人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡评课ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡评课ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了知识回顾，FN1，FN2，单体平衡三力平衡，解法一合成法，解法二分解法，解法三正交分解法，一解析式法，三相似三角形，轻绳问题小结等内容，欢迎下载使用。

1. 共点力平衡条件：合外力为零。
2.平衡问题常见处理方法： ① 整体法与隔离法
②合成法、分解法、正交分解法
例：如图所示，一质量为m的光滑小球静止在挡板和倾角为θ的斜面之间。求挡板对球的支持力FN1和斜面对球的支持力FN2。
1.能利用合适的方法解决动态平衡的相关问题。2.能解决轻绳“死结”和“活结”的问题
物体一直处在极其缓慢的变化过程中，在该运动过程中的任何一个位置，物体都可以近似处理成在该位置静止，即该过程中每个状态都可以看成平衡状态。
知识点一：“动”态平衡
情景一：如图所示，一质量为m的光滑小球，静止在挡板和倾角为θ的斜面之间。现将斜面以下端顶点为轴转动（挡板保持竖直状态不变），使θ角变小（θ>0）的过程中，问：挡板对小球的支持力FN1和斜面对小球的支持力FN2大小如何变化？
解析：此时FN1=mgtanθ ；FN2=mg/csθ θ变小：tanθ变小；csθ变大；FN1变小；FN2 变小
情景二：如图所示，一质量为m的光滑小球，静止在挡板和倾角为θ的斜面之间。现将挡板以下端为轴缓慢逆时针转动直至放平的过程中，问：挡板对小球的支持力FN1和斜面对小球的支持力FN2大小如何变化？
问题：α变大，mg与FN1垂直吗？
解析：挡板缓慢转动至放平，FN2减小到0，FN1先减小后增大到mg
(二）动态矢量三角形法
解析：当FN1 垂直于FN2时，FN1存在最小值，最小值FN1min=mgsinθ
结论：变化力垂直于定向力时，变化力有最小值。
情境二答案：挡板对物体的支持力FN1（变化力）先变小后变大。
斜面对物体的支持力FN2（定向力）一直变小。
例：如图所示，光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓拉到顶端的过程中，试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化情况。
结论：力的矢量三角形和图中几何关系三角形（阴影）相似
设球体半径为R，定滑轮到O的距离为h，绳长为L，因为 F//L ；mg//h；FN；R 共线 根据三角形相似性得 F/L=FN /R=mg/h得绳中张力F=mgL/h，球面弹力FN=mgR/h由于拉动过程中h、R不变，L变小。故F减小，FN不变。
三角形相似法解此类问题很方便，那么用三角形相似解决问题的适用条件是什么？
三个力、力的矢量三角形和长度关系三角形相似
轻绳：绳的质量不计，伸长忽略不计，绳上任何一个横截面两边相互作用的拉力叫做“张力”，轻绳只有两端受力时，任何一个横截面上的张力大小都等于绳的任意一端所受拉力的大小，即同一轻绳张力大小处处相等 。
知识点二：轻绳“死结”、“活结”问题
1. 轻绳—— “死结”
“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可沿绳子移动的结点。 “死结”一般是由绳子打结而形成的，“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子。
例：AO、BO和CO三根绳子，O为结点，OB与竖直方向夹角为θ，悬挂物质量为m。已知θ角为37°，物体质量为5kg。求AO、BO、CO三根绳子拉力的大小(sin37°=0.6，cs37°=0.8）。
想一想：受力分析的研究对象是什么？
TA=TB sin θ = 37.5N
解析：TC=mg=50N
2. 轻绳——“活结”
当绳子跨过光滑的滑轮、光滑的碗口、钉子等光滑的结点时，此时结点是“活”结。“活结”可理解为把同一根绳子分成两段，绳子张力大小处处相等。
①结点不固定，可随绳子移动。由活结分开的两段绳子实际上是同一根绳子，弹力的大小一定相等。②活结两侧的绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。
1.如图所示，将一轻质细绳的两端固定于两竖直墙的A、B两点，通过一个光滑的挂钩将某重物挂在绳上，下面给出的四幅图中有可能使物体处于平衡状态的是（ ）
2.如图，晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态，如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。下列判断正确的是（ ）A．B端移到B1位置时，绳子张力不变B．B端移到B2位置时，绳子张力变小C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小
解析：A、B、设绳子间的夹角为2α，绳子总长为L，两杆间距离为S，由几何关系得：L1sinα+L2sinα=S，得：sinα=S/(L1+L2)=S/L当B端移到B1位置时，S、L都不变，则α也不变，由平衡条件可知，2Fcsα=mg，F=mg/2csα，可见，绳子张力F也不变。故A正确，B错误。C、D、B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，S减小，L不变，则α减小，csα增大，则F减小。故C错误，D正确。故选AD
3.如图所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B，绳上挂一个光滑的轻质滑轮，其下连着一个重为12N的物体，静止时绳的拉力T为多大？
想一想：此时若将B点下移，绳上张力T如何变化？
“死结”：两根独立的绳子，力可以不同。
“活结”：两侧的绳子作用力一定等大。两侧绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。