体处于平衡状态时加速度一定为零。()(4)物体处于平衡状态时任意方向的合力均为零。(）学习新知：一. 平衡状态定义：物体保持静止或者做匀速直线运动的状态叫做平衡状态。怎么理解“保持静止”？举例：竖直上抛运动最高点运动特征：速度动力特征：加速度合外力平衡状态的运动学特征：练一练 ：根据概念来判断下面的物体是否处于平衡状态:（1） 静止在水平面上的木箱。()（2） 平直马路上在牵引力作用下匀速前进的卡车。()（3） 用细线悬挂在天花板上的静止小球。()（4） 刹车后停下来了的汽车。()（5） 用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断细线的瞬间。()（6） 竖直上抛达到了最高点的小球( 不计空气阻力 ) 。()实验：寻找共点力作用下物体的平衡条件利用初中知识归纳：初中学过，二力平衡的条件就是：提问：三个共点力的平衡的条件应当是什么？实验探究：（动手做一做）利用力的合成知识归纳：三个共点力的平衡的条件是：提问：多个共点力的平衡的条件应当是什么？- 2 -四川省安岳实验中学高一物理二. 共点力的平衡条件1. 由初中知识：二力平衡的平衡条件是 合力为零（ F 合 0） ，即两个力等大反向。2. 由高中知识：三力平衡的平衡条件是 合力为零（ F 合 0） ，即任意两个力的合力与第三个力等大反向。3. 合理推广：物体受 n 个力的作用平衡，我们可以用一个力去替代其中（ n -1 ）个力，相当于物体受两个力的作用，则平衡条件 仍然是 F 合 0学生活动教材 (p95)以 P 点为坐标原点，建立直角坐标，将三力分别沿 x 与 y 方向分解。求： x 与 y 方向的合力各为多少？三. 共点力的平衡条件书写形式1. 共点力的平衡条件：2. 正交分解式：四. 利用平衡条件解决平衡问题【例题 1】如图所示，某个物体在 F1、F2、 F3、F4 四个力的作用下处于静止状态，若 F4 的方向沿逆时针转过 60而保持其大小不变， 其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为（）A. F4B.3F4C.F4D.3F422- 3 -四川省安岳实验中学高一物理【例题 2】如图所示，质量为 1kg 物体静止在倾角为 30o 的固定斜面上，则该物体受到的斜面的支持力和摩擦力分别为多大？（ g 取 10m/s2）方法一：分解法方法二：合成法方法三：正交分解法五. 课后作业1. 物理教材 P96练习与评价 完成到作业本上2. 创新方案本节内容- 4 -