1、第 3节 力的平衡感悟平衡之美图 1:蘑菇石 图 2:商场电梯上的人图 3:远古巨石 图 4:平稳飞行的飞机1、平衡状态 是指物体的运动状态保持不变下列运动状态属于平衡状态的有( )A:静止 B:自由落体运动C:匀速直线运动 D:匀速圆周运动A C2、使物体处于平衡状态(即保持静止或匀速直线运动)时的受力情况如何?不受力由牛顿第一定律可知:物体在不受任何外力作用时,将保持静止或匀速直线运动状态。受力情况 案例 能否 处 于平衡状 态合力情况可以 F合 =0受一个力 不可以 F合 0自由落体运动受两个力 可以 F合 =0牛顿第一定律站岗匀速升空站立GN二力平衡大小相等方向相反同一直线一对平衡力的
2、合力为零方案 13、三个共点力作用下物体的平衡条件猜想假设实验设计F1F2F3方案 2方案 3F12F3F31F32 F1F2F3F12F合 =0因此由实验可得出结论 :三个共点力作用下物体的平衡条件为 :F合 =0由实验收集的数据可知:F12与 F3大小相等,方向相反,在一条直线上 。 (F12表示 F1、 F2的合力)三个共点力作用下物体的平衡条件F1F2F3F121、 F12=F3(F12表示 F1、 F2的合力)2、 F13=F2(F13表示 F1、 F3的合力)3、 F23=F1(F23表示 F1、 F3的合力)F2F1F3F13F2F1F3F23即: 当物体所受三个共点力而处于平衡
3、状态,那么其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 F合 =0 即 F1+F2+F3=0 F1+F2=-F3F1+F3=-F2 F2+F3=-F1推广: 物体在 三个以上 共点力作用下的平衡条件是所受合力也为零。即 F合 0推论: 当物体处于平衡时,它所受的某一个力与其余的力的合力等值反向。寻找 三个以上 的共点力的平衡条件 :根据力的合成定则, 我们可以把任意两个共点力用一个力代替,据此,逐步的等效简化,三个以上的共点力最终也都可以等效简化为两个共点力。可见三个以上的共点力的平衡最终也都可以等效简化为二力平衡。 二力平衡的物体合外力为零。F123F12F1F4F3F2如四个力的简化 :求解共点力作用下平衡问题的解题步骤:( 1)确定研究对象( 2)对研究对象进行受力分析,并画受力图;( 3)据物体的受力和已知条件,采用力的合成、分解、图解、正交分解法,确定解题方法;( 4)解方程,进行讨论和计算。