高中物理 3研究物体间的相互作用同步教学课件 粤教版必修1.ppt

一 弹力方向的判断方法总结弹力方向可以根据物体产生形变的方向进行判断 1 弹簧产生的弹力方向 与弹簧的中心轴线重合 指向弹簧形变的反方向 如图1所示 2 轻绳类物体产生的弹力方向 沿绳子并指向绳子收缩的方向 如图2所示 3 点 和 面 包括 平面 和 曲面 下同 接触 面 与 面 接触时 弹力沿着过接触点 垂直于接触面 或接触面的切面 并指向受力物体 如图3 图4所示 值得注意的是 一定要说清楚是哪一个物体产生的弹力方向 或者说清楚是哪一个物体所受的弹力方向 就像图1中箭头所表示的是弹簧产生的弹力方向 或者是被悬挂物体所受的弹力方向 典例1请在图中画出杆或球所受弹力的方向 解析 根据上面的结论 能很快地画出杆或球所受弹力的方向 如图所示 答案 见解析 二 如何确定摩擦力的方向摩擦力有两类 一类是滑动摩擦力 另一类是静摩擦力 对于摩擦力的方向 同学们可以根据下列两种方法来确定 1 依据摩擦力的概念来确定要依据摩擦力的概念进行分析 首先应明确研究对象 一般选受力物体 和参照物 一般选施力物体 再弄清研究对象相对参照物的运动方向 然后由摩擦力的概念可判断出研究对象所受到的摩擦力的方向 典例2如图所示 在一条水平的传送带上放着一个物体a 物体a随着传送带一起向右做匀速直线运动 则此时物体a是否受摩擦力 若受摩擦力 则受到的传送带对它的摩擦力方向如何 解析 由于物体a随传送带一起做匀速直线运动 则物体a相对于传送带来说是静止不动的并且没有运动的趋势 故物体a与传送带之间不存在摩擦力 答案 无摩擦力 2 应用假设的方法来确定此法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向 首先假设物体间不受摩擦力 再确定研究对象与参照物之间将会出现的相对运动的情况 最后确定研究对象所受到的摩擦力的方向 典例3一人用10n的力将物体紧压在墙上 如图所示 则物体是否受到摩擦力 若受摩擦力 方向如何 解析 假设物体不受摩擦力的作用 对物体的受力情况进行分析 如果物体在竖直方向上只受到重力作用 物体会向下运动 故假设错误 即物体受到摩擦力的作用 且摩擦力的方向与重力的方向相反 为竖直向上 答案 受摩擦力作用方向竖直向上 三 正确理解合力 分力及二者的关系1 等效替代法等效替代法是物理学中常用的一种方法 合力与分力的概念就是利用等效替代法提出的 已知分力求合力和已知合力求分力 其运算的本质就是在保证作用效果相同的前提下 寻找一个力和几个力之间的相互替代关系 力的平行四边形定则运用了 等效 观点 通过实验总结出来的共点力的合成法则 它给出了寻找这种 等效替代 所遵循的规律 说明 求几个已知分力的合力必须要明确这个合力是虚设的等效力 并非真实存在的力 合力没有性质可言 找不到施力物体 反之把一个已知力分解为两个分力 这两个分力也并非真实存在的力 无性质可言 当然也找不到施力物体 2 受力分析时 应注意的问题 1 合力和分力不能同时共存 不能既考虑了合力 又考虑分力 这样就增加了力 2 不要把受力分析与力的分解相混淆 受力分析的对象是某一个物体 分析的力是实际受到的某种性质的力 而力的分解的对象则是某一个力 是用并非存在的分力代替这个力 3 合力与分力的关系共点的两个力 它们的合力的大小范围是 f1 f2 f合 f1 f2 合力随两分力间夹角的减小而增大 当合力一定时 分力的大小将随着两分力间夹角的增大而增大 合力可以大于分力 也可以等于分力 或者小于分力 4 力的分解原则如果不加限制 从数学角度来看 将一个力分解 答案有无穷多 从物理学角度来看 这样分解一个力是没有意义的 因此我们分解力时要按照力产生的实际效果分解或按照题设条件及解题需要分解 典例4 2011 上海交大附中高一检测 放在粗糙斜面上加速下滑的物体所受到的力是 a 重力和斜面支持力b 重力 下滑力和斜面支持力c 重力 摩擦力和斜面支持力d 重力 下滑力 摩擦力和斜面支持力 解析 选c 以物体为研究对象 物体受到重力 支持力 滑动摩擦力三个力的作用 c正确 a错误 下滑力是重力的一个分力 受力分析时不分析分力 故b d错误 四 连接体的平衡问题解决共点力的平衡问题 关键是对研究对象进行准确的受力分析 受力分析时应注意不同力产生的条件及方向特点 然后根据共点力的平衡条件在所选的方向上列平衡方程 再分析 求解 1 用 整体法 与 隔离法 分析物体的受力情况 1 整体法把相互连接的几个物体视为一个整体 系统 从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力 即外力 称为整体法 整体法的原则 当整体中各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态 即a 0 需要研究的是外力而非内力时 选取整体为研究对象 整体法要分析的是外力 而不是分析整体中各物体间的相互作用 2 隔离法将某物体从周围物体中隔离出来 单独分析该物体所受到的各个力 称为隔离法 隔离法的原则 如果要分析的是物体间的相互作用力 即内力 就要把跟该力有关的某物体隔离出来 当然 对隔离出来的物体而言 它受到的各个力就应视为外力了 2 连接体平衡问题的分析方法连接体是多个相互关联的物体组成的物体组 或物体系 分析连接体问题时 常用整体法和隔离法来进行受力分析 由于对连接体的问题 多数情况既要分析外力 又要分析内力 这时我们可以采取先整体 解决外力 后隔离 解决内力 的方法 当然个别情况也可运用先隔离再整体的相反顺序 典例5 双选 如图所示 人重600n 木板重400n 人与木板 木板与地面间的动摩擦因数皆为0 2 现在人用水平力拉绳 使他与木板一起向右匀速运动 则 a 人拉绳的力是200nb 人拉绳的力是100nc 人的脚给木板摩擦力向右d 人的脚给木板摩擦力向左 解析 选b c 把人与木板看成一个整体 绳拉人与绳拉木板的力都为t 根据