高一物理必修一共點(diǎn)力平衡疑難解析
高一物理必修一共點(diǎn)力平衡疑難解析
共點(diǎn)力平衡問題是現(xiàn)行高一物理教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咭晃锢肀匦抟还颤c(diǎn)力平衡疑難解析，希望對你有幫助。
高一物理必修一共點(diǎn)力平衡疑難解析
一、對平衡狀態(tài)的理解
對于共點(diǎn)力作用下物體的平衡，不要認(rèn)為只有靜止才是平衡狀態(tài)，勻速直線運(yùn)動也是物體的平衡狀態(tài)。因此，靜止的物體一定平衡，但平衡的物體不一定靜止。還需要注意，不要把速度為零和靜止?fàn)顟B(tài)相混淆，靜止?fàn)顟B(tài)是物體在一段時(shí)間內(nèi)保持速度為零不變，其加速度為零，而物體速度為零可能是物體靜止，也可能是物體做變速運(yùn)動中的一個(gè)過渡狀態(tài)，加速度不為零。由此可見，靜止的物體速度一定為零，但速度為零的物體不一定靜止。因此，靜止的物體一定處于平衡狀態(tài)，但速度為零的物體不一定處于平衡狀態(tài)。
總之，共點(diǎn)力作用下的物體只要物體的加速度為零，它一定處于平衡狀態(tài)，只要物體的加速度不為零，它一定處于非平衡狀態(tài)。
二、平衡條件的推論
1.如果物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相等、方向相反，為一對平衡力。
2.如果物體在三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等、方向相反。
3.如果物體受多個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其他力的合力大小相等、方向相反。
4.當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，沿任意方向物體所受的合力均為零。
5.三力匯交原理：如果一個(gè)物體受到三個(gè)非平行力作用而平衡，這三個(gè)力的作用線必定在同一平面內(nèi)，而且必為共點(diǎn)力。
三、解答平衡問題時(shí)常用的數(shù)學(xué)方法
解決共點(diǎn)力的平衡問題有力的合成分解法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法等多種方法，要根據(jù)題目具體的條件，選用合適的方法。有時(shí)將各種方法有機(jī)的運(yùn)用會使問題更易解決，多種方法穿插、靈活運(yùn)用，有助于能力的提高。
1.菱形轉(zhuǎn)化為直角三角形
如果兩分力大小相等，則以這兩分力為鄰邊所作的平行四邊形是一個(gè)菱形，而菱形的兩條對角線相互垂直，可將菱形分成四個(gè)相同的直角三角形，于是菱形轉(zhuǎn)化成直角三角形。
2.相似三角形法
如果在對力利用平行四邊形定則(或三角形定則)運(yùn)算的過程中，力三角形與幾何三角形相似，則可根據(jù)相似三角形對應(yīng)邊成比例等性質(zhì)求解。
3.正交分解法
共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件(F=0)是矢量方程，求合力需要應(yīng)用平行四邊形定則，比較麻煩;通常用正交分解法把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為標(biāo)量運(yùn)算。正交分解法平衡問題的基本思路是：
(1)選取研究對象：處于平衡狀態(tài)的物體;
(2)對研究對象進(jìn)行受力分析，畫受力圖;
(3)建立直角坐標(biāo)系;
(4)根據(jù)和列方程;
(5)解方程，求出結(jié)果，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行討論。
四、解答平衡問題常用的物理方法
1.隔離法與整體法
隔離法 為了弄清系統(tǒng)(接連體)內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動情況，一般可采用隔離法。運(yùn)用隔離法解題的基本步驟是：
(1)明確研究對象或過程、狀態(tài);
(2)將某個(gè)研究對象、某段運(yùn)動過程或某個(gè)狀態(tài)從全過程中隔離出來;
(3)畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動過程示意圖;
(4)選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。
整體法 當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運(yùn)動時(shí)，一般可采用整體法。運(yùn)用整體法解題的基本步驟是：
(1)明確研究的系統(tǒng)和運(yùn)動的全過程;
(2)畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動全過程的示意圖;
(3)選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。
隔離法和整體法常常需交叉運(yùn)用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡捷明快。
2.圖解法分析動態(tài)平衡問題
所謂動態(tài)平衡問題是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在這個(gè)過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，利用圖解法解決此類問題的基本方法是：對研究對象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析，依據(jù)某一參量的變化，在同一圖中做出物體在若干狀態(tài)下的平衡力圖(力的平行四邊形簡化為三角形)，再由動態(tài)的力四邊形各邊長度變化及角度變化確定力的大小及方向的變化情況。
3.臨界狀態(tài)處理方法—假設(shè)法
某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)，平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處的平衡狀態(tài)將要破壞、而尚未破壞的狀態(tài)。解答平衡物體的臨界問題時(shí)可用假設(shè)法。運(yùn)用假設(shè)法解題的基本步驟是：
(1)明確研究對象;
(2)畫受力圖;
(3)假設(shè)可發(fā)生的臨界現(xiàn)象;
(4)列出滿足所發(fā)生的臨界現(xiàn)象的平衡方程求解。
高一物理學(xué)習(xí)方法
多理解
多理解，就是緊緊抓住預(yù)習(xí)、聽課和復(fù)習(xí)，對所學(xué)知識進(jìn)行多層次、多角度地理解。預(yù)習(xí)可分為粗讀和精讀。先粗略看一下所要學(xué)的內(nèi)容，對重要的部分以小標(biāo)題的方式加以圈注。接著便仔細(xì)閱讀圈注部分，進(jìn)行深入理解，即精讀。上課時(shí)可有目的地聽老師講解難點(diǎn)，解答疑問。這樣便對知識理解得較全面、透徹。課后進(jìn)行復(fù)習(xí)，除了對公式定理進(jìn)行理解記憶，還要深入理解老師的講課思路，理解解題的“中心思路”，即抓住例題的知識點(diǎn)對癥下藥，應(yīng)用什么定理的公式，使其條理化、程序化。
多練習(xí)
多練習(xí)，既指鞏固知識的練習(xí)，也指心理素質(zhì)的“練習(xí)”。鞏固知識的練習(xí)不光是指要認(rèn)真完成課內(nèi)習(xí)題，還要完成一定量的課外練習(xí)。但單純的“題海戰(zhàn)術(shù)”是不可取的，應(yīng)該有選擇地做一些有代表性的題型?；A(chǔ)好的同學(xué)還應(yīng)該做一些綜合題和應(yīng)用題。另外，平日應(yīng)注意調(diào)整自己的心態(tài)，培養(yǎng)沉著、自信的心理素質(zhì)。
多總結(jié)
多總結(jié)，首先要對課堂知識進(jìn)行詳細(xì)分類和整理，特別是定理，要深入理解它的內(nèi)涵、外延、推導(dǎo)、應(yīng)用范圍等，總結(jié)出各種知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，在頭腦中形成知識網(wǎng)絡(luò)。其次要對多種題型的解答方法進(jìn)行分析和概括。還有一種總結(jié)也很重要，就是在平時(shí)的練習(xí)和考試之后分析自己的錯(cuò)誤、弱項(xiàng)，以便日后克服。
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