資源簡(jiǎn)介

學(xué)案：共點(diǎn)力平衡
課程標(biāo)準(zhǔn)：
（一）：能用共點(diǎn)力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問(wèn)題，能對(duì)物體的受力進(jìn)行分析并得出結(jié)論。
（二）：能從相互作用的視角分析自然與生活中的有關(guān)簡(jiǎn)單現(xiàn)象。
命題趨勢(shì)：
共點(diǎn)力平衡是高中物理力學(xué)的基礎(chǔ)，是每年高考必考的考點(diǎn)。
主要是注重基礎(chǔ)性和應(yīng)用性的考查，多以選擇題形式出現(xiàn)，在計(jì)算題中出現(xiàn)一般是復(fù)雜過(guò)程中的某一狀態(tài)或某一小段過(guò)程。
未來(lái)高考命題的方向：創(chuàng)設(shè)更接近日常生活、生產(chǎn)實(shí)際的問(wèn)題情境，重點(diǎn)考查力的合成和分解、共點(diǎn)力的平衡等知識(shí)點(diǎn)，可能會(huì)在數(shù)學(xué)方法上增加題目的難度，例如三角函數(shù)求極值、微元法等。
備考策略：
求解力學(xué)問(wèn)題往往需要先進(jìn)行受力分析。本節(jié)中雖然只涉及平衡狀態(tài)下物體的受力分析，但掌握好了這些方法，就很容易遷移運(yùn)用到電磁學(xué)等更復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析中，甚至對(duì)求解非平衡類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題也有一定的啟示。所以說(shuō)本講內(nèi)容對(duì)整個(gè)高中物理來(lái)說(shuō)是很重要的。因此，對(duì)其中的重要思想方法、解題技巧，同學(xué)們一定要進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練和分類比較，以達(dá)到深刻理解、靈活應(yīng)用的目的。
復(fù)習(xí)目標(biāo)：
理解共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件，分清靜態(tài)平衡和動(dòng)態(tài)平衡的區(qū)別。
能夠較快速地對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)際情景建立數(shù)學(xué)分析模型，并進(jìn)行受力分析。
熟練使用正交分解法、圖解法、合成與分解法等常用方法解決平衡類問(wèn)題。
課前任務(wù)：　
認(rèn)真研讀課本(必修一第三章第5節(jié))，并再做一遍課本課后習(xí)題。
一、“顧”
1、平衡狀態(tài)（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變）：一是質(zhì)點(diǎn) ，二是做 。（物體的加速度為零）
2、平衡條件：
（1）合外力為零，即F合= 。
（2） 合外力為零（若采用正交分解法，平衡條件表達(dá)式為Fx=0,Fy=0）。
3、常用推論：
(1)若物體受3個(gè)作用力而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力與其余2個(gè)力的合力 、 。
(2)若三個(gè)不共線的共點(diǎn)力合力為零，則三個(gè)力的有向線段經(jīng)過(guò)適當(dāng)平移 組成一個(gè)封閉三角形。
4、基本思路：確定平衡狀態(tài)(加速度為零)→巧選研究對(duì)象( 或隔離法)→受力分析→建立 →求解
5、常用方法：正交分解法、圖解法、合成與分解法等。
二、“學(xué)”
1、靜態(tài)平衡（物體處于平衡狀態(tài)）
例：圖中一件質(zhì)量為m的白衣，晾在單根晾衣繩上，晾衣桿之間的距離為L(zhǎng)，繩子上s，忽略風(fēng)力作用，你能求出晾衣繩內(nèi)部張力大小嗎？
方法 建立模型 受力分析（畫(huà)圖） 平衡方程
合成法
效果分解法
正交分解法
力的三角形法
合成法 物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意 一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反
效果分解法 物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的效果分解，則其分力和 滿足平衡條件
正交分解法 物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將物體所受的力分解為 ，每組力都滿足平衡條件
力的三角形法 對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個(gè) 的矢量三角形，根據(jù)直角三角形正弦、余弦或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力
思考：?jiǎn)问肿デ虻碾y易程度和手的大小、手指與球間的動(dòng)摩擦因素有關(guān)。用以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行受力分析：假設(shè)用兩手指對(duì)稱抓球，手指與球心在同一豎直面，手指接觸點(diǎn)連線水平且相距為L(zhǎng)，球半徑為R，接觸點(diǎn)與圓心的連線與水平夾角為θ，手指和球間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，球質(zhì)量為m。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，忽略抓球引起的球變形。你能求出每個(gè)手指對(duì)球的摩擦力大小嗎？
2、動(dòng)態(tài)平衡（物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢地變化，但始終處于平衡狀態(tài)）
教材改編習(xí)題：質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于鐵架臺(tái)上，用水平力F拉著繩的中點(diǎn)O，使得OA段繩偏離豎直方向一定角度，如圖所示。若保持O點(diǎn)位置不變，當(dāng)力F的方向沿順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向的過(guò)程中，力F如何變化？
基本思路：化“動(dòng)”為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”
實(shí)驗(yàn)探究： 受力分析： 求解：
思考：如圖所示，在吊環(huán)運(yùn)動(dòng)中，有一高難度動(dòng)作，先雙手撐住吊環(huán)，雙臂夾緊，然后身體下移，雙臂緩緩張開(kāi)至水平，雙臂夾緊時(shí)，吊繩恰好豎直，雙臂完全張開(kāi)時(shí)，吊繩與豎直方向夾角均為37°。那么吊繩的張力如何變化？
3、平衡問(wèn)題中的極值（狀態(tài)平衡變不平衡）
三、“總”
四、“用”
課后作業(yè)：
（1）重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在該過(guò)程中，斜面和擋板對(duì)小球的彈力的大小F1、F2各如何變化？
（2）(多選)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變 B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大
C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移
（3）重G的均勻繩兩端懸于水平天花板上的A、B兩點(diǎn)。靜止時(shí)繩兩端的切線方向與天花板成α角。求繩的A端所受拉力F1和繩中點(diǎn)C處的張力F2。
（4）圖中是家中常用的燃?xì)饣馉t，有五個(gè)倒鉤托著質(zhì)量為m蒸鍋，倒鉤與水平面夾角可看做α，請(qǐng)粗略計(jì)算每個(gè)倒鉤受到的彈力大小。

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