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高一物理必修1力的分解疑難解析

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  力的分解是力的合成的逆運算,是高一物理力學(xué)的基礎(chǔ)知識,下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咭晃锢肀匦?力的分解疑難解析,希望對你有幫助。

  高一物理力的分解疑難解析

  一、力的分解原則

  同一個力F可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力,一個已知力究竟應(yīng)怎樣分解,要根據(jù)實際情況來決定。所謂實際情況,可理解為力的實際效果和實際需要?,F(xiàn)對常見的幾種情況分析如下:

  1.斜面上的物體的重力一方面使物體沿斜面下滑,另一方面使物體緊壓斜面,因此重力一般分解為沿斜面向下和垂直于斜面向下的兩個力,如圖所示。

  2.地面上物體受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn),另一方面向上提物體,因此拉力F可分解為水平向前的力和豎直向上的力,如圖所示。

  3.用繩子掛在墻上的籃球受到的重力G產(chǎn)生了兩個效果,一個效果將繩子拉緊,另一個效果使球壓墻,所以球的重力G可分解為斜向下拉繩子的力和水平壓墻的力,如圖所示。

  4.如圖所示,電線OC對O點的拉力大小等于燈的重力,電線AO、BO都被拉緊,可見,OC上向下的拉力可分解為斜向下拉緊AO的力和水平向左拉緊BO的力。

  二、在力的分解中有解、無解的討論

  力分解時有解或無解,簡單地說就是代表合力的對角線與給定的代表分力的有向線段是否能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)。若可以構(gòu)成平行四邊形(或三角形),說明該合力可以分解成給定的分力,即有解。如果不能構(gòu)成平行四邊形(或三角形),說明該合力不能按給定的分力分解,即無解。具體情況有以下幾種:

己知條件

示意圖

解的情況

已知合力和兩個分力的方向

有惟一解     

已知合力和兩個分力的大小

有兩解或無解(當(dāng)或時無解)
         

已知合力和一個分力的大小和方向

有惟一解      

已知合力和一個分力的大小和另一個分力的方向

當(dāng)時有三種情況:(圖略)
(1)當(dāng)或 ,有一組解
(2)當(dāng)時,無解
(3)當(dāng)時,有兩組解
當(dāng),僅時,有一組解,其余情況無解

  因此在實際問題中分解某個力時,必須按該力產(chǎn)生的實際效果,在附加條件確定的前提下,才能得到確定的解,否則力的分解也將失去實際意義.

  三、多個共點力合成的正交分解法的步驟

  第一步:建立坐標(biāo)系,以共點力的作用點為坐標(biāo)原點,直角坐標(biāo)系中x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上。

  第二步:正交分解各力,即將每一個不在坐標(biāo)軸上的力分解到x和y坐標(biāo)軸上,并求出各力的大小,如圖所示。

  第三步:分別求x軸和y軸上各力的分力的合力,即

  第四步:求與的合力即為共點力的合力。

  合力大?。海狭與x軸間夾角確定,即。

  由于對某個力分解時可以根據(jù)需要而任意分解,因此在正交分解建立坐標(biāo)時也是任意的。但為了簡化解題過程,建立坐標(biāo)時應(yīng)使盡量多的力在軸上,不在軸上的力應(yīng)向軸做正交分解。

  高一物理學(xué)習(xí)方法

  一、要善于觀察,將實際與理論相結(jié)合
 
  物理學(xué)得比較好的同學(xué),大多是勤于觀察,善于觀察的。因而,他們具有很強的好奇心和求知欲。例如,在緒言課中,我們演示了小鐵球的碰撞現(xiàn)象,有的同學(xué)不僅單純地觀察到了一個球碰撞另一個球的現(xiàn)象,而且提出如果兩個球碰撞兩個球會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?三個球碰撞兩個球又出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么會這樣?勤于觀察,善于提出問題必將使自己對物理產(chǎn)生濃厚的興趣,推動自己去看書,去研究,去探索。這樣才能對物理真正產(chǎn)生興趣。
 
  當(dāng)我們學(xué)習(xí)了摩擦力之后,就應(yīng)在平時觀察生活中接觸物體接觸面的情況(物質(zhì)的材料、粗糙程度等),以及賽車與平常汽車的輪子與地面間的摩擦有什么不同,使平時生活中的現(xiàn)象與摩擦力的相關(guān)知識結(jié)合起來。學(xué)習(xí)了慣性后,當(dāng)看到汽車啟動或剎車時,車上的人向后或向前傾倒,或者汽車轉(zhuǎn)彎時,車上的人向彎外傾斜,看到這一現(xiàn)象就應(yīng)當(dāng)與慣性聯(lián)系起來,這樣觀察具有針對性和目標(biāo)性,大腦中必然存儲了大量的物理現(xiàn)象以及與之有關(guān)的物理知識。
 
  二、要勤于思考,培養(yǎng)物理思維能力
 
  高中物理具有很強的規(guī)律性和邏輯性,聯(lián)系實際多,靈活性強,學(xué)好物理單靠死記硬背是不行的,一定要勤于思考,增加理解,掌握其規(guī)律。做物理題目首先要弄清它的物理過程,建立起正確的物理情景,分析它滿足的條件,從而正確地選用物理規(guī)律,不能把物理題簡單當(dāng)作數(shù)學(xué)題去解。
 
  在高一剛開始的階段,我們所學(xué)的基本概念和基本公式較多,每學(xué)過一個概念,要弄清楚:這個概念是如何得來的?如何定義的?物理意義是什么?和其他物理量之間有什么關(guān)系……每學(xué)過一個公式,要力圖搞清:這個公式是如何得來的?適用條件和范圍是什么?和其他公式之間有什么關(guān)系……每做一道習(xí)題,首先審題要清晰,研究對象是誰?物理情景是什么?選取哪個物理過程進(jìn)行研究?該選用哪個公式去解題?將物理規(guī)律與數(shù)學(xué)知識緊密聯(lián)系,勤于思考,善于總結(jié),就一定會不斷提高分析、判斷、推理、歸納和想象的能力,從而更好地學(xué)習(xí)物理。
 
  三、要重視實驗,提高動手能力
 
  物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),許多物理概念、物理規(guī)律都是從自然現(xiàn)象的實驗中總結(jié)出來的。多做實驗可以幫助我們形成正確的概念,增強分析問題解決問題的能力,加深對物理規(guī)律的理解。
 
  高中物理課標(biāo)中,有不少的演示實驗和學(xué)生實驗,對于高一新生,注重把這兩種實驗做好,對于演示實驗,在老師演示的過程中,學(xué)生要根據(jù)老師的引導(dǎo)認(rèn)真觀察和分析實驗現(xiàn)象,弄清每個實驗的目的、原理,了解一些儀器的性能與使用。對于學(xué)生實驗一定要強調(diào)人人動手,不能做“聽眾”;做實驗時,要遵守操作規(guī)程,明確實驗步驟,認(rèn)真做實驗,仔細(xì)記錄數(shù)據(jù),通過正確的處理和分析,從而得出正確的結(jié)論。在課后學(xué)生可以根據(jù)教材上的小實驗(如“懸掛法”找重心)或“做一做:測定反應(yīng)時間”主動積極地去動手實驗,提高自己的動手能力。

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