5.共点力的平衡 课程标准 素养目标 能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 1.能解释生活中共点力平衡现象。 (物理观念) 2.运用共点力平衡条件分析问题。 (科学思维) 3.运用共点力平衡条件分析动态平衡的问题。 (科学探究) 高端教学引领 【教学建议】 1.物体的静态平衡 任务 建议 物体的静态平衡问题 通过生活情境分析,结合实例让学生体验静态平衡现象。 2.物体的动态平衡 任务 建议 物体的动态平衡问题 结合实例让学生分析动态平衡问题。 3.解决平衡问题的方法 任务 建议 解决平衡问题 结合实例让学生分析平衡问题的不同解决方法。 【情境导引】 其实平衡无时无处不在,一架架小天平一直在悄悄地发挥着重要的作用。 有形的平衡可以用眼睛看得到。例如各种秤的应用,孩子们玩耍的跷跷板,女子体操中的平衡木。有些平衡却在无形之中。这样的例子还有很多,也许是大自然冥冥之中在调试着平衡。 问题导引: 1.共点力平衡的条件是什么 2.物体的静态平衡的条件是什么 3.物体的动态平衡的处理方法 课前自主学习 共点力平衡的条件 1.平衡状态:一个物体在共点力作用下,保持静止或匀速直线运动状态叫平衡状态。 2.平衡条件:F合=0;分量式 :F合x=0 、 F合y=0。 3. 几种简单的平衡: (1)二力平衡:作用于一个物体上的两个力,等大、反向、共线则平衡。 (2)三力平衡:三个共点力平衡则两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。 (3)三力平衡条件逆推理:若三力平衡必共点(三力非平行力)。 4.把一个力分解为两个互相垂直的分力,这种分解方法称为力的正交分解。 【易错辨析】 (1)共点力一定作用于物体上的同一点。 ( ) (2)作用于不同物体上的两个力,只要作用线交于一点,就可以进行力的合成。 ( ) (3)竖直上抛的物体上升至最高点时v=0,是平衡状态。 ( ) (4)物体的加速度a=0,则物体一定处于静止状态。 ( ) (5)在高空高速匀速飞行的飞机上,乘客所受合力为零。 ( ) 提示:(1)×。作用线相交于一点的力也可以叫作共点力。 (2)×。力的合成需要作用在同一物体上。 (3)×。最高点受重力,是非平衡状态。 (4)×。加速度为0的物体,可能处于静止,也可能做匀速直线运动。 (5)√ 课堂合作探究 【生活情境】 如图所示,悬挂物体处于静止状态。 【问题探究】 1.分析上述情境,思考共点力的平衡条件是什么。 共点力作用下物体的平衡条件是合外力为0。 2.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 (1)三个力平衡,合外力为零,则其中任意一个力与另外两个力的合力必定大小相等、方向相反。 (2)推广到多个力的平衡,若物体受多个力的作用而处于平衡状态,则这些力中的某一个力一定与其他力的合力大小相等、方向相反。 【实验情境】 如图,足球静止悬挂在墙壁上,分析其受力情况。 【问题探究】 1.如何分析图中足球的受力情况 提示:取足球和网兜组成的整体作为研究对象,分析其受力情况。 2.如何分析足球所受弹力和拉力情况 提示:足球受力平衡,重力为已知力,由力的合成和分解,可判断出拉力和墙壁弹力的情况。 【结论生成】 1.平衡状态: 平衡状态 ①静止; ②匀速直线运动 静止 v=0、a=0同时具备的情形 匀速直线运动 速度的大小、方向皆不变化 说明 ①静止的物体v=0; ②v=0的物体不一定静止,如竖直上抛到达最高点的情况 2.共点力的平衡: (1)平衡条件。 F合=0或 (2)由平衡条件得出的三个结论。 3.处理平衡问题的方法: (1)力的合成、分解法 三个力的平衡问题,一般将任意两个力合成,则该合力与第三个力等大反向,或将其中某个力沿另外两个力的反方向分解,从而得到两对平衡力。 (2)正交分解法 ①适用:将各力分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件Fx=0,Fy=0进行分析,多 ... ...
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