力的平衡PPT

第3节、力的平衡感悟平衡之美图1：蘑菇石图2：商场电梯上的人图3：远古巨石图4：平稳飞行的飞机提出问题：在自然界物体存在的形式是多种多样的。矗立的岩石和各类建筑，马路上逐渐加速的汽车，匀速上升的电梯上站立的人，绕太阳运转的地球等等。我们描述某些物体状态时常用“平衡”这个词。大家能否联想一下自己的日常生活中的例子，哪些物体是平衡的？在物理学中“平衡”这个词究竟是什么含义呢？物体处于静止或者做匀速直线运动的状态叫平衡状态，这里包括速度恒为零的静止状态，是一种静态的平衡；也包括运动间的平衡，即速度不为零、但大小方向都不变的匀速直线运动状态。那么力的平衡要满足什么条件呢？匀速升空站立力的平衡第3节GN1、物体的平衡状态静止匀速直线运动。2、二力平衡大小相等方向相反同一直线一对平衡力的合力为零力的平衡是物体平衡的本质条件，物体平衡是力平衡的效果方案13、三个共点力作用下物体的平衡条件猜想假设实验设计F1F2F3方案2方案3F1F2F3寻找共点力的平衡条件：根据力的合成法则，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。据此，三个以上的共点力最终都可以等效简化为两个共点力。推广：物体在共点力作用下的平衡条件是所受合力为零。即F合＝0推论：当物体处于平衡时，它所受的某一个力与其余的力的合力等值反向。一、平衡状态1、定义：在共点力作用下，物体保持静止或匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。注：1）保持静止的含义2）状态相对地面而言思考：竖直上抛到最高点的物体是否处于平衡状态？2、物体的平衡条件：作用在物体上的所有力的合力为0.即F合=0Fx合=0Fy合=0或者例题用绳子将鸟笼挂在一根栋梁上，OA与横梁的夹角600，OA与OB垂直，如图所示。若鸟笼重为20N。求⑴绳子OC对鸟笼的拉力；⑵绳子OA和OB对结点O的拉力。解：ABC0⑴对鸟笼分析T由二力平衡得OC对鸟笼的拉力T=G=20N⑵对结点分析GABC0F12TF1F2600由共点力的平衡得：Ｆ12＝ＴF1=F12cos600F2=F12sin600代入数据，可解得：Ｆ１=10N,F2=10√3N点对象明受力表依据由三角函数关系得对力的处理ABC0解法２对结点分析(如图)TF1F2按平行四边形定则分解ＴＴ2T1600由三角函数可得T1=Tcos600T2=Tsin600根据共点力的平衡条件得F1=T1F2=T2代入数据，可解得：Ｆ１=10N,F2=10√3N解法３ABC0对结点分析(如图)TF2由共点力的平衡条件知：平移各力后一定是封闭的三角形F1F1TF2600由三角函数可得F1=Tcos600F2=Tsin600代入数据，可解得12F=10N,F=103N例题2：如图所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂一质量为m的物体，另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成角，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？用正交分解合成法求解：建立平面直角坐标系由Fx合=0;及Fy合=0得到:211sin0cosFFmgF解得:tan;cos/21mgFmgF2：结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：（1）确定研究对象（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；（3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法；（4）解方程，进行讨论和计算。解：对球受力分析（如图）GF1F2G2G1将G分解得G2=Gtan300=15×√3/3=5√3NG1=G/cos300=15/(√3/2)=10√3N由共点力的平衡条件得到细绳对球的拉力F1=G1=10√3N墙面对球的支持力F2=G2=5√3N4、如图所示，如果篮球的重Ｇ=15Ｎ，α=300.求:细绳对球的拉力和墙面对球的支持力各是多少.2.平衡种类和稳度（1）平衡种类:A.不稳定平衡B.稳定平衡C.随遇平衡（2）提高稳度的方法：降低重心增大支持面作业：P94做在书本上导学大课堂做到第三节完