高中物理 2.3受力分析 物体的平衡知识点总结课件.ppt

一 受力分析1 概念 把研究对象 指定物体 在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来 并画出物体所受力的 这个过程就是受力分析 2 受力分析的一般顺序先分析 然后按接触面分析接触力 弹力 摩擦力 再分析其他力 电磁力 浮力等 最后分析已知力 3 受力分析的三个重要依据 4 受力分析的步骤 1 明确研究对象 即确定受力分析的物体 研究对象可以是单个物体 也可以是多个物体的组合 2 隔离物体分析 将研究对象从周围物体中隔离出来 进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用 3 画出受力示意图 边分析边将力一一画在受力示意图上 准确标出各力的方向 4 检查画出的每一个力能否找出它的施力物体 检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态 否则 必然发生了漏力 多力或错力现象 二 共点力作用下物体的平衡1 平衡状态 物体处于 或 的状态 3 共点力平衡的几条重要推论 1 物体在三个共点力作用下处于平衡状态时 表示这三个力的有向线段通过平移必构成封闭的三角形 2 物体在三个不平行的力的作用下处于平衡状态时 这三个力必为 力 3 物体在多个共点力作用下处于平衡状态时 其中任意一个力或几个力的合力与其余力的合力 思考 三力平衡时 为什么顺次平移这些力的作用线 使其首尾相接 则必构成一个封闭的三角形 答案 一 1 示意图2 重力3 施力形变运动状态二 1 静止匀速直线运动2 f合 03 共点等大反向思考 由三角形定则做出的前两个力的合力必与第三个力等大反向 1 整体法和隔离法当物理情景中涉及物体较多 就要考虑采用整体法和隔离法 3 联系牛顿第三定律整体法和隔离法有时要交叉使用 但必须使用力的相互作用原理才能从整体法过渡到隔离法 2 假设法在未知某力是否存在时 可先对其作出存在或不存在的假设 然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在 1 力的合成法与分解法 对于三力平衡问题 一般根据 任意两个力的合力与第三个力等大反向 的关系 借助三角函数 相似三角形等手段求解 或将某一个力分解到另外两个力的反方向上 得到的这两个力必定与另外两个力等大 2 相似三角形法 相似三角形法 通常是寻找一个矢量三角形与一个结构 几何 三角形相似 3 矢量三角形法 物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时 这三个力的矢量箭头首尾相接 如图所示 构成一个矢量三角形 反之 若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形 则这三个力的合力必为零 利用三角形法 根据正弦定理 余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力 矢量三角形作图分析法 优点是直观 简便 但它仅适用于解决三力平衡问题 4 正弦定理法 三力平衡时 三个力可构成一封闭三角形 若由题设条件寻找到角度关系 则可用正弦定理列式求解 5 正交分解法 物体所受的合力为零 则在任一方向上物体所受的合力都为零 如果把物体所受的各个力进行正交分解 则共点力作用下物体的平衡条件还可以表示为 fx 0 fy 0 用平衡条件的这种表达方式解题具有以下三大优点 一是将矢量运算转变为代数运算 难度降低 二是将求合力的复杂的斜三角形运算转化为直角三角形运算 使运算简单易行 三是当所求的平衡问题中需求两个未知力时 这种表达形式可列两个方程 使得求解十分方便 所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量 使物体的状态发生缓慢变化 而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中 1 图解分析法 对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析 依据某一参量的变化 在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图 力的平行四边形 再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况 判断动态平衡中各力的变化情况是一种常见题型 总结其特点有 合力大小和方向都不变 一个分力的方向不变 分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况 用图解法具有简单 直观的优点 2 假设法 某种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态 平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态被破坏而尚未破坏的状态 解答平衡物体的临界问题时可用假设法 运用假设法解题的基本步骤是 1 明确研究对象 2 画出受力图 3 假设可发生的临界现象 4 列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解 3 解析法 根据物体的平衡条件列方程 在解方程时采用数学知识讨论某物理量随变量的变化关系 4 相似三角形法 通常寻找的是一个力的矢量三角形与几何边长三角形相似 当题目中告诉一些边长关系时往往要用这种方法 但这种方法