力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,是高一物理力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咭晃锢肀匦?力的分解疑難解析,希望對(duì)你有幫助。
高一物理力的分解疑難解析
一、力的分解原則
同一個(gè)力F可以分解為無數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力,一個(gè)已知力究竟應(yīng)怎樣分解,要根據(jù)實(shí)際情況來決定。所謂實(shí)際情況,可理解為力的實(shí)際效果和實(shí)際需要?,F(xiàn)對(duì)常見的幾種情況分析如下:
1.斜面上的物體的重力一方面使物體沿斜面下滑,另一方面使物體緊壓斜面,因此重力一般分解為沿斜面向下和垂直于斜面向下的兩個(gè)力,如圖所示。
2.地面上物體受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn),另一方面向上提物體,因此拉力F可分解為水平向前的力和豎直向上的力,如圖所示。
3.用繩子掛在墻上的籃球受到的重力G產(chǎn)生了兩個(gè)效果,一個(gè)效果將繩子拉緊,另一個(gè)效果使球壓墻,所以球的重力G可分解為斜向下拉繩子的力和水平壓墻的力,如圖所示。
4.如圖所示,電線OC對(duì)O點(diǎn)的拉力大小等于燈的重力,電線AO、BO都被拉緊,可見,OC上向下的拉力可分解為斜向下拉緊AO的力和水平向左拉緊BO的力。
二、在力的分解中有解、無解的討論
力分解時(shí)有解或無解,簡單地說就是代表合力的對(duì)角線與給定的代表分力的有向線段是否能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)。若可以構(gòu)成平行四邊形(或三角形),說明該合力可以分解成給定的分力,即有解。如果不能構(gòu)成平行四邊形(或三角形),說明該合力不能按給定的分力分解,即無解。具體情況有以下幾種:
己知條件 |
示意圖 |
解的情況 |
已知合力和兩個(gè)分力的方向 | |
有惟一解 |
已知合力和兩個(gè)分力的大小 | |
有兩解或無解(當(dāng)或時(shí)無解)
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已知合力和一個(gè)分力的大小和方向 | |
有惟一解 |
已知合力和一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向 | |
當(dāng)時(shí)有三種情況:(圖略)
(1)當(dāng)或 ,有一組解
(2)當(dāng)時(shí),無解
(3)當(dāng)時(shí),有兩組解
當(dāng),僅時(shí),有一組解,其余情況無解 |
因此在實(shí)際問題中分解某個(gè)力時(shí),必須按該力產(chǎn)生的實(shí)際效果,在附加條件確定的前提下,才能得到確定的解,否則力的分解也將失去實(shí)際意義.
三、多個(gè)共點(diǎn)力合成的正交分解法的步驟
第一步:建立坐標(biāo)系,以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),直角坐標(biāo)系中x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上。
第二步:正交分解各力,即將每一個(gè)不在坐標(biāo)軸上的力分解到x和y坐標(biāo)軸上,并求出各力的大小,如圖所示。
第三步:分別求x軸和y軸上各力的分力的合力,即
第四步:求與的合力即為共點(diǎn)力的合力。
合力大?。海狭與x軸間夾角確定,即。
由于對(duì)某個(gè)力分解時(shí)可以根據(jù)需要而任意分解,因此在正交分解建立坐標(biāo)時(shí)也是任意的。但為了簡化解題過程,建立坐標(biāo)時(shí)應(yīng)使盡量多的力在軸上,不在軸上的力應(yīng)向軸做正交分解。
高一物理學(xué)習(xí)方法
一、要善于觀察,將實(shí)際與理論相結(jié)合
物理學(xué)得比較好的同學(xué),大多是勤于觀察,善于觀察的。因而,他們具有很強(qiáng)的好奇心和求知欲。例如,在緒言課中,我們演示了小鐵球的碰撞現(xiàn)象,有的同學(xué)不僅單純地觀察到了一個(gè)球碰撞另一個(gè)球的現(xiàn)象,而且提出如果兩個(gè)球碰撞兩個(gè)球會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?三個(gè)球碰撞兩個(gè)球又出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么會(huì)這樣?勤于觀察,善于提出問題必將使自己對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣,推動(dòng)自己去看書,去研究,去探索。這樣才能對(duì)物理真正產(chǎn)生興趣。
當(dāng)我們學(xué)習(xí)了摩擦力之后,就應(yīng)在平時(shí)觀察生活中接觸物體接觸面的情況(物質(zhì)的材料、粗糙程度等),以及賽車與平常汽車的輪子與地面間的摩擦有什么不同,使平時(shí)生活中的現(xiàn)象與摩擦力的相關(guān)知識(shí)結(jié)合起來。學(xué)習(xí)了慣性后,當(dāng)看到汽車啟動(dòng)或剎車時(shí),車上的人向后或向前傾倒,或者汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),車上的人向彎外傾斜,看到這一現(xiàn)象就應(yīng)當(dāng)與慣性聯(lián)系起來,這樣觀察具有針對(duì)性和目標(biāo)性,大腦中必然存儲(chǔ)了大量的物理現(xiàn)象以及與之有關(guān)的物理知識(shí)。
二、要勤于思考,培養(yǎng)物理思維能力
高中物理具有很強(qiáng)的規(guī)律性和邏輯性,聯(lián)系實(shí)際多,靈活性強(qiáng),學(xué)好物理單靠死記硬背是不行的,一定要勤于思考,增加理解,掌握其規(guī)律。做物理題目首先要弄清它的物理過程,建立起正確的物理情景,分析它滿足的條件,從而正確地選用物理規(guī)律,不能把物理題簡單當(dāng)作數(shù)學(xué)題去解。
在高一剛開始的階段,我們所學(xué)的基本概念和基本公式較多,每學(xué)過一個(gè)概念,要弄清楚:這個(gè)概念是如何得來的?如何定義的?物理意義是什么?和其他物理量之間有什么關(guān)系……每學(xué)過一個(gè)公式,要力圖搞清:這個(gè)公式是如何得來的?適用條件和范圍是什么?和其他公式之間有什么關(guān)系……每做一道習(xí)題,首先審題要清晰,研究對(duì)象是誰?物理情景是什么?選取哪個(gè)物理過程進(jìn)行研究?該選用哪個(gè)公式去解題?將物理規(guī)律與數(shù)學(xué)知識(shí)緊密聯(lián)系,勤于思考,善于總結(jié),就一定會(huì)不斷提高分析、判斷、推理、歸納和想象的能力,從而更好地學(xué)習(xí)物理。
三、要重視實(shí)驗(yàn),提高動(dòng)手能力
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),許多物理概念、物理規(guī)律都是從自然現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的。多做實(shí)驗(yàn)可以幫助我們形成正確的概念,增強(qiáng)分析問題解決問題的能力,加深對(duì)物理規(guī)律的理解。
高中物理課標(biāo)中,有不少的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),對(duì)于高一新生,注重把這兩種實(shí)驗(yàn)做好,對(duì)于演示實(shí)驗(yàn),在老師演示的過程中,學(xué)生要根據(jù)老師的引導(dǎo)認(rèn)真觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,弄清每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理,了解一些儀器的性能與使用。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)一定要強(qiáng)調(diào)人人動(dòng)手,不能做“聽眾”;做實(shí)驗(yàn)時(shí),要遵守操作規(guī)程,明確實(shí)驗(yàn)步驟,認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),仔細(xì)記錄數(shù)據(jù),通過正確的處理和分析,從而得出正確的結(jié)論。在課后學(xué)生可以根據(jù)教材上的小實(shí)驗(yàn)(如“懸掛法”找重心)或“做一做:測定反應(yīng)時(shí)間”主動(dòng)積極地去動(dòng)手實(shí)驗(yàn),提高自己的動(dòng)手能力。
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