物体的平衡复习PPT教学课件

第一章第一章 力力 物体的平衡物体的平衡1.力是物体间的相互作用，是物体发生力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因力是矢量形变和物体运动状态变化的原因力是矢量力的合成和分解力的合成和分解 2重力重心重力重心 3形变和弹力胡克定律形变和弹力胡克定律 4静摩擦最大静摩擦力静摩擦最大静摩擦力 5滑动摩擦滑动摩擦定律滑动摩擦滑动摩擦定律 6共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡 7实验：长度的测量实验：长度的测量8实验：探究弹力和弹簧伸长的关系实验：探究弹力和弹簧伸长的关系9实验：验证力的平行四边形定则实验：验证力的平行四边形定则2011高考导航考纲展示1.高考对重力、弹力、摩擦力、力的合成高考对重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解、物体的受力分析等知识的考查通常以与分解、物体的受力分析等知识的考查通常以选择题的形式出现，理解能力要求较高选择题的形式出现，理解能力要求较高2高考对本章的考查频率较高的知识点高考对本章的考查频率较高的知识点是三种常见的力及物体的平衡，尤其是摩擦力是三种常见的力及物体的平衡，尤其是摩擦力和物体的平衡和物体的平衡3本章知识往往与牛顿运动定律、动能本章知识往往与牛顿运动定律、动能定理、能量守恒相结合，有时还与电场及磁场定理、能量守恒相结合，有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合，题目难度较大，综中的带电体的运动相结合，题目难度较大，综合性较强，能力要求也较高合性较强，能力要求也较高4本章知识还经常以现实生活中的现象本章知识还经常以现实生活中的现象为背景，或以高科技为背景考查一些综合问题为背景，或以高科技为背景考查一些综合问题这类问题，是今后高考出题的方向这类问题，是今后高考出题的方向2011高考导航命题热点第一节第一节第一节第一节 重力重力重力重力 弹力弹力弹力弹力 摩擦力摩擦力摩擦力摩擦力 一、力一、力 1力的概念：物体与物体之间的力的概念：物体与物体之间的 作用作用 2力的性质力的性质 (1)物质性：力不能脱离物质性：力不能脱离 而存在没有而存在没有“施力物体施力物体”或或“受力物体受力物体”的力是的力是 的的 (2)相互性：力的作用是相互性：力的作用是 的施力的施力(受力受力)物体同时也是受力物体同时也是受力(施力施力)物体物体基础知识梳理相互相互物体物体相互相互不存在不存在(3)矢量性：力是矢量，既有矢量性：力是矢量，既有 ，又有又有 (4)独立性：一个力作用于某个物体独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用力的作用 基础知识梳理大小大小方向方向无关无关 3力的作用效果力的作用效果 4力的图示和示意图力的图示和示意图 (1)力的图示：包含力的力的图示：包含力的 、三个要素三个要素(2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的有向线段体受到某一力的有向线段基础知识梳理两个效果两个效果使物体发生使物体发生 .改变物体的改变物体的 .大小大小方向方向作用点作用点形变形变运动状态运动状态特别提示：同一性质的力可特别提示：同一性质的力可以产生不同的效果；不同性质的以产生不同的效果；不同性质的力可以产生相同的效果力可以产生相同的效果基础知识梳理二、重力二、重力1产生：由于地球的吸引而使物产生：由于地球的吸引而使物体受到的力体受到的力2大小：大小：Gmg.3方向：总是方向：总是 4重心：因为物体各部分都受重重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心一点叫做物体的重心基础知识梳理竖直向下竖直向下特别提示：特别提示：(1)(1)重力的方向总是与当重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同其垂直水平面向下的方向也就不同(2)(2)重力的方向不一定指向地心重力的方向不一定指向地心(3)(3)并不是只有重心处才受到重力的并不是只有重心处才受到重力的作用作用基础知识梳理三、弹力三、弹力1定义：发生弹性形变的物体由定义：发生弹性形变的物体由于要于要 ，对与它接触的物体产，对与它接触的物体产生力的作用生力的作用2产生的条件产生的条件(1)两物体两物体 ；(2)发生发生 基础知识梳理恢复原状恢复原状相互接触相互接触弹性形变弹性形变3方向方向(1)轻绳的拉力沿绳指向轻绳的拉力沿绳指向 的方向的方向(2)点与平面、平面与平面接触处的弹力垂直点与平面、平面与平面接触处的弹力垂直于平面于平面(若是曲面则垂直于接触处的若是曲面则垂直于接触处的 )指指向被压或被支持的物体向被压或被支持的物体(3)弹簧的弹力方向：总是沿弹簧的弹力方向：总是沿 指向指向变回原长的方向变回原长的方向(4)杆的弹力方向要依照平衡条件或牛顿定律杆的弹力方向要依照平衡条件或牛顿定律判定判定基础知识梳理绳收缩绳收缩切线方向切线方向弹簧轴线弹簧轴线4大小大小(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式为定律，其公式为Fkx；(2)非弹簧类弹力大小应由非弹簧类弹力大小应由 或或动力学规律求得动力学规律求得基础知识梳理平衡条件平衡条件 四、摩擦力四、摩擦力 1产生：相互接触且发生形变的产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有粗糙物体间，有 或或 时，时，在接触面上所受的阻碍在接触面上所受的阻碍 或或 的力的力 2产生条件：接触面产生条件：接触面 ；接；接触面间有弹力；物体间有触面间有弹力；物体间有 或或 基础知识梳理相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势粗糙粗糙相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势 3大小：滑动摩擦力大小：滑动摩擦力FfFN，静摩，静摩擦力：擦力：0FfFfmax.4方向：与相对运动或相对运动趋势方向：与相对运动或相对运动趋势方向方向 5作用效果：阻碍物体间的作用效果：阻碍物体间的或或 基础知识梳理相反相反相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势特别提示：特别提示：(1)(1)摩擦力阻碍的是物体间摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动物体的运动(2)(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动受滑动摩擦力作用的物体不一定运动(3)(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立立基础知识梳理一、对重力和重心的理解一、对重力和重心的理解1重力与万有引力的区别重力与万有引力的区别严格地讲，重力是万有引力的严格地讲，重力是万有引力的一个分力一个分力(另一分力是提供物体随另一分力是提供物体随地球自转做匀速圆周运动的向心力地球自转做匀速圆周运动的向心力)，如图，如图111所示，但在地球表所示，但在地球表面可以近似地认为重力等于万有引面可以近似地认为重力等于万有引力同一物体的重力在地球上不同力同一物体的重力在地球上不同位置不等，在赤道上时，重力最小，位置不等，在赤道上时，重力最小，有有F引引GF向，在地球两极时重向，在地球两极时重力最大，有力最大，有F引引G.课堂互动讲练图图1 11 11 12重心重心(1)特点：重心的位置与物体的形状特点：重心的位置与物体的形状及质量分布有关，重心不一定在物体上，及质量分布有关，重心不一定在物体上，更不一定在物体的几何中心上更不一定在物体的几何中心上(2)确定方法确定方法质量分布均匀的形状规则的物体，质量分布均匀的形状规则的物体，重心在其几何中心；重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不对于形状不规则或者质量分布不均匀的物体，重心可用悬挂法确定均匀的物体，重心可用悬挂法确定课堂互动讲练1.一个圆球形薄壳容器所受重一个圆球形薄壳容器所受重力为力为G，用一细线悬挂起来，如图，用一细线悬挂起来，如图 112所示，现在容器里装满水，所示，现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门，将小若在容器底部有一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，系统中，系统(包括容器和水包括容器和水)的重心位置，的重心位置，重力的大小如何变化重力的大小如何变化()课堂互动讲练图图1 11 12 2即时应用即时应用A重力慢慢减小重力慢慢减小B重心慢慢上升重心慢慢上升C重心先下降后上升重心先下降后上升D重心先上升后下降重心先上升后下降解析：选解析：选AC.当水流出时水的质量当水流出时水的质量不断减小，依据不断减小，依据Gmg，得重力慢慢，得重力慢慢减小，此时系统的重心不断下降，当减小，此时系统的重心不断下降，当容器中水即将流尽时，系统的重心位容器中水即将流尽时，系统的重心位置又接近于容器的中心位置，故重心置又接近于容器的中心位置，故重心先下降后上升选项先下降后上升选项A、C正确正确课堂互动讲练二、弹力的有无及方向的判断方法二、弹力的有无及方向的判断方法1弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法(1)根据弹力产生的条件直接判断根据弹力产生的条件直接判断根据物体是否直接接触并发生弹性根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力此方法多用形变来判断是否存在弹力此方法多用来判断形变较明显的情况来判断形变较明显的情况课堂互动讲练(2)利用假设法判断利用假设法判断对形变不明显的情况，可假设两个对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力变，则此处一定存在弹力课堂互动讲练(3)根据根据“物体的运动状态物体的运动状态”分析分析由状态分析弹力，使物体的受力由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态符合，必须与物体的运动状态符合，依据物依据物体的运动状态，由物体受力平衡体的运动状态，由物体受力平衡(或牛或牛顿第二定律顿第二定律)列方程来判断物体间的弹列方程来判断物体间的弹力是否存在力是否存在课堂互动讲练2弹力的方向的判断方法弹力的方向的判断方法(1)弹力的方向与物体形变的方向弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上具体情况有以下几种：个物体上具体情况有以下几种：课堂互动讲练课堂互动讲练弹力弹力的方向弹簧两端的弹力与弹簧测力计中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向面与面接触的弹力 垂直于接触面指向受力物体点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体球与面接触的弹力在接触点与球心的连线上，指向受力物体球与球接触的弹力垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析(2)由物体的运动状态判断弹力的方向由物体的运动状态判断弹力的方向物体的受力必须与物体的运动状态相物体的受力必须与物体的运动状态相符合可根据物体的运动状态，先假设一符合可根据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力若所得结顿第二定律列方程，求出弹力若所得结果为正值，其方向与假设方向相同，如果果为正值，其方向与假设方向相同，如果为负值，其方向与假设方向相反为负值，其方向与假设方向相反课堂互动讲练1 1绳对物体只能产生拉力，不绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子弹力的方向一定能产生推力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身的特点决定的是由绳子本身的特点决定的2 2杆