【与名师对话】高考物理总复习 本章整合2课件 新人教版必修1.ppt

对应学生用书p37 对应学生用书p37 1 过程模型 将物体位置的缓慢变化过程中每一状态均视为平衡状态 2 方法模型 假设法 极限法 整体法 隔离法 正交分解法 平行四边形法则 三角形法则等 对应学生用书p37 本章应具备的能力主要体现在七个方面 1 对 力的概念 做全面分析和理解 并将此理解应用到高中物理所涉及的各种力的复习中去 2 能对物体准确进行受力分析 并结合物体共点力平衡条件解决一般平衡问题 能将三力平衡问题转化为二力平衡问题 3 能用多种方法研究三力平衡中的动态分析问题 4 能用正交分解法分析多力平衡问题 5 能通过 整体法 和 隔离法 灵活选取研究对象 6 能准确分析平衡状态下的临界问题 7 关于实验能力 要求学生掌握好本章基本实验 掌握好每个基本实验涉及的基础知识和基本理论 让学生清楚误差的分类 系统误差和偶然误差 领会 验证型试验 和 探究型实验 的设计思想 会使用游标卡尺 掌握游标卡尺原理并能灵活应用到类似仪器上 对应学生用书p38 一 假设法在平衡问题中的应用在共点力平衡问题中 若所研究的物体或关联物体的状态 受力关系不能确定或题中的物理现象 过程存在多种可能情况时常用假设法求解 即假设其达到某一状态或受某力作用 然后利用平衡条件 正交分解等方法进行判定 例1一物块放在粗糙斜面上 在平行斜面向上的外力f作用下 斜面和物块始终处于静止状态 当f的大小按图所示规律变化时 物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能是下图中的 解析 静摩擦力的方向有沿斜面向上和沿斜面向下两种情况 假设开始时静摩擦力方向沿斜面向下 则有ff mgsin f 静摩擦力随着f的减小而减小 当ff 0后 静摩擦力的方向发生改变 沿斜面向上增大 到ff mgsin 后保持不变 b对 若假设开始时静摩擦力方向沿斜面向上 则有ff f mgsin 静摩擦力随着f的减小而增大 直到ff mgsin 保持不变 d对 答案 bd 例2 2011 苏北四市 如图所示 上方固定有长方体盒子的斜劈a放在固定的斜面体c的斜面上 在盒子内放有光滑球b 球b的直径略小于盒子内侧前后壁间的距离 现使斜劈a在斜面体c上静止不动 此时盒子内侧的m n点对球b均无压力 以下说法中正确的是 a 若c的斜面光滑 斜劈a以一定的初速度沿斜面向上滑行 则m点对球b有压力b 若c的斜面光滑 斜劈a以一定的初速度沿斜面向上滑行 则n点对球b有压力 c 若c的斜面粗糙 且斜劈a沿斜面匀速下滑 则m点对球b有压力d 若c的斜面粗糙 且斜劈a沿斜面匀速下滑 则n点对球b有压力 解析 若c的斜面光滑 不管斜劈a以一定的初速度沿斜面向上滑行还是沿斜面向下滑行 其加速度都是由重力沿斜面方向的分力提供 即为a gsin 为斜面倾角 再以球b为研究对象 球b在竖直方向受到重力和支持力作用 要想产生沿斜面方向的加速度 则n点对球b有压力 a错误 b正确 若c的斜面粗糙 且斜劈a沿斜面匀速下滑 则球b受力平衡 cd说法均错误 答案 b 二 数学转化思想巧解力的合成与分解问题1 数形转化思想数形转化是把物理问题化为几何问题 利用几何图形的性质来研究物理问题的一种解题思想 1 图解法 例3 2011 徐州模拟 半圆柱体p放在粗糙的水平地面上 其右端有固定放置的竖直挡板mn 在p和mn之间放有一个光滑均匀的小圆柱体q 整个装置处于静止 如图所示是这个装置的纵截面图 若用外力使mn保持竖直 缓慢地向右移动 在q落到地面以前 发现p始终保持静止 在此过程中 下列说法中正确的是 a mn对q的弹力逐渐减小b 地面对p的摩擦力逐渐增大c p q间的弹力先减小后增大d q所受的合力逐渐增大 解析 取q为研究对象 q受到mg fmn fp三个力的作用 若mn缓慢向右移动 则fmn方向不变 fp与竖直方向夹角增大 动态变化情况如图所示 可以判断fmn fp都变大 选项a c错误 由于q受力平衡 合力始终为零 选项d错误 取p q整体为研究对象 地面对p的摩擦力应与fmn平衡 所以地面对p的摩擦力逐渐增大 选项b正确 答案 b 本题主要考查静力学中的动态平衡问题 即物体在三个力的作用下处于平衡状态 任意两个力的合力与第三个力是平衡力 也就是说两个变力的合力是一个定值 显然求解本题的关键为 一是完成由物理问题向几何问题的转换 画出对应的矢量三角形 二是利用三角形的性质来讨论力的变化问题 2 相似三角形法在三力平衡问题中 已知一个力求其他两个力时 力三角形中没有特殊角 我们就寻找各边长已知的三角形与力三角形相似 利用三角形的相似就便于求出未知力 例4为了用起重机缓慢吊起一段均匀的钢梁 现用一根绳索拴牢此钢梁的两端 使起重机的吊钩钩在绳索的中点处 如图所示 若钢梁长l 重g 绳索能承受的最大拉力为fmax 则绳索至少为多长 不包括绳索在钢梁上环绕部分的长度 且绳索的重力不计 解析 吊钩对绳索施以竖直向上的力f 在缓慢吊起钢梁的过程中 绳索和钢梁组成的系统处于平衡状态 由二力平衡知识可知 f g 按力f的作用效果 将其分解为沿绳索方向的两个力f1和f2 f的大小 方向不变 绳索越长 两分力夹角越小 两分力越小 相反 绳索越短 两分力夹角越大 两分力越大 2 函数转化思想运用数学中的函数知识 将物理问题转化为函数问题 然后将函数问题注入物理意义 从而达到解决物理问题的目的 这种转化就叫函数转化 例5如图所示 人向右运动的过程中 物体a缓慢地上升 若人对地面的压力为f1 人受到的摩擦力为f2 人拉绳的力为f3 则 a f1 f2 f3均增大b f1 f2增大 f3不变c f1 f2 f3均减小d f1增大 f2减小 f3不变 解析 设人和物体a质量分别为m ma 依据题意可知 物体a在缓慢上升 即物体a在任何位置都可以认为是处于平衡状态 故绳的张力为f3 mag 显然绳的张力不变 对人进行受力分析 并建立直角坐标系如图所示 对人根据物体平衡条件 可得 f2 f3cos 0 f1 f3sin mg 解得f1 mg magsin f2 magcos f3 mag 显然 f1 f2是关于自变量 的函数 根据函数观点知 对函数f1 mg magsin 和f2 magcos 当自变量 减小时 函数f1 f2增大 本题的正确选项为b 答案 b 本题主要考查利用物体的平衡条件判断静态平衡中的变力问题 是物体平衡条件应用之一 但是解决本题的关键却不是物体平衡条件的应用 而是将物理问题转换成数学中的函数关系 也就是将题目中变化的物理量作为函数的自变