3.6共點(diǎn)力的平衡條件及其應(yīng)用粵教版

必修一

第三章新課引入高高聳立的巖石婀娜多姿的平衡鳥(niǎo)平衡木上的運(yùn)動(dòng)員觀察圖片，有什么特征？（處于什么狀態(tài)）都處于平衡狀態(tài)GF支GF支GF支1F支21.共點(diǎn)力：如果幾個(gè)力作用在同一點(diǎn)上，或者幾個(gè)力的作用線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力就稱(chēng)為共點(diǎn)力共點(diǎn)力的平衡觀察這些力有什么特征？圖甲和圖丁中木棒所受的力是共點(diǎn)力。圖乙和圖丙中木棒所受的力不是共點(diǎn)力。練一練下列四幅圖中，哪幅圖中的木棒受到的力是共點(diǎn)力？2.平衡狀態(tài)：物體處于

或者

的狀態(tài)。共點(diǎn)力的平衡靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)

二力平衡的條件：

、

、

、

。

探究共點(diǎn)力的平衡條件回顧:（初中學(xué)習(xí)的二力平衡）同物等大反向共線思考：三個(gè)共點(diǎn)力的平衡條件是什么？1、分別用彈簧測(cè)力計(jì)連接在三根細(xì)繩的末端，使匯力圓環(huán)與定位圓重合。2、記錄三個(gè)拉力的大小和方向。3、用力的圖示畫(huà)出三個(gè)拉力。4、用力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F。5、比較F與F3的大小和方向。分享交流：三力平衡有什么特點(diǎn)？分組探究小組1：作F1、F2的合力F，并與F3比較小組2：作F2、F3的合力F’，并與F1比較小組3：作F1、F3的合力F’’，并與F2比較

結(jié)論：物體受多個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，其平衡條件是所受合力為零。探究共點(diǎn)力的平衡條件延伸：

（1）共點(diǎn)的三力平衡時(shí)，表示三力的矢量可以形成封閉

的矢量三角形。（2）n個(gè)力處于平衡狀態(tài)時(shí)，有什么關(guān)系？解：對(duì)小球的受力分析如圖，由幾何關(guān)系例題1：在圖中，小球重3N，光滑斜面的傾角為。求斜面及豎直放置的擋板對(duì)小球作用力的大小。而代入數(shù)據(jù)得：即斜面對(duì)小球的作用力為3.5N，擋板對(duì)小球的作用力為1.7N共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用例題2：在科學(xué)研究中，人們利用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小，其原理如圖所示，儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲，懸掛著一個(gè)金屬球。無(wú)風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂。當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度，風(fēng)力越大，偏角越大。通過(guò)傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小指示出風(fēng)力的大小。那么，風(fēng)力的大小F跟小球質(zhì)量m、偏角θ之間有什么關(guān)系？力的合成法效果分解法正交分解法三角形法F′F＝mgtanθ隨堂鞏固【習(xí)題1】沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個(gè)足球掛在A點(diǎn)(圖甲)，足球所受的重力為G，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計(jì)，足球與墻壁的接觸點(diǎn)為B，懸繩與墻壁的夾角為α，求懸繩對(duì)球的拉力F2和墻壁對(duì)球的支持力F1。核心點(diǎn)撥：重力的作用點(diǎn)在球心O點(diǎn)，支持力F1沿球的半徑方向，G和F1的作用線必交于O點(diǎn)，用平行四邊形定則求出它們的合力F，這時(shí)足球和網(wǎng)兜相當(dāng)于受到兩個(gè)力(F和F2)，由二力平衡條件可判定F2的作用線也必過(guò)O點(diǎn)，即三個(gè)力是共點(diǎn)力。求解平衡問(wèn)題的一般步驟【習(xí)題2】如下圖所示，水平桌面上固定一個(gè)豎直擋板，現(xiàn)將一個(gè)球體A與斜面體B疊放在一起，用水平外力F緩緩向左推動(dòng)B，使A緩慢升高．設(shè)各接觸面均光滑，則該過(guò)程中 (

)A．A和B均受三個(gè)力作用B．B對(duì)桌面的壓力越來(lái)越大C．A對(duì)B的壓力越來(lái)越大D．A對(duì)擋板的壓力大小保持不變核心點(diǎn)撥：將A、B作為一個(gè)整體，則A、B之間的彈力為內(nèi)力，擋板對(duì)A的作用力、地面對(duì)B的支持力均是外力．√【習(xí)題3】(2024·江門(mén)新會(huì)第一中學(xué)?？?一物體P通過(guò)細(xì)繩系在兩根等長(zhǎng)細(xì)繩OA、OB的結(jié)點(diǎn)O上，細(xì)繩的A端、B端掛在半圓形的支架上，如圖所示．開(kāi)始時(shí)繩OB處于水平位置，此時(shí)細(xì)繩OA、OB的拉力大小各為5.0N和3.0N．保持A端、O端的位置不動(dòng)，將B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至