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(wèn)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)?lái)的高一物理必修一共點(diǎn)力平衡疑難解析，希望對(duì)你有幫助。
高一物理必修一共點(diǎn)力平衡疑難解析
一、對(duì)平衡狀態(tài)的理解
對(duì)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(dòng)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(dòng)中的一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)，加速度不為零。由此可見(jiàn)，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(duì)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(wèn)題時(shí)常用的數(shù)學(xué)方法
解決共點(diǎn)力的平衡問(wèn)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(huì)使問(wèn)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(duì)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(duì)力利用平行四邊形定則(或三角形定則)運(yùn)算的過(guò)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(duì)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(wèn)題的基本思路是：
(1)選取研究對(duì)象：處于平衡狀態(tài)的物體;
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)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(wèn)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(dòng)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(duì)象或過(guò)程、狀態(tài);
(2)將某個(gè)研究對(duì)象、某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程或某個(gè)狀態(tài)從全過(guò)程中隔離出來(lái);
(3)畫(huà)出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dòng)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(dòng)的全過(guò)程;
(2)畫(huà)出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動(dòng)全過(guò)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(jiǎn)捷明快。
2.圖解法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題
所謂動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題是指通過(guò)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(guò)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(wèn)題的基本方法是：對(duì)研究對(duì)象在狀態(tài)變化過(guò)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(jiǎn)化為三角形)，再由動(dòng)態(tài)的力四邊形各邊長(zhǎng)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(wèn)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(duì)象;
(2)畫(huà)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(tīng)課和復(fù)習(xí)，對(duì)所學(xué)知識(shí)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(duì)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(tīng)老師講解難點(diǎn)，解答疑問(wèn)。這樣便對(duì)知識(shí)理解得較全面、透徹。課后進(jìn)行復(fù)習(xí)，除了對(duì)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(shí)點(diǎn)對(duì)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(shí)的練習(xí)，也指心理素質(zhì)的“練習(xí)”。鞏固知識(shí)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。基礎(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(duì)課堂知識(shí)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(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，在頭腦中形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。其次要對(duì)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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