教学课题受力分析.doc

教学课题：受力分析 力的合成和分解时间教学目标：1、进一步掌握受力分析的方法。2、掌握力的合成和分解的方法。3、能灵活地运用平行四边形法则解决实际问题教学重点：力的合成和分解的方法及应用。教学难点：同上教学器材：教学过程：教学随笔5一物体受力分析 物体受力分析是解决物理问题的基础。 1明确研究对象 2隔离研究对象 将研究对象从周围物体中隔离出来，只分析研究对象受到的作用力，不考虑研究对象对别的物体的作用力；只分析外力，不分析内力。 3按顺序分析 重力、电磁力、弹力、摩擦力(先场力，后接触力，再摩擦力) 弹力和摩擦力属被动力，它们的大小和方向与物体受其它力的情况有关。 凡有接触的地方都要考虑是否有弹力，凡有弹力的地方都要考虑是否有摩擦力。 4防止添力和漏力 按正确的顺序分析是防止漏力的有效措施 防止添力的方法是看能否找到施力物体。 F B AfB NB TT NA F B A GB GA 例1、如图，A和B在水平力F作用下，在水平面上向右做匀速直线运动。分析A、B物体所受的力，并指出B所受的每一力的反作用力。 【解答】受力如图。T的反作用力是B对A的拉力T，NB的反作用力是B对地面的压力，GB的反作用力是B对地球的吸引力，fB的反作用力是B对地面的摩擦力。 A A例2、分析下列各图中A的受力情况。 A A A A【解答】如图所示。说明：利用物体的平衡条件进行受力分析在对处于平衡状态的物体进行受力分析时，如果某力存在与否或其方向难以确定，可假设AB该力存在，也可以假设该力不存在，结合已知力分析其是否满足合力为零（或合力矩为零）的条件依据物体的平衡条件进行受力分析的基本思想是，物体的受力情况应与物体的状态相吻合，满足平衡条件，方法是假设法练习：1、如图所示，光滑斜面上有两个叠放的物体A和B。A跟光滑竖直墙壁接触，两物体均保持静止。分析A的受力情况。【解答】如图所示。说明：利用作用力和反作用力来分析A受的摩擦力。B要静止，所受A的摩擦力必沿斜面向上，故A受B的摩擦力必沿斜面向下。2、金版教程P26 能力提升 2【解答】A、C二力的合成和分解 1原则：等效替代。用一个力等效代替几个力叫力的合成，用几个力等效代替一个力叫力的分解。 合力和分力是等效替代关系，即合力和分力的作用效果相同。 在对物体进行受力分析时，考虑了合力就不考虑分力，考虑了分力就不考虑合力，因为它们是等效替代关系。 2方法： 平行四边形法则、解三角形(主要是直角三角形)、公式法、正交分解法 3、力的合成 同一直线上两力的合成先规定正方向，转化为代数运算。同向两力的合成：相加。(合力最大) 反向两力的合成：大力减小力，合力方向与大力方向相同。(合力最小) 实质：规定正方向后，加上一个“负”的力。(金版教程P15)1 互相垂直的两力的合成：解直角三角形。 F1 F2 mg互成角度的两力的合成(金版教程P16 ) F=F12+F22+2F1F2cos 为两力F1、F2的夹角。4、力的分解斜面上重物的重力的分解： F2 F F1 F1=mgsin F2=mgcos注意：这种分解并不是绝对的。如图。分解力时，要根据力的实际作用效果来分。斜向上方（或斜向下方）的力的分解： F1=Fcos F2=Fsin正交分解：(金版教程P20 二)正交分解法求合力，在解决多个力的合成时，有明显的优点。在运用牛顿第二定律解题时常常用到。建立直角坐标系，将力向两个坐标轴分解，转化为同一直线上的力的合成。 例1、金版教程P20 例1 正交分解法 例2、金版教程P20 例2 5合力和分力的关系 合力与分力是从力对同一物体产生的作用效果相同来定义的，因此，作用在不同物体上的力，不能合成，因为它们的作用效果不会相同。一个力被合力(或分力)替代后，本身不再参与计算，以免重复。 合力不一定大于分力。合力既可能大于分力，也可能等于或小于分力。(金版教程P21 四)合力一定时，两分力的大小随两分力的夹角变化的规律例3、作用于同一质点上的三个力，大小分别是20N、15N和10N，它们的方向可以变化，则该质点所受这三个力的合力A、最大值是45N； B、可能是20N；C、最小值是5N； D、可能是0.【分析】三个力方向相同时，合力最大，其最大值为45N，A正确。这三个力，每两个力之和都大于 第三个力，因此，这三个力作用在质点上，合力可能为0。合力的最小值为0。【解答】A、B、D。练习：1、在研究共点力合成的实验中，得到如图所示的合力F与两力夹角的关系图线，则下列说法正确的是：A、2NF14N； B、2NF10N；C、两分力大小分别为2N和8N；D、两分力大小分别为6N和8N.分析：由图可知，F12+F22=10N，F1-F2=2N。所以，F1=8N，F2=6N。合力最大值为14N，最小值为2N。2、如右图所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为T1、T2、T3，轴心对定滑轮的支持力分别为N1、N2、N3。滑轮的质量和摩擦均不计，则：A、T1=T2=T3，N1N2N3； B、T1T2T3，N1=N2=N3；C、T1=T2=T3，N1=N2=N3； D、T1T2T3，N1N2N3。【分析】由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以T1=T2=T3。轴心对定滑轮的支持力大小等于绳对定滑轮的力的合力。越大，F越小。【解答】A。3、金版教程P26 提升能力 1【解答】C。三用平行四边形法则解题(金版教程P21)正交分解法是解决力学问题的基本方法，这种方法往往较繁琐，要求有较好的数学功底，容易因粗心而出错。平行四边形法则是一种较简洁的解题方法。在解决三力作用下物体的平衡问题时，灵活运用此法可以使解题过程大大简化。平行四边形法常常转化为三角形法。例1金版教程P21 例3 F2 F1 F3例2金版教程P21 例4例3、金版教程P22 例5练习：1、一个质量为m的物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，这三个力的大小和方向刚好构成如图所示的三角形，则这个物体所受的合力是：A、2F1； B、F2； C、F3； D、2F3。分析：由三角形法则可知：F1和F2的合力为F3，与另一个力F3等大、同向，故F1、F2、F3的合力为2F3。【解答】D。引申：如将F3反向呢？解答：合力为0。 A T1 T2 O G T12、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一个重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳(98年全国高考题) A必定是OA； B必定是OB； C必定是OC； D可能是OB，也可能是OB。 【分析】选O点为研究对象，受力如图。 T2、G的合力必与T1等大反向。作出两力合成的平行四边形，由直角三角形的性质易知T1最大，故OA绳所受