《平衡條件的應(yīng)用》力與平衡PPT
第一部分內(nèi)容：【學(xué)習(xí)素養(yǎng)•明目標(biāo)】
科學(xué)思維：1.通過實(shí)例鞏固處理靜態(tài)平衡的常用方法.2.通過解析法和圖解法，掌握如何分析動(dòng)態(tài)平衡問題.3.掌握解決臨界問題和極值問題的方法．
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平衡條件的應(yīng)用PPT，第二部分內(nèi)容：合作探究攻重難
靜態(tài)平衡
1．靜態(tài)平衡的定義
靜態(tài)平衡是指物體在共點(diǎn)力的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的平衡．
2．靜態(tài)平衡的理解
(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：處于靜態(tài)平衡的物體速度為零．
(2)平衡條件：處于靜態(tài)平衡的物體所受的合力為零．
(3)實(shí)例：日常生活中，三角形支架以其優(yōu)越的平衡穩(wěn)定性被廣泛采用．如：大型展覽館、體育館屋頂?shù)匿摷芙Y(jié)構(gòu)，馬路邊的路燈支架，建筑工地的塔吊支架等靜態(tài)平衡裝置大多采用三角形結(jié)構(gòu)．
【例1】沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個(gè)足球掛在A點(diǎn)，如圖所示，足球的質(zhì)量為m，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)球的拉力和墻壁對(duì)球的支持力．
思路點(diǎn)撥：①球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合外力為零．
②選取球?yàn)檠芯繉?duì)象可采用合成法、分解法、正交分解法求解．
規(guī)律方法
解決靜態(tài)平衡問題的方法及步驟
(1)處理平衡問題，常用的方法有合成法、分解法、相似三角形法、正交分解法等．
(2)應(yīng)用平衡條件解題的步驟
①明確研究對(duì)象(物體、質(zhì)點(diǎn)或繩的結(jié)點(diǎn)等)；
②對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析；
③建立合適的坐標(biāo)系，應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒谐銎胶夥匠蹋?/p>
④求解方程，并討論結(jié)果．
動(dòng)態(tài)平衡
1．動(dòng)態(tài)平衡的定義
動(dòng)態(tài)平衡是指物體在共點(diǎn)力的作用下保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或者通過控制某些物理量，使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)緩慢地發(fā)生變化，而這個(gè)過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)．
2．平衡條件
物體所受共點(diǎn)力的合力為零．
3．解題思路
把“動(dòng)”化為“靜”，從“靜”中求“動(dòng)”．
【例2】如圖所示，把球夾在豎直墻AC和木板BC之間，不計(jì)摩擦，球?qū)Φ膲毫镹1，球?qū)δ景宓膲毫镹2.在將木板BC逐漸放至水平的過程中，下列說法正確的是( )
A．N1和N2都增大
B．N1和N2都減小
C．N1增大，N2減小
D．N1減小，N2增大
思路點(diǎn)撥：選取球?yàn)檠芯繉?duì)象⇨對(duì)球進(jìn)行受力分析，作出受力的矢量三角形⇨根據(jù)有向線段的長(zhǎng)度變化判斷力的變化
規(guī)律方法
動(dòng)態(tài)平衡及其分析方法
(1)物體的動(dòng)態(tài)平衡是指物體在運(yùn)動(dòng)中的平衡，通過控制某一物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，在此過程中，物體始終處于一系列的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)．
(2)動(dòng)態(tài)平衡問題的兩種分析方法
①解析法：對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出因變量與自變量的一般函數(shù)式，然后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化．
②圖解法：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下的力的矢量圖(畫在同一個(gè)圖中)，然后根據(jù)有向線段(表示力)的長(zhǎng)度變化判斷各個(gè)力的變化情況．
平衡問題中的臨界和極值問題
1.臨界問題
臨界狀態(tài)是指某種物理現(xiàn)象(或物理狀態(tài))變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象(或物理狀態(tài))的過程中的轉(zhuǎn)折狀態(tài)．可理解為“恰好出現(xiàn)”某種物理現(xiàn)象，也可理解為“恰好不出現(xiàn)”某種物理現(xiàn)象，涉及臨界狀態(tài)的問題稱為臨界問題．
2．極值問題
極值是指描述物體的物理量在變化過程中出現(xiàn)的最大值或最小值．涉及極值的問題稱為極值問題．
3．解決臨界問題和極值問題的方法
一種是物理分析法，通過對(duì)物理過程的分析，抓住臨界(或極值)條件進(jìn)行求解．例如，兩物體脫離的臨界條件是兩物體間的彈力為零．另一種是數(shù)學(xué)法，通過對(duì)問題的分析，依據(jù)物理規(guī)律寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系(或作出函數(shù)圖像)，用數(shù)學(xué)知識(shí)(例如求二次函數(shù)的極值、討論公式極值、三角函數(shù)極值等)求解．
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平衡條件的應(yīng)用PPT，第三部分內(nèi)容：當(dāng)堂達(dá)標(biāo)固雙基
1．一氫氣球下系一小重物G，重物只在重力和繩的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力和風(fēng)力影響，而重物運(yùn)動(dòng)的方向如各圖中箭頭所示，則下列圖中氣球和重物G在運(yùn)動(dòng)中所處的位置可能的是( )
A [重物G受到重力和繩的拉力的共同作用，由力的平衡可知，二力必定反向，所以懸線是豎直的．]
2．如圖所示，一只質(zhì)量為m的螞蟻在半徑為R的半球形碗內(nèi)爬行，在距碗底高R2的P點(diǎn)停下來，若重力加速度為g，則它在P點(diǎn)受到的摩擦力大小為( )
A.12mg B.22mg
C.32mg D．mg
3．如圖所示，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開始時(shí)OB繩水平．現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變，改變OB繩長(zhǎng)使繩右端由B點(diǎn)緩慢上移至B′點(diǎn)，此時(shí)OB′與OA之間的夾角θ<90°.設(shè)此過程OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB，則下列說法正確的是( )
A．FOA一直減小 B．FOA一直增大
C．FOB一直減小 D．FOB一直增大
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