（新课标）教科版物理必修1第4章 2.共点力平衡条件的应用 3.平衡的稳定性(选学)56张PPT

2.共点力平衡条件的应用 3．平衡的稳定性(选学) 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1.知道受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能．(重点) 2.掌握利用合成法、分解法、三角形法等方法解答平衡类问题．(难点) 3.知道稳度的概念和影响稳度大小的因素. 一、关于移动货物箱的疑问 如图所示，货物箱处于平衡状态，G为货物箱重力，F为拉(推)力，N为地面对货物箱的支持力，f为摩擦力，地面与箱之间的动摩擦因数为μ. 1．向前拉物箱时 水平方向上：Fcos θ＝f 竖直方向上：N＋Fsin_θ＝G 又由于f＝μN，可得F＝ 2．向前推物箱时 水平方向上：Fcos θ＝f 竖直方向上：N＝Fsin θ＋G 又由于f＝μN 可得F＝. 比较两次的计算结果可知推动货物箱时需要的力更大． 二、如何选择绳子的粗细 如图甲所示，用绳子把排球网架的直杆拉住，OA、OB两绳的拉力大小相同，夹角为60°. 甲　　　　乙　　　　　丙 将立体图改画为平面图(在左上方观察)，O点受力示意图如图乙或丙所示，求FOA、FOB、FOC三力的大小关系，可采用下面两种方法. 1．合成法 如图乙，FOA与FOB的合力与FOC等大、反向， FOA与FOB大小相等， 2FOAcos 30°＝FOC，得FOC＝FOA. 2．正交分解法 如图丙，在x轴方向上：FOAcos 60°＝FOBcos 60°① 在y轴方向上：FOC＝FOAcos_30°＋FOBcos_30°② 由①②得：FOA＝FOB，FOC＝FOA 如果绳能承受的拉力跟绳的横截面积成正比，那么OC绳的直径大约是OA(OB)绳的1.32倍才合理． 三、平衡的稳定性 1．平衡的分类 种类 稳定平衡 不稳定平衡 随遇平衡 主要区别 自动恢复到原先的状态 不能自动回到原先的状态 在新的位置也能平衡 举例 不倒翁 杂技演员 电动机的转子 2.稳度 稳度指的是物体的稳定程度，物体的稳度大小由重心的高低和支持面的大小两个因素决定，重心越低，支持面越大，稳度就越大． 1．思考判断 (1)静态平衡的充要条件是合力为零、速度为零．(√) (2)速度不变的物体处于动态平衡状态．(√) (3)不论地面是否光滑，移动水平面上的货物箱时，“推”都比“拉”费力. (×) (4)在水平面上“推”、“拉”同一个货物箱时，货物箱受到的摩擦力大小相等．(×) (5)物体的平衡是根据物体受到外力的微小扰动偏离平衡位置后能否自动恢复到原来状态进行分类的．(√) 2．某物体受到四个力的作用而处于静止状态，保持其中三个力的大小和方向均不变，使另一个大小为F的力方向转过90°，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力(　　) A．F　　　B.F　　　C．2F　　　 D．3F B　[物体受到四个力的作用而处于静止状态，由物体的平衡条件可知，力F与另三个力的合力一定等大反向，当力F转过90°时，力F与另三个力的合力大小为F，因此，欲使物体仍能保持静止状态，必须再加一个大小为F的力，故只有B正确．] 3．如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(　　) 图4-1-4 A．G B．Gsin θ C．Gcos θ D．Gtan θ A　[人在重力和椅子各部分对他的作用力下处于平衡状态，所以重力一定与椅子各部分对他的作用力的合力等大反向，故选项A正确．] 　求解平衡问题的常用方法 1．合成法与分解法：对于三力平衡问题，具体求解时有两种思路：一是将某两个力进行合成，将三力转化成二力，构成一对平衡力；二是将某个力沿另两个力的反方向进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力，该法常用于三力中有两个力相互垂直的平衡问题． 2．正交分解法：物体所受的合力为零，则在任一方向上物体所受的合力都为零，如果把物体所受的各个力进行正交分解，即将各力分别分解到x轴和y轴上，则共点力作用下物体的平衡条件还可以表示为：Fx合＝0，Fy合＝0. 3．相似 ... ...