高一物理必修一共點力平衡疑難解析
高一物理必修一共點力平衡疑難解析
共點力平衡問題是現(xiàn)行高一物理教學(xué)中的重點內(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力平衡疑難解析，希望對你有幫助。
高一物理必修一共點力平衡疑難解析
一、對平衡狀態(tài)的理解
對于共點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動中的一個過渡狀態(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.如果物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等、方向相反，為一對平衡力。
2.如果物體在三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反。
3.如果物體受多個力作用而處于平衡狀態(tài)，其中任何一個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，沿任意方向物體所受的合力均為零。
5.三力匯交原理：如果一個物體受到三個非平行力作用而平衡，這三個力的作用線必定在同一平面內(nèi)，而且必為共點力。
三、解答平衡問題時常用的數(shù)學(xué)方法
解決共點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。有時將各種方法有機的運用會使問題更易解決，多種方法穿插、靈活運用，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菱形，而菱形的兩條對角線相互垂直，可將菱形分成四個相同的直角三角形，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算轉(zhuǎn)化為標(biāo)量運算。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，必要時還應(yīng)進行討論。
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)某個物體的受力和運動情況，一般可采用隔離法。運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)將某個研究對象、某段運動過程或某個狀態(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動時，一般可采用整體法。運用整體法解題的基本步驟是：
(1)明確研究的系統(tǒng)和運動的全過程;
(2)畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運動全過程的示意圖;
(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可用假設(shè)法。運用假設(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，進行深入理解，即精讀。上課時可有目的地聽老師講解難點，解答疑問。這樣便對知識理解得較全面、透徹。課后進行復(fù)習(xí)，除了對公式定理進行理解記憶，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行分析和概括。還有一種總結(jié)也很重要，就是在平時的練習(xí)和考試之后分析自己的錯誤、弱項，以便日后克服。
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