(共13张PPT)
第三章
相互作用
第六节
共点力的平衡条件及其应用
杂技的平衡之美——艺术的创造
体育竞技的平衡之美
建筑的平衡之美——人类的智慧
自然界的平衡之美
【思考问题】
图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为
的木棒在力
和
的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？
图甲和图丁是同一类
1.共点力：如果几个力作用在同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力
一、共点力的平衡
2.平衡状态：物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态。
3.共点力的平衡：物体受到共点力的作用且处于平衡状态。
4.平衡条件：为了使物体保持平衡状态，作用在物体上的力所必须满足的条件。
二、探究共点力的平衡条件
二力平衡的条件：
两个力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
【实验与探究】
探究三个不在一条直线上的共点力的平衡条件
1、分别用弹簧测力计连接在三根细绳的末端，使汇力圆环与定位圆重合。
2、记录三个拉力的大小和方向。
3、用力的图示画出三个拉力。
4、用力的平行四边形定则作出
、
的合力
。
5、比较
与
的大小和方向。
二、探究共点力的平衡条件
结论：
与
合力
,与
大小相等，方向相反，在一条直线上
二、探究共点力的平衡条件
物体受多个共点力的作用而处于平衡状态时，其平衡条件是所受合力为零。
解：对小球的受力分析如图，由几何关系
例题1：在图中，小球重3N，光滑斜面的倾角
为
。求斜面及竖直放置的挡板对小球作用力的大小。
而
代入数据得：
【讨论与交流】
请用力的分解解例题1.
解：小球的受力分析如图，因为小球处于平衡状态，所以小球在水平方向上的合力与竖直方向上的合力均为0
例题2：在科学研究中，人们利用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示，仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下垂。当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度，风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力的大小。那么，风力
的大小跟小球质量
、偏角
之间有什么关系？
轴方向：
轴方向：
解得：
【讨论与交流】
请用力的合成解例题2.《共点力的平衡条件及其应用》教学设计
教学目标：
通过创设物理情境，认识共点力、平衡状态等概念；
通过实验探究，理解共点力作用下物体的平衡条件，学会与他人合作交流，提高实验探究能力；
掌握共点力作用下物体平衡问题的处理方法，能分析、计算平衡问题，培养科学思维能力。
通过分析与生活相关的力的平衡的实例，体会物理知识的应用过程和方法。
教学重点：
实验探究共点力的平衡条件
教学难点：
共点力的合成与分解的定量计算
教学方法：
通过实例，让学生知道共点力、平衡状态的概念，由已知的二力平衡条件，猜想三力平衡条件，设计实验方案，指导学生进行实验探究，总结得出实验结论。通过例题，让学生加深对平衡条件的理解，学习和掌握解决共点力物体平衡问题的基本思路和方法。
课时安排：2课时
情境引入：
生活中的物体的平衡现象：杂技表演中展示的平衡；体育竞技中展示的平衡；建筑展示的平衡；自然界中的平衡，等等。
新课教学：
共点力的平衡
【思考问题】
图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为的木棒在力和的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？
1.共点力：如果几个力作用在同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。
2.平衡状态：物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态。。
3.共点力的平衡：物体受到共点力的作用且处于平衡状态。
4.平衡条件：为了使物体保持平衡状态，作用在物体上的力所必须满足的条件。
探究共点力的平衡条件
二力平衡的条件：两个力的大小相等，方向相反，作用
在同一条直线上。
【实验与探究】
探究三个不在一条直线上的共点力的平衡条件
分别用弹簧测力计连接在三根细绳的末端，使汇力
圆环与定位圆重合。
记录三个拉力的大小和方向。
用力的图示画出三个拉力。
用力的平行四边形定则作出、的合力。
比较与的大小和方向。
结论：与合力,与大小相等，方向相反，在一条直线上
总结：2、物体受多个共点力的作用而处于平衡状态时，其平衡条件是所受合力为零。
共点力平衡条件的应用
例题1：在图中，小球重3N，光滑斜面的倾角为。求斜面及竖直放置的挡板对小球作用力的大小。
例题2：在科学研究中，人们利用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示，仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下垂。当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度，风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力的大小。那么，风力的大小跟小球质量、偏角之间有什么关系？
课堂小结：
知道共点力、平衡状态、共点力平衡的概念。
能利用共点力平衡的条件解决实际问题。
能综合应用合成法、正交分解法、平衡法解决实际问题。
课后作业：
第1课时：第3题
第2课时：第4题
