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文档简介
高考物理一轮复习第2章第2单元课件-A3演示文稿设计与制作一、合力与分力1.定义:如果一个力
跟几个力
所产生的
相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力.2.合力与分力的关系:合力与分力是
关系.二、力的运算法则1.力的平行四边形定则求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以以力的示意图中F1、F2的线段为
作
,该两邻边间的
即表示合力的大小和方向.如图甲所示.
产生的效果共同作用效果等效替代邻边平行四边形对角线2.力的三角形定则把各个力依次
相接,则其合力就从第一个力的
指向最后一个力的
.高中阶段最常用的是此原则的简化,即三角形定则.如图乙所示.首尾首端末端三、合力与分力的大小关系1.两个分力的大小一定时,合力随两分力夹角的增大而
.2.合力可能
分力,也可能
分力,也可能
分力.[温馨提示]力的合成必须遵循“同物性”和“同时性”的原则.“同物性”是指待合成的诸力是作用在同一物体上的力.“同时性”是指待合成的诸力是同时存在的力.减小大于小于等于合力的范围及共点力合成的常用方法1.合力范围的确定(1)两个共点力的合成|F1-F2|≤F合≤F1+F2即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为|F1-F2|,当两力同向时,合力最大,为F1+F2.(2)三个共点力的合成①三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3.②任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值.[重点提示]
(1)合力与分力间是一种等效替代关系,合力不一定大于分力.(2)三个共点力合成时,其合力的最小值不一定等于两个较小的力的和减去第三个较大的力.在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上,如图所示.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每条钢丝绳的拉力都是300N,试用作图法和解析法分别求出两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.[思路点拨]
求解此题应注意以下两点:(1)作图法求合力,须严格用同一标度作出力的图示,作出规范的平行四边形.(2)解析法求合力,只须作出力的示意图,对平行四边形的作图要求也不太严格,重点是利用数学方法求解.[听课记录]
(1)作图法:如图所示,自O点引两条有向线段OC和OD,夹角为60°.设定每单位长度表示100N,则OC和OD的长度都是3个单位长度,作出平行四边形OCED,其对角线OE就表示两个拉力F1、F2的合力F,量得OE长为5.2个单位长度.所以合力F=100×5.2N=520N用量角器量得∠COE=∠DOE=30°所以合力方向竖直向下.[答案]
519.6N1.如图所示,定滑轮用杆与天花板连接,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.滑轮的摩擦、质量均不计,则()A.T1=T2=T3,N1>N2>N3B.T1>T2>T3,N1=N2>N3C.T1=T2=T3,N1=N2=N3D.T1<T2<T3,N1<N2<N3解析:三种情况下,绳的拉力均等于重力,故T1=T2=T3,两力大小一定时,夹角越大,则合力越小,所以N1>N2>N3,应选A.答案:A力的分解常用的两种方法1.力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;(2)再根据两个实际分力的方向画出力的作用线;(3)最后由平行四边形知识求出两分力的大小.2.正交分解法把一个力分解为互相垂直的两个分力,特别是物体受多个力的作用时,把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后分别求每个方向上力的合力,把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算.其方法如下:(1)正确选择直角坐标系,通常选择重心位置为坐标原点,直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上.[重点提示]
先将各力正交分解,再求出各坐标轴上分力的合力,最后将两个坐标轴上的合力Fx和Fy进行合成,从而求出物体所受合力,这是一种常用的求合力的方法.如图所示,用绳AC与BC吊起一重50N的物体,两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°.求绳AC和BC对物体的拉力.[思路点拨]
此题可以用平行四边形定则求解,但计算起来比较麻烦,如果改用正交分解法计算,则简便得多.解析:将F2沿x轴和y轴方向正交分解得:F2x=F2sin45°=10NF2y=F2cos45°=10N因F2y与F1等大反向抵消,故F1与F2的合力为F2x=10N,方向沿x轴正方向,只有C正确.答案:C图解法分析力的变化问题如图所示是给墙壁刷涂料用的“涂料滚”示意图,使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计,且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力F2,则()A.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大[思路点拨]解答本题时可应用图解法分析力的变化规律,但应注意以下几点:(1)涂料滚缓缓滚动的含义.(2)墙对涂料滚的压力方向特点.(3)推力F1方向变化特点.[听课记录]
涂料滚受三个力的作用,重力、墙壁对涂料滚水平向左的弹力F2′、撑竿对涂料滚的推力F1,重力的大小方向确定,墙壁对涂料滚的弹力方向确定、粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,涂料滚受力始终平衡,这三个力构成矢量三角形,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小.则矢量图变化如图所示,由图可知,当使撑竿与墙壁间的夹角越来越小,F1、F2′均减小,F2和F2′等大反向,因此F1、F2均减小,C正确.[答案]
C1.如图所示,静止在斜面上的重物的重力可分解为沿斜面方向向下的分力F1和垂直斜面方向的分力F2.关于这两个分力,下列说法中正确的是()A.F1作用在物体上,F2作用在斜面上B.F2的性质是弹力C.F2就是物体对斜面的正压力D.F1和F2是物体重力的等效替代,实际存在的就是重力解析:F1、F2仅是重力的两个分力,这两个力可以替代重力的效果,所以D选项正确.物体对斜面的正压力跟F2大小相等、方向相同,但二者作用在不同物体上,不是同一个力,所以A、B、C错误.答案:D解析:当两分力方向相反时合力最小,方向相同时合力最大,所以合力的大小满足F1-F2≤F≤F1+F2.答案:C3.(2011年苏州模拟)如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()①只增加绳的长度;②只增加重物的重量;③只将手指向下移动;④只将手指向上移动.A.①②
B.②③C.③④
D.②④解析:手指所受的拉力沿绳子方向的两个分力等于绳子中的张力,而绳子中的张力始终等于重物的重力,若动滑轮两侧绳子的夹角保持不变,要让手指所受的拉力增大,应该增加重物的重量;如果保持重物的重量不变,手指向下移,则动滑轮两侧绳子的夹角变小,要继续保持平衡,手指所受的拉力将增大,B正确.答案:B4.举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目.在举重比赛中,运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一定时间,才能被裁判视为挺(或抓)举成功.运动员可通过改变两手握杠的距离来调节举起时双臂的夹角,运动员举重时可视为双臂关于竖直对称.若双臂夹角变大,则下面关于运动员保持杠铃平衡时手臂用力大小变化的说法正确的是()A.不变B.增大C.减小D.不能确定解析:一个力分解为两个等大的分力时,夹角越小,分力越小;夹角越大,分力越大.B正确.答案:B5.如图所示,杆AB重20N,为了使杆处于竖直位置,用一根与竖直方向为30°角的斜绳AC和一根沿水平方向的绳AD拉住杆,测得AC绳的拉力为100N.求:(1)水平绳AD的拉力是多少?(2)杆对地面的压力为多少?解析:在具体的问题中,分清合力与分力是解题的关键,根据定义,合力是几个分力共同的作用效果,合力与分力间的关系是等效替代关系.(1)设水平绳拉力为F1,斜绳拉力为F2.F1与F2的合力F是竖直向下的,如图所示,由图可知:F1=F2sin30°=100N×0.5=50N.(2)F=F2cos30°=100N×0.866=86.6N.杆对地面的压力:FN=GAB+F=20N+86.6N=106.6N.答案:(1)50N
(2)106.6N感谢观看谢谢大家A3演示文稿设计与制作信息技术2.0微能力认证作业中小学教师继续教育参考资料高考数学总复习第课时直接证明与间接证明文-A3演示文稿设计与制作第6课时直接证明与间接证明第6课时直接证明与间接证明考点探究·挑战高考考向瞭望·把脉高考温故夯基·面对高考温故夯基·面对高考证明的结论推理论证成立充分条件内容综合法分析法文字语言因为…所以…或由…得…要证…只需证即证…思考感悟综合法和分析法的区别与联系是什么?提示:综合法的特点是:从“已知”看“可知”,逐步推向“未知”.其逐步推理实际上是寻找它的必要条件.分析法的特点是:从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”.其逐步推理实际上是寻求它的充分条件.在解决问题时,经常把综合法和分析法综合起来使用.2.间接证明反证法:假设原命题_______
(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出_____.因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法.不成立矛盾考点探究·挑战高考综合法考点一考点突破综合法是“由因导果”,它是从已知条件出发,顺着推证,经过一系列的中间推理,最后导出所证结论的真实性.用综合法证明的逻辑关系是:A⇒B1⇒B2⇒…⇒Bn⇒B(A为已知条件或数学定义、定理、公理等,B为要证结论),它的常见书面表达是“∵,∴”或“⇒”.例1分析法考点二分析法是“执果索因”,一步步寻求上一步成立的充分条件.它是从要求证的结论出发,倒着分析,由未知想需知,由需知逐渐地靠近已知(已知条件,已经学过的定义、定理、公理、公式、法则等).用分析法证明命题的逻辑关系是:B⇐B1⇐B2⇐…⇐Bn⇐A.它的常见书面表达是“要证……只需……”或“⇐”.例2【思路分析】
ab⇔a·b=0,利用a2=|a|2求证.平方得|a|2+|b|2+2|a||b|≤2(|a|2+|b|2-2a·b),只需证|a|2+|b|2-2|a||b|≥0,即(|a|-|b|)2≥0,显然成立.故原不等式得证.【误区警示】本题从要证明的结论出发,探求使结论成立的充分条件,最后找到的恰恰都是已证的命题(定义、公理、定理、法则、公式等)或要证命题的已知条件时,命题得证.这正是分析法证明问题的一般思路.一般地,含有根号、绝对值的等式或不等式,若从正面不易推导时,可以考虑用分析法.反证法考点三反证法体现了正难则反的思维方法,用反证法证明问题的一般步骤是:(1)分清问题的条件和结论;(2)假定所要证的结论不成立,而设结论的反面成立(否定结论);(3)从假设和条件出发,经过正确的推理,导出与已知条件、公理、定理、定义及明显成立的事实相矛盾或自相矛盾(推导矛盾);(4)因为推理正确,所以断定产生矛盾的原因是“假设”错误.既然结论的反面不成立,从而证明了原结论成立(结论成立).例3【思路分析】
(1)利用求和公式先求公差d,(2)利用反证法证明.【名师点评】当一个命题的结论是以“至多”、“至少”、“唯一”或以否定形式出现时,宜用反证法来证,反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾,矛盾可以是与已知条件矛盾,与假设矛盾,与定义、公理、定理矛盾,与事实矛盾等,反证法常常是解决某些“疑难”问题的有力工具,是数学证明中的一件有力武器.方法感悟方法技巧1.分析法和综合法各有优缺点.分析法思考起来比较自然,容易寻找到解题的思路和方法,缺点是思路逆行,叙述较繁琐;综合法从条件推出结论,较简洁地解决问题,但不便于思考.实际证题时常常两法兼用,先用分析法探索证明途径,然后再用综合法叙述出来.2.利用反证法证明数学问题时,要假设结论错误,并用假设命题进行推理,没有用假设命题推理而推出矛盾结果,其推理过程是错误的.3.用分析法证明数学问题时,要注意书写格式的规范性,常常用“要证(欲证)”…“即要证”…“就要证”等分析得到一个明显成立的结论P,再说明所要证明的数学问题成立.失误防范1.反证法证明中要注意的问题(1)必须先否定结论,即肯定结论的反面,当结论的反面呈现多样性时,必须罗列出各种可能结论,缺少任何一种可能,反证都是不完全的;(2)反证法必须从否定结论进行推理,即应把结论的反面作为条件,且必须根据这一条件进行推证,否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行推理,就不是反证法;(3)推导出的矛盾可能多种多样,有的与已知矛盾,有的与假设矛盾,有的与事实矛盾等,推导出的矛盾必须是明显的.2.常见的“结论词”与“反设词”原结论词反设词原结论词反设词至少有一个一个也没有对所有x成立存在某个x不成立至多有一个至少有两个对任意x不成立存在某个x成立至少有n个至多有n-1个p或q綈p且綈q至多有n个至少有n+1个p且q綈p或綈q考向瞭望·把脉高考考情分析从近几年的高考试题来看,综合法、反证法证明问题是高考的热点,题型大多为解答题,难度为中、高档;主要是在知识交汇点处命题,像数列,立体几何中的平行、垂直,不等式,解析几何等都有可能考查,在考查数学基本概念的同时,注重考查等价转化、分类讨论思想以及学生的逻辑推理能力.预测2012年广东高考仍将以综合法证明为主要考点,偶尔会出现反证法证明的题目,重点考查运算能力与逻辑推理能力.规范解答例【名师点评】本题考查了数列的计算及反证法的证明,试题为中高档题,易误点为:一是不能转化为新数列;二是求bn时出错或化简不到位;三是知道(2)问用反证法,但找不出矛盾问题.名师预测答案:B2.命题“关于x的方程ax=b(a≠0)的解是唯一的”的结论的否定是(
)A.无解 B.两解C.至少两解 D.无解或至少两解答案:D答案:C答案:至少有一个感谢观看谢谢大家A3演示文稿设计与制作信息技术2.0微能力认证作业中小学教师继续教育参考资料高考数学总复习第课时直接证明与间接证明文-A3演示文稿设计与制作第6课时直接证明与间接证明第6课时直接证明与间接证明考点探究·挑战高考考向瞭望·把脉高考温故夯基·面对高考温故夯基·面对高考证明的结论推理论证成立充分条件内容综合法分析法文字语言因为…所以…或由…得…要证…只需证即证…思考感悟综合法和分析法的区别与联系是什么?提示:综合法的特点是:从“已知”看“可知”,逐步推向“未知”.其逐步推理实际上是寻找它的必要条件.分析法的特点是:从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”.其逐步推理实际上是寻求它的充分条件.在解决问题时,经常把综合法和分析法综合起来使用.2.间接证明反证法:假设原命题_______
(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出_____.因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法.不成立矛盾考点探究·挑战高考综合法考点一考点突破综合法是“由因导果”,它是从已知条件出发,顺着推证,经过一系列的中间推理,最后导出所证结论的真实性.用综合法证明的逻辑关系是:A⇒B1⇒B2⇒…⇒Bn⇒B(A为已知条件或数学定义、定理、公理等,B为要证结论),它的常见书面表达是“∵,∴”或“⇒”.例1分析法考点二分析法是“执果索因”,一步步寻求上一步成立的充分条件.它是从要求证的结论出发,倒着分析,由未知想需知,由需知逐渐地靠近已知(已知条件,已经学过的定义、定理、公理、公式、法则等).用分析法证明命题的逻辑关系是:B⇐B1⇐B2⇐…⇐Bn⇐A.它的常见书面表达是“要证……只需……”或“⇐”.例2【思路分析】
ab⇔a·b=0,利用a2=|a|2求证.平方得|a|2+|b|2+2|a||b|≤2(|a|2+|b|2-2a·b),只需证|a|2+|b|2-2|a||b|≥0,即(|a|-|b|)2≥0,显然成立.故原不等式得证.【误区警示】本题从要证明的结论出发,探求使结论成立的充分条件,最后找到的恰恰都是已证的命题(定义、公理、定理、法则、公式等)或要证命题的已知条件时,命题得证.这正是分析法证明问题的一般思路.一般地,含有根号、绝对值的等式或不等式,若从正面不易推导时,可以考虑用分析法.反证法考点三反证法体现了正难则反的思维方法,用反证法证明问题的一般步骤是:(1)分清问题的条件和结论;(2)假定所要证的结论不成立,而设结论的反面成立(否定结论);(3)从假设和条件出发,经过正确的推理,导出与已知条件、公理、定理、定义及明显成立的事实相矛盾或自相矛盾(推导矛盾);(4)因为推理正确,所以断定产生矛盾的原因是“假设”错误.既然结论的反面不成立,从而证明了原结论成立(结论成立).例3【思路分析】
(1)利用求和公式先求公差d,(2)利用反证法证明.【名师点评】当一个命题的结论是以“至多”、“至少”、“唯一”或以否定形式出现时,宜用反证法来证,反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾,矛盾可以是与已知条件矛盾,与假设矛盾,与定义、公理、定理矛盾,与事实矛盾等,反证法常常是解决某些“疑难”问题的有力工具,是数学证明中的一件有力武器.方法感悟方法技巧1.分析法和综合法各有优缺点.分析法思考起来比较自然,容易寻找到解题的思路和方法,缺点是思路逆行,叙述较繁琐;综合法从条件推出结论,较简洁地解决问题,但不便于思考.实际证题时常常两法兼用,先用分析法探索证明途径,然后再用综合法叙述出来.2.利用
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