2014高考物理一輪復(fù)習(xí)總教案23 物體的受力分析

1、第3課物體的受力分析（隔離法與整體法）、正交分解一、物體受力分析方法(1)意義(重要性)：對物體進行受力分析是解題的基礎(chǔ)，它貫穿于整個高中物理。受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ), 解決好力學(xué)問題的關(guān)鍵和重要方法,是學(xué)好物理的第一步.(因為：物體受力情況物體運動情況)；解物理問題的能力很重要體現(xiàn)在能否對物體進行正確的受力分析。把指定的研究對象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出來，并畫出受力示意圖，就是受力分析。(2)受力分析的方法和步驟：選取對象(研究對象可以是質(zhì)點、結(jié)點、某個物體、或幾個物體組成的系統(tǒng))。原則上使問題的研究處理盡量簡便.隔離物體把研究對象從周圍的環(huán)境中隔離開來，分析周圍物體對研

2、究對象的力的作用。按照先場力(重力、電場力、磁場力等),后接觸力(彈力、摩擦力),再其他力的順序進行分析；或先主動力,后被動力(彈力、摩擦力)的順序進行分析。按順序(重、彈、摩)分析可以防止漏力；分析出的每個力都要能找出施、受力物體(即性質(zhì)力)，這樣可防止添力現(xiàn)象。注意：力既不能多,也不能少；分析的力為性質(zhì)力,如重力、彈力、摩擦力等,不要分析效果力,如向心力、回復(fù)力等。畫出受力示意圖把物體所受的力一一畫在受力圖上，并標(biāo)明各力的方向，注意不要將施出的力畫在圖上。還要注意不同對象的受力圖用隔離法分別畫出，對于質(zhì)點不考慮形變及轉(zhuǎn)動效果，可將各力平移置物體的重心上，即各力均從重心畫起。檢驗：防止錯畫、

3、漏畫、多畫力。確定方向即確定坐標(biāo)系，規(guī)定正方向。列方程根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律，列出在給定方向上的方程。（步驟是針對某些力是否存在的不確定性而增加的）注意事項：.只分析研究對象所受的力,不分析研究對象對其它物體所施的力.對于分析出的每個力,都應(yīng)該能找出其施力物體.(可以防止添力) .合力和分力不能同時作為物體所受的力(3)判斷物體是否受某個力的依據(jù): (三個判斷依據(jù))從力的概念判斷尋找施力物體；從力的性質(zhì)判斷尋找產(chǎn)生原因；從力的效果判斷尋找是否產(chǎn)生形變或改變運動狀態(tài)。(是靜止,勻速運動還是變速運動）以上三個判斷依據(jù),在實際受力分析時,應(yīng)用最多的是第條,尤其對彈力和摩擦力的判斷主要是從形變和運

4、動狀態(tài)入手分析。而對某些特定的性質(zhì)力如：場力的分析，是從產(chǎn)生的原因即上述第條進行分析的。假設(shè)法：在未知某力是否存在時，可先對其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與不存在對物體運動狀態(tài)是否產(chǎn)生影響來判斷該力是否存在。(1)力的產(chǎn)生條件:不同的性質(zhì)力,產(chǎn)生條件不同,這是最基本的判斷.(2)力的作用效果:有些力產(chǎn)生條件較復(fù)雜,方向也隱蔽,根據(jù)產(chǎn)生條件難以判斷,(如彈、摩)此情況下應(yīng)根據(jù)力的作用效果去判斷是否受某力.(3)根據(jù)力的相互作用性:力的作用是相互的,從研究對象是否施出某種力來間接判是否受某種力的作用.(4)檢查受力情況與運動情況是否相符.在難以確定物體的某些受力情況時，可先根據(jù)(或確定

5、)物體的運動狀態(tài)，再運用平衡條件或牛頓定律判定未知力。注意:合力與分力不能同時認為物體所受的力,它們只是一種效果相同的“等效替代”。用字母代號標(biāo)出物體所受的每一個力，而某力的分力只按平行四邊形定則作出，一般一標(biāo)符號。基本粒子的重力可忽略，若無特別說明重力是一定存在的。彈力與運動狀態(tài)有關(guān)摩擦力注意相對運動或相對運動趨勢方向二、隔離法與整體法1、整體法：以幾個物體構(gòu)成的整個系統(tǒng)為研究對象進行求解的方法。在許多問題中可以用整體法比較方便，但整體法不能求解系統(tǒng)的內(nèi)力。2、隔離法：把系統(tǒng)分成若干部分并隔離開來，分別以每一部分為研究對象進行受力分析，分別列出方程，再聯(lián)立求解的方法。把研究對象從周圍環(huán)境中隔

6、離，然后分析周圍哪些“物體”對它施加有力的作用，(各是什么性質(zhì)、大小、方向怎樣？)分析出的是性質(zhì)力，即是分析出的每個力都應(yīng)該能找到施力物體(防添力)。并按照一定的順序(先場力、后接觸力)進行受力分析(防漏力)，并畫出受力示意圖。3、通常在分析外力對系統(tǒng)作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時，用隔離法。有時在解答一個問題時要多次選取研究對象，需要整體法與隔離法交叉使用三、力的正交分解法：將已知力按互相垂直的兩個方向進行分解的方法。物體受到多個力作用時求其合力，可將各個己知力沿兩個相互垂直的方向直行正交分解，然后再分別沿這兩個方向求出合力，正交分解法是處理多個力作用用問題的基本方法。

7、利用力的正交分解法可以求幾個已知共點力的合力，它能使不同方向的矢量運算簡化為同一直線上的標(biāo)量運算。一般地，當(dāng)物體受三個以上的共點力作用時，用正交分解法為好。正交分解的每一個力不一定按實際效果進行分解，往往按解題需要分解，原則上使更多的力落在互相垂直的坐標(biāo)軸上。步驟為：(1) 正交分解 建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點力的作用點為原點靜力學(xué)中：以少分解力和容易分解力為原則。(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)動力學(xué)中：以加速度方向和垂直加速度方向為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo),這樣使牛頓第二定律表達變?yōu)镕x=0； Fy=may(2)物體受到多個力作用F1 、F2 、F3,求合力F時,可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解。F1

8、分解為Fx1和Fy1 ； F2分解為Fx2和Fy2 ； F3分解為Fx3和Fy3然后求這兩個方向上的合力,把復(fù)雜的矢量運動轉(zhuǎn)化為相互垂直方向上的代數(shù)運算.則：x軸上的合力 Fx=Fx1+Fx2+Fx3+y軸上的合力Fy= Fy1+Fy2+Fy3+(3) 合力大小：合力方向：與x軸夾角為，則tan=四、圖解法根據(jù)平行四邊形定則,利用鄰邊及其夾角跟對角線的長短關(guān)系分析力大小變化情況的方法,通常叫圖解法。圖解法具有直觀、簡便的特點。應(yīng)用時應(yīng)該注意正確判斷某個分力方向的變化情況及其空間范圍。當(dāng)合力的大小方向一定，其中一個分力的方向一定時，用圖解法較為簡單。五、三角形法：合力和兩個分力通過平移，構(gòu)成一個

9、首尾相接的封閉三角形。力學(xué)幾何求解；用正弦、余弦定理及相似法求解。2、受力分析的幾個步驟靈活選擇研究對象：也就是說根據(jù)解題的目的，從體系中隔離出所要研究的某一個物體，或從物體中隔離出某一部分作為單獨的研究對象，對它進行受力分析 所選擇的研究對象要與周圍環(huán)境聯(lián)系密切并且已知量盡量多；對于較復(fù)雜問題，由于物體系各部分相互制約，有時要同時隔離幾個研究對象才能解決問題究竟怎樣選擇研究對象要依題意靈活處理對研究對象周圍環(huán)境進行分析：除了重力外查看哪些物體與研究對象直接接觸，對它有力的作用凡是直接接觸的環(huán)境都不能漏掉分析，而不直接接觸的環(huán)境千萬不要考慮進來然后按照重力、彈力、摩擦力的順序進行力的分析，根據(jù)

10、各種力的產(chǎn)生條件和所滿足的物理規(guī)律，確定它們的存在或大小、方向、作用點審查研究對象的運動狀態(tài)：是平衡態(tài)還是加速狀態(tài)等等，根據(jù)它所處的狀態(tài)有時可以確定某些力是否存在或?qū)δ承┝Φ姆较蜃鞒雠袛喔鶕?jù)上述分析，畫出研究對象的受力分析圖；把各力的方向、作用點（線）準(zhǔn)確地表示出來重難點突破一、研究對象的選取在進行受力分析時，第一步就是選取研究對象。選取的研究對象可以是一個物體（質(zhì)點），也可以是由幾個物體組成的整體（質(zhì)點組）。1、 隔離法：將某物體從周圍物體中隔離出來，單獨分析該物體所受到的各個力，稱為隔離法。隔離法的原則：把相連結(jié)的各物體看成一個整體,如果要分析的是整體內(nèi)物體間的相互作用力(即內(nèi)力),就要把

11、跟該力有關(guān)的某物體隔離出來,當(dāng)然,對隔離出來的物體而言,它受到的各個力就應(yīng)視為外力了。2、整體法：把相互連結(jié)的幾個物體視為一個整體(系統(tǒng))，從而分析整體外的物體對整體中各個物體的作用力(外力)，稱為整體法。整體法的基本原則：（1）當(dāng)整體中各物體具有相同的加速度（加速度不相同的問題，中學(xué)階段不易采用整體法）或都處于平衡狀態(tài)（即a=0）時，命題要研究的是外力，而非內(nèi)力時，選整體為研究對象。（2）整體法要分析的是外力，而不是分析整體中各物體間的相互作用（內(nèi)力）。（3）整體法的運用原則是先避開次要矛盾（未知的內(nèi)力）突出主要矛盾（要研究的外力）這們一種辯證的思想。3、整體法、隔離法的交替運用。對于連結(jié)體

12、問題，多數(shù)情況即要分析外力，又要分析內(nèi)力，這時我們可以采取先整體（解決外力）后隔離（解決內(nèi)力）的交叉運用方法，當(dāng)然個別情況也可先隔離（由已知內(nèi)力解決未知內(nèi)力）再整體的相反運用順序。二、物體受力分析。正確地進行受力分析是解題的基礎(chǔ)，高中物理不的兩大主塊：力和電都大量涉及到力的問題。對物體進行受力分析，主要遵循以下兩條原則：(1)從力產(chǎn)生的原因出發(fā)，進行受力分析，一般場力（重力、電場力、磁場力）主要依據(jù)這一點進行分析。(2)從物體所處的狀態(tài)（平衡態(tài)和非平衡態(tài)）入手結(jié)合各種力的特點，然后根據(jù)平衡條件或牛頓運動定律進行分析判斷。以上原則以第(2)條為主，同學(xué)們要養(yǎng)成“抓狀態(tài)，用規(guī)律”的良好習(xí)慣。三、正交分解。正交分解