教科版（2019）必修 第一册第三章 相互作用 第6课时　共点力作用下物体的平衡 课件（共25张PPT）

(共25张PPT)
第四章　物体的平衡
第1课时　共点力作用下物体的平衡
第2课时　共点力平衡条件的应用
学习目标 重点难点
1.知道什么是平衡状态．
2．理解共点力作用下物体的平衡条件．
3．会用共点力的平衡条件分析平衡问题． 1.共点力作用下物体的平衡条件是本节学习的重点．
2．共点力平衡条件的应用是本节学习的难点．
阅读教材“共点力作用下物体的平衡状态”部分，并完成以下问题．
1．如图所示：
一、共点力作用下物体的平衡状态
(1)著名景点——黄山飞来石独自静止于悬崖之上，它受哪些力作用？这些力大小、方向有何关系？它们的合力有何特点？
提示：受重力和支持力，大小相等、方向相反，合力为零．
(2)高铁在水平轨道上匀速前进，它受哪些力作用？它们的合力有何特点？
提示：受重力、支持力、牵引力和阻力，这四个力的合力为零．
(3)图中的两个物体的状态在物理学上叫作什么状态？
提示：平衡状态
2．平衡状态：如果一个物体在力的作用下保持静止或________________状态，我们就说这个物体处于平衡状态．
匀速直线运动
问题：速度等于零时，物体一定处于平衡状态吗？
提示：不一定．平衡状态表现为速度始终不变，当物体某一瞬间的速度为零，但加速度不为零时，物体速度会随时间变化，就不是平衡状态，例如物体在做自由落体运动的开始瞬间．
阅读教材“共点力作用下物体的平衡条件及应用”部分，并完成以下问题．
1．根据牛顿第二定律，处于平衡状态的物体其受力应满足什么条件？
提示：由F合＝ma，a＝0得F合＝0
二、共点力作用下物体的平衡条件及应用
2．如何用实验探究共点力的平衡条件？阅读教材“实验探究”．
(1)如何确定三个力的大小和方向？
提示：由弹簧测力计的示数读出力的大小，由细绳的方向确定力的方向．
(2)实验中应记录哪些数据？
提示：0点的位置，三个力的大小及方向．
(3)数据处理：按平行四边形定则，用作图法作出F1、F2的合力F12，比较F12和F3，得到的结论是什么？
提示：F12与F3等大反向．
合力
问题：若一个物体受三个力作用而处于平衡状态，则其中一个力与另外两个力的合力满足怎样的关系？这个结论是否可以推广到多个力的平衡？
提示：一个力与另外两个力的合力大小相等、方向相反，这一结论可推广到物体受n个力作用平衡时，任一个力与另外(n－1)个的合力大小相等、方向相反．
如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为FN.OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(　　)
[解题探究]
(1)滑块处于什么状态？
提示：静止，即平衡状态．
(2)滑块所受力的合力满足什么条件？
提示：F合＝0.
解析：小滑块受力分析如图所示，根据平衡条件得
FNsin θ＝mg
FNcos θ＝F
所以F＝mg/tan θ
FN＝mg/sin θ.
答案：A
如图某人用轻绳牵引住一质量m＝0.6 kg的气球，因受水平风力作用，轻绳与地面成37°角，已知空气对气球的浮力为15 N，人的质量M＝50 kg且人受到的浮力 不计．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求
(1)画出气球的受力示意图，并求出水平风力的大小．
(2)求人对地球的压力大小，并说明水平风力增强时人对地面的压力如何变化？
[解题探究]
(1)以人对研究对象，人受到哪些力的作用？
提示：重力、支持力、摩擦力和拉力．
(2)把人和气球看作一个整体，整体在竖直方向上受力有何特点？
提示：对整体、竖直方向受到的浮力、重力和地面的支持力均不变．
解析：(1)气球的受力如图
Fcos37°＝F风
F浮＝mg＋Tsin 37°
解得F风＝12 N
(2)把人与气球看作一个整体，则
N＝mg＋Mg－F浮
由牛顿第三定律N′＝N
解得压力N′＝491 N
由以上可知风力增强，人对地面的压力不变
答案：(1)见解析，12 N　(2)491 N
3．由平衡条件得出的三个结论
活页作业(十九)
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