《共點力的平衡》力與平衡PPT課件
第一部分內容：【學習素養•明目標】
物理觀念：1.知道平衡狀態和力的平衡的概念.2.了解共點力作用下物體平衡的概念.3.知道共點力的平衡條件．
科學思維：1.會用共點力的平衡條件解答實際問題.2.掌握處理平衡問題的常用方法．
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共點力的平衡PPT，第二部分內容：自主預習探新知
知識梳理
一、共點力作用下物體的平衡條件
1．平衡狀態：物體______或做______時所處的狀態．
2．共點力作用下物體的平衡條件：物體所受的合力為____，即F合＝0.
3．力的平衡
(1)力的平衡：作用在物體上的幾個力的合力為______，這種情況稱為力的平衡．
(2)二力平衡條件：作用于物體上的兩個共點力大小______，方向______，作用在同一直線上．
(3)三力平衡條件：三個共點力平衡時，任意兩個力的______必定與______大小相等、方向相反，作用在同一直線上．
二、平衡條件的應用
1．物體的靜態平衡：物體在力的作用下處于靜止狀態，稱為靜態平衡，處于靜態平衡的物體所受的外力的______為零．
2．物體在某方向的平衡：運動的物體在某一方向上所受的______為零時，物體在該方向處于平衡狀態．
基礎自測
1．思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)若一個物體處于平衡狀態，則此物體一定處于靜止狀態．( )
(2)物體的速度等于零時，物體一定處于平衡狀態．( )
(3)高空中沿直線勻速飛行的飛機處于平衡狀態．( )
(4)百米賽跑時，運動員在起跑的瞬時處于平衡狀態．( )
(5)所受合外力保持恒定的物體處于平衡狀態．( )
2．共點的五個力平衡，則下列說法中不正確的是( )
A．其中四個力的合力與第五個力等大反向
B．其中三個力的合力與其余的兩個力的合力等大反向
C．五個力合力為零
D．撤去其中的三個力，物體一定不平衡
3．如圖所示，物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運動，則物塊受到的摩擦力f與拉力F的合力方向應該是( )
A．水平向右 B．豎直向上
C．向右偏上 D．向左偏上
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共點力的平衡PPT，第三部分內容：合作探究攻重難
力的平衡
1．從運動學的角度理解平衡狀態：平衡的物體處于靜止或勻速直線運動狀態，此種狀態其加速度為零，即處于平衡狀態的物體加速度為零；反過來加速度為零的物體一定處于平衡狀態．
2．從動力學的角度理解平衡狀態：處于平衡狀態的物體所受的合外力為零，反過來物體受到的合外力為零，它一定處于平衡狀態．
3．靜態平衡與動態平衡
(1)靜態平衡是處于靜止狀態的平衡，合力為零．
(2)動態平衡是勻速直線運動狀態的平衡，合力為零．
4．平衡狀態與力的平衡
【例1】物體受到共點力的作用，則下列說法中正確的是( )
A．速度在某一時刻等于零的物體一定處于平衡狀態
B．相對于另一物體保持靜止的物體一定處于平衡狀態
C．物體所受合力為零就一定處于平衡狀態
D．物體做勻加速運動時一定處于平衡狀態
思路點撥：物體是否處于平衡狀態，要根據平衡條件(即物體所受的合力是否為零)進行判斷．
規律方法
“靜止”與“v＝0”的區別
(1)物體保持靜止狀態：說明v＝0，a＝0，物體受合外力為零，物體處于平衡狀態．
(2)物體運動速度v＝0則有兩種可能：
①v＝0，a≠0，物體受合外力不等于零，物體并不保持靜止，處于非平衡狀態，如上拋到最高點的物體．
②v＝0，a＝0，這種情況與(1)中的靜止狀態一致．
針對訓練
1．關于平衡狀態，下列說法正確的是( )
A．做自由落體運動的物體，在最高點時處于平衡狀態
B．木塊放在斜面體的斜面上，隨斜面體一起向右勻速運動，木塊處于平衡狀態
C．木塊放在斜面體的斜面上，隨斜面體一起向右勻加速運動，木塊處于平衡狀態
D．靜止在勻加速運動的列車內的水平桌面上的杯子，處于平衡狀態
B [做自由落體運動的物體在最高點時，速度雖為零，但所受合力不為零，不是平衡狀態，A錯誤；木塊與斜面體相對靜止，若整體做勻速直線運動，則木塊處于平衡狀態，若整體做勻加速直線運動，則木塊也具有加速度，不處于平衡狀態，B正確，C錯誤；列車、桌子與杯子整體做勻加速運動，杯子也具有加速度，不處于平衡狀態，D錯誤．]
共點力的平衡條件及其應用
1．共點力的平衡條件：如果共點力的合力為零，則在兩個相互垂直的方向上的合力也必然為零，即Fx合＝0，Fy合＝0.
2．平衡條件的四個常用推論
(1)二力平衡條件：這兩個共點力大小相等、方向相反．
(2)三個力平衡條件：三個共點力平衡時，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反，而且在同一條直線上．
(3)物體在n個共點力同時作用下處于平衡狀態時，這些力在任何一個方向上的合力均為零．其中任意(n－1)個力的合力必定與第n個力等值反向，作用在同一直線上．
(4)物體在多個共點力作用下處于平衡狀態時，各力首尾相接必構成一個封閉的多邊形．
3．處理平衡問題的兩點說明
(1)物體受三個力平衡時，利用力的分解法或合成法比較簡單．
(2)解平衡問題建立坐標系時應使盡可能多的力與坐標軸重合，需要分解的力盡可能少．物體受四個以上的力作用時一般要采用正交分解法．
規律方法
共點力平衡問題的解題方法
(1)合成法：物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反．
(2)分解法：物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件．
(3)正交分解法：物體受到三個或三個以上力的作用時，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件．
(4)力的三角形法：對受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個首尾依次相接的矢量三角形，根據正弦定理、余弦定理或相似三角形等數學知識求解未知力．
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共點力的平衡PPT，第四部分內容：當堂達標固雙基
1．(多選)下面關于共點力的平衡與平衡條件的說法正確的是( )
A．如果物體的運動速度為零，則必處于平衡狀態
B．如果物體的運動速度大小不變，則必處于平衡狀態
C．如果物體處于平衡狀態，則物體沿任意方向的合力都必為零
D．如果物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態，則任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反
CD [物體運動速度為零時不一定處于平衡狀態，A錯誤；物體運動速度大小不變、方向變化時，不是做勻速直線運動，一定不是處于平衡狀態，B錯誤；物體處于平衡狀態時，合力為零，物體沿任意方向的合力都必為零，C正確；任意兩個共點力的合力與第三個力等大反向、合力為零，物體處于平衡狀態，D正確．]
2．一個物體放在斜面上，如圖所示，當斜面的傾角逐漸增大而物體仍靜止在斜面上時，物體所受( )
A．重力與支持力的合力逐漸增大
B．重力與靜摩擦力的合力逐漸增大
C．支持力與靜摩擦力的合力逐漸增大
D．重力、支持力和靜摩擦力的合力逐漸增大
A [物體靜止時，物體受重力mg、支持力N和摩擦力f三個力作用，由正交分解知N＝mgcos θ，f＝mgsin θ，θ為斜面的傾角．三個力合力為零，重力與支持力的合力與靜摩擦力等大反向，傾角變大，靜摩擦力變大，A對．重力與靜摩擦力的合力與支持力等大反向，傾角變大，支持力變小，B錯．支持力與靜摩擦力的合力與重力等大反向，保持不變，C錯．重力、支持力和靜摩擦力的合力始終為零，D錯．故選A.]
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