高中力學(xué)難點(diǎn)強(qiáng)行突破課件

高中物理重難點(diǎn)強(qiáng)行突破受力分析與物體平衡一、難點(diǎn)形成原因：1、力是物體間的相互作用。受力分析時(shí)，這種相互作用只能憑著各力的產(chǎn)生條件和方向要求，再加上抽象的思維想象去畫(huà)，不像實(shí)物那么明顯，這對(duì)于剛升入高中的學(xué)生來(lái)說(shuō)，多習(xí)慣于直觀形象，缺乏抽象的邏輯思惟，所以形成了難點(diǎn)。2、有些力的方向比較好判斷，如：重力，但有些力的方向難以確定。如：彈力、摩擦力等，雖然發(fā)生在接觸處，但在接觸的地方是否存在、方向如何卻難以把握。3、受力分析時(shí)除了將各力的產(chǎn)生要求、方向的判斷方法熟練掌握外，同時(shí)還要與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相聯(lián)系，這就需要一定的綜合能力。由于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)掌握不全，導(dǎo)致綜合分析能力下降，影響了受力分析準(zhǔn)確性和全面性。二、難點(diǎn)突破策略：物體的受力情況決定了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，正確分析物體的受力，是研究力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵。受力分析就是分析物體受到周圍其它物體的作用。為了保證分析結(jié)果正確，應(yīng)從以下幾個(gè)方面突破難點(diǎn)1.選擇研究對(duì)象的方法：（原則上先分析受力個(gè)數(shù)少的物體）整體法和隔離法整體法隔離法概念將幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周圍物體分隔開(kāi)的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問(wèn)題分析整體周圍其他物體對(duì)整體的作用。而不畫(huà)整體內(nèi)部物體間的相互作用。分析它受到周圍其他物體對(duì)它的作用力2.受力分析的依據(jù)：各種性質(zhì)力的產(chǎn)生條件及各力方向的特點(diǎn)3.受力分析的步驟：為了在受力分析時(shí)不多分析力，也不漏力，一般情況下按下面的步驟進(jìn)行：（1）確定研究對(duì)象——可以是某個(gè)物體也可以是整體。（2）按順序畫(huà)力a．先畫(huà)重力：作用點(diǎn)畫(huà)在物體的重心，方向豎直向下。b．再畫(huà)彈力：看研究對(duì)象跟周圍其他物體有幾個(gè)接觸點(diǎn)（面），先對(duì)某個(gè)接觸點(diǎn)（面）分析，若有擠壓，則畫(huà)出彈力，若無(wú)法確定可利用假設(shè)法，再結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)加以確定。c．再畫(huà)摩擦力：看研究對(duì)象跟周圍其他物體有幾個(gè)接觸點(diǎn)（面），先對(duì)某個(gè)接觸點(diǎn)（面）分析，若有彈力和相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則再畫(huà)出摩擦力。分析完一個(gè)接觸點(diǎn)（面）后，再依次分析其他的接觸點(diǎn)（面）。若無(wú)法確定可利用假設(shè)法和牛頓第二定律判斷。4.受力分析的輔助手段（1）物體的平衡條件（共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零）（2）牛頓第二定律（物體有加速度時(shí)）（3）牛頓第三定律（內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上）三、分類例析1．彈力有、無(wú)的判斷彈力的產(chǎn)生條件是接觸且發(fā)生彈性形變。但有的形變明顯，有的不明顯。那么如何判斷相互接觸的物體間有無(wú)彈力方法1：“假設(shè)法”，即假設(shè)接觸物體撤去，判斷研究對(duì)象是否能維持現(xiàn)狀。若維持現(xiàn)狀則接觸物體對(duì)研究對(duì)象沒(méi)有彈力，因?yàn)榻佑|物體使研究對(duì)象維持現(xiàn)狀等同于沒(méi)有接觸物，即接觸物形同虛設(shè)，故沒(méi)有彈力。若不能維持現(xiàn)狀則有彈力，因?yàn)榻佑|物撤去隨之撤去了應(yīng)該有的彈力，從而改變了研究對(duì)象的現(xiàn)狀?？梢?jiàn)接觸物對(duì)研究對(duì)象維持現(xiàn)狀起著舉足輕重的作用，故有彈力。圖1例：如圖1所示，小車上固定著一根彎成α角的曲桿，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的球，試分析下列情況下桿對(duì)球的彈力的大小和方向：（1）小車靜止；（2）小車以加速度a水平向右運(yùn)動(dòng)；（3）小車以加速度a水平向左運(yùn)動(dòng)。2．摩擦力的方向摩擦力的方向?yàn)榕c接觸面相切，.與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。但相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不如相對(duì)運(yùn)動(dòng)直觀，具有很強(qiáng)的隱蔽性，常用下列方法判斷。法1：“假設(shè)法”。即假設(shè)接觸面光滑，看原來(lái)相對(duì)靜止的物體間能發(fā)生怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若能發(fā)生，則這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向就為原來(lái)靜止時(shí)兩物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。若不能發(fā)生，則物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。例：如圖所示為皮帶傳送裝置，甲為主動(dòng)輪，傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，P、Q分別為兩輪邊緣上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是：A．P、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反B．P點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同C．P點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反D．P、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同法2：根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”來(lái)判定。即先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即加速度的方向），再利用牛頓第二定律（F=ma）確定合力，然后通過(guò)受力分析確定靜摩擦力的大小和方向。例8：如圖所示，A、B兩物體豎直疊放在水平面上，今用水平力F拉物體，兩物體一起向右運(yùn)動(dòng)，試分析A、B間的摩擦力方向及B與水平面間的摩擦力方向。

法3：利用牛頓第三定律來(lái)判定此法關(guān)鍵是抓住“力是成對(duì)出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再確定另一物體受到的靜摩擦力的方向。例：練習(xí)冊(cè)95頁(yè)的例題2。

四、共點(diǎn)力平衡：1、二力平衡條件：等大、反向、共線2、三力平衡條件：其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力滿足等大、反向、共線。所以三力一定能夠構(gòu)成一個(gè)封閉三角形。三力平衡一般用三角形法運(yùn)算。3、多力平衡條件：其中任意一個(gè)力與其它力的合力一定滿足等大、反向、共線。多力平衡一般用正交分解法運(yùn)算。五、動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般處理方法：1、圖解法：適合三力平衡且“一邊一角”不變的情況。2、相似三角法：適合三力平衡，不能用圖解法分析且有兩個(gè)三角形相似的情況。3、正交分解法：把題中的變化轉(zhuǎn)為角度的變化，利用三角函數(shù)的知識(shí)分析力的大小變化。4、極限法：按照題意，把力推至極限情況，分析力的兩個(gè)極限值，從而分析力的大小變化。動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般處理方法【知識(shí)要點(diǎn)】1．什么是動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題？2．怎么用極限法解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題？3．怎么用解析法解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題？4．怎么用圖解法解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題？例1．如圖所示，輕繩的一端系著質(zhì)量為m的物體，另一端系在一個(gè)輕質(zhì)圓環(huán)上，圓環(huán)套在粗糙水平桿MN上，現(xiàn)用水平力F拉繩上一點(diǎn)，使物體處于圖中實(shí)線位置，然后改變F的大小使其緩慢下降到圖中虛線位置，圓環(huán)仍在原來(lái)的位置不動(dòng)，則在這一過(guò)程中，水平拉力F、環(huán)與桿的摩擦力F摩和環(huán)對(duì)桿的壓力FN的變化情況是（

）A．F逐漸增大，F(xiàn)摩保持不變，F(xiàn)N逐漸增大B．F逐漸增大，F(xiàn)摩逐漸增大，F(xiàn)N保持不變C．F逐漸減小，F(xiàn)摩逐漸增大，F(xiàn)N逐漸減小D．F逐漸減小，F(xiàn)摩逐漸減小，F(xiàn)N保持不變例2．如圖所示，小船用繩索拉向岸邊，設(shè)船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水的阻力不變，那么小船在勻速靠岸過(guò)程中，下面說(shuō)法哪些是正確的（）A．繩子的拉力F不斷增大B．繩子的拉力F不變C．船所受的浮力不斷減小D．船所受的浮力不斷增大例3．如圖所示，輕繩的A端固定在天花板上，B端系一重為G的小球，小球靜止在固定的光滑大球表面上，己知AB繩長(zhǎng)為l，大球半徑為R，天花板到大球頂點(diǎn)的豎直距離AC=d，角ABO＞90o．求繩中張力和大球?qū)π∏虻闹С至Γㄐ∏蛑睆胶雎圆挥?jì)）.ACBO例4．如圖所示，用等長(zhǎng)細(xì)繩OA和OB懸掛著一個(gè)重為G的物體，保持重物的位置不變．現(xiàn)使OB端沿半徑等于繩長(zhǎng)的圓周軌跡向C移動(dòng)，在這過(guò)程中，OB繩中的張力TB的最小值是多少？例4．如圖所示，用等長(zhǎng)細(xì)繩OA和OB懸掛著一個(gè)重為G的物體，保持重物的位置不變．現(xiàn)使OB端沿半徑等于繩長(zhǎng)的圓周軌跡向C移動(dòng)，在這過(guò)程中，OB繩中的張力TB的最小值是多少？GTATBTB例5．如圖所示裝置，兩根細(xì)繩栓住一球，保持兩細(xì)繩間的夾角不變，若把整個(gè)裝置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)900，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，CA繩的拉力大小的變化情況是

，CB繩的拉力的大小變化情況是

.例5．如圖所示裝置，兩根細(xì)繩栓住一球，CA繩水平，保持兩細(xì)繩間的夾角不變，若把整個(gè)裝置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)900，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，CA繩的拉力大小的變化情況是

，CB繩的拉力的大小變化情況是

.GTATBCA繩的拉力先增大后減小CB繩的拉力一直減小例6．如圖所示，在細(xì)繩的下端掛一物體，用力F拉物體，使細(xì)繩偏離豎直方向α角，且保持α不變，當(dāng)拉力F與水平方向夾角β為多大時(shí)，拉力F值最?。孔钚≈禐槎嗌?？例7．如右下圖所示，一個(gè)重力G的勻質(zhì)球放在光滑斜面上，斜面傾角為α，在斜面上有一光滑的不計(jì)厚度的木板擋住球，使之處于靜止?fàn)顟B(tài)．今使板與斜面的夾角β緩慢增大，問(wèn)：在此過(guò)程中，擋板和斜面對(duì)球的壓力大小如何變化？牛頓第二定律的性質(zhì)：應(yīng)用牛頓第二定律解題的基本思路：對(duì)研究對(duì)象受力分析，畫(huà)出受力分析圖，運(yùn)用三角形法或正交分解法。對(duì)研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)分析圖，根據(jù)四個(gè)基本公式求出加速度。θF1.如圖所示，箱子的質(zhì)量M＝5.0kg，與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.22。在箱子頂板處系一細(xì)線，懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝1.0kg的小球，箱子受到水平恒力F的作用，使小球的懸線偏離豎直方向θ＝30°角，則F應(yīng)為多少？（g＝10m/s2）矢量性2、如圖所示,質(zhì)量為m的人站在自動(dòng)扶梯上,人鞋與梯的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.扶梯傾角為θ,若人隨扶梯一起以加速度a向上運(yùn)動(dòng).梯對(duì)人的支持力N和摩擦力f分別為（）A.N=masinθB.N=m(g+asinθ)C.f=μmgD.f=macosθ獨(dú)立性【課后預(yù)習(xí)】練習(xí)冊(cè)122頁(yè)的《學(xué)案7習(xí)題：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決幾類典型問(wèn)題》瞬時(shí)性1、瞬時(shí)加速度問(wèn)題【變式訓(xùn)練】題中把OA彈簧改為輕繩OA，其余