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[高一物理教案]第四章 物体的平衡4.1共点力作用下物体的平衡 一、教学目标 1、知道共点力作用下物体平衡状态的概念； 2、掌握共点力平衡的条件,会用来解决有关平衡问题二、重点难点 重点 ：共点力作用下物体的平衡状态 难点 ：共点力的平衡条件 三、教学方法 实验、归纳、 四、教学用具 弹簧秤二个，钩码 五、教学过程 （一）、新课引入 日常生活中很多物体常常处于静止或者匀速直线运动状态，由牛顿运动定律可知，物体的运动状态与受力有关因此，从物体受力的角度去寻找物体保持运动状态不变的条件是解决问题的关键所在. 什么是物体的平衡状态?物体在什么条件下才能处于平衡状态？本章我们就来学习这方面的问题本节课首先学习共点力的平衡条件 （二）、平衡状态 1、共点力（复习） 几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力 2、共点力作用下的平衡状态 一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态 运动学特征：加速度为零 （三）、共点力作用下物体的平衡条件 1、理论推导 从牛顿第二定律知道：当物体所受合力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者做匀速直线运动，即物体处于平衡状态。
所以：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零 即F合＝0 2、平衡条件的实验验证 a：请三位同学把三个弹簧秤的挂钩挂在同一个物体上，分别向三个方向拉弹簧秤，记下弹簧秤的示数和方向 注意：用力不能太大，以免超出弹性限度 b：请同学们按各力的大小和方向作出力的图示，根据力的平行四边形法则，求出三个力的合力 c：请几位同学说明作图得到的结果：这三个力的合力为零（在误差范围内）；任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上四）、力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡1、物体受到两个共点力的时候，只有这两个力大小相等，方向相反，合力才为零，这就是二力平衡2、物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态，则这三个力必定共面共点，合力为零，称为三个共点力的平衡，其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上3、学生推导：多个公点力的平衡条件——F合=04、若F合=0,则在任一方向上物体所受合力也为零.将物体所受的共点力正交分解，平衡条件可表示为下列标量方程组：Fx＝0， FY=0（五）例题【例1】如图所示，，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合外力大小为 （ ）A．B．C．F4D．解析：由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3、F4的合力应为零，F1、F2、F3的合力应与F4等值反向，当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的大小仍为F4，但方向与F4成120°，依平行四边形法则可得，物体所受的合力大小仍为F4，所以本题的正确选项应为C。
【例2】下列关于质点处于平衡状态的论述，正确的是 A：质点一定不受力的作用 ( ) B：质点一定没有加速度 c：质点一定没有速度d：质点一定保持静止 ( B )【例3】如图所示，一物块放在水平桌面上，在水平方向受到F1＝10N，F2＝2N两个力作用，木块处于静止状态，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为 （ D ）A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向左D、零 解析：木块处于静止状态，竖直方向受的重力和桌面的支持力平衡，在水平方向只有F1和F2这两个力是不能平衡的，还受到方向向左的，大小为8N的静摩擦力作用，由此可知桌面至少可以给木块8N的静摩擦力，静摩擦力的大小和方向随木块受的其他外力F1、F2的变化而变化撤去F1后，大小为2N的力F2作用在木块上，方向向左，这时桌面给木块2N水平向右的静摩擦力，木块所受合力为零 （六）、课堂小结 1：共点力的平衡条件是F合＝0； 2、平衡状态的二个特征是： a＝0； 速度v恒定(或为零)； 3、物体所受的合力为零，在正交分解时常采用：Fx合=0; Fy合=0 六、课外作业 一个物体受到五个共点力F1、F2、F3、F4、F5的作用，处于平衡状态。
1：如果将F3撤去，而其他力保持不变，则F1、F2、F4、F5的合力是多大？方向如何？ 2：如果将F2、F5两个力撤去，而其余力保持不变，则F1、F3、F4的合力在什么范围内？ 。
