高中物理一輪復習教案2.3受力分析共點力的平衡

1、 考點三 受力分析 共點力的平衡 基礎(chǔ)點 知識點 1 受力分析 1．定義：把指定物體(研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來，并畫出外力受力示意圖的過程。 2．受力分析的一般順序 (1)首先分析場力(重力、電場力、磁場力)。 (2)其次分析接觸力(彈力、摩擦力)。 (3)最后分析其他力。 可概括為“一重，二彈，三摩擦，四其他”。 知識點 2 共點力的平衡 1．平衡狀態(tài)：物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。 2．共點力的

2、平衡條件 F 合＝0 或者? ? ? ? ?Fx＝0Fy＝0 3．平衡條件的推論 (1)二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向相反。 (2)三力平衡：如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余兩個力的合力大小相等，方向相反，并且這三個力的矢量可以形成一個封閉的矢量三角形。(3)多力平衡：如果物體在多個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余幾個力的合力大小相等，方向相

3、反。 重難點一、受力分析 1．受力分析的角度和依據(jù) 從力的概念判斷 尋找對應(yīng)的施力物體 從力的性質(zhì)判斷 尋找產(chǎn)生的原因 從力的效果判斷 尋找是否發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài)(即是否產(chǎn)生了加速度) 從力的相互性判斷 從力的反作用角度去尋找 2.受力分析的四個方法[來源:Z&xx&k.Com] (1)假設(shè)法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在的假設(shè)，然后根據(jù)分析該力存在對物體運動狀態(tài)的影響來判斷該

4、力是否存在。[來源:學#科#網(wǎng)] (2)整體法：將加速度相同的幾個相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個整體進行受力分析的方法。 (3)隔離法：將所研究的對象從周圍的物體中分離出來，單獨進行受力分析的方法。 (4)動力學分析法：對加速運動的物體進行受力分析時，應(yīng)用牛頓運動定律進行分析求盡可能使較多的力落在 x、y 軸上，被分解的力盡可能是已知力，不宜分解待求力。 3．動態(tài)平衡問題 (1)動態(tài)平衡：“動態(tài)平衡”是指物體所受的力一部分是變力，是動態(tài)力，力的

5、大小和方向均要發(fā)生變化，但變化過程中的每一個定態(tài)均可視為平衡狀態(tài)，所以叫動態(tài)平衡。 (2)基本思路：化“動”為“靜”，“靜”中求“動”。 (3)求解方法 ①解析法 對研究對象進行受力分析，一般先畫出受力分析圖，再根據(jù)物體的平衡條件列式求解，得到因變量與自變量的一般函數(shù)表達式，最后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化。 ②圖解法 對研究對象在動態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析， 在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下所受的力的平行四邊形， 由各邊的

6、長度變化及角度變化來確定力的大小及方向的變化情況，此即為圖解法，它是求解動態(tài)平衡問題的基本方法。 ③相似三角形法 在三力平衡問題中， 如果有一個力是恒力，另外兩個力方向都變化，且題目給出了空間幾何關(guān)系， 多數(shù)情況下力的矢量三角形與空間幾何三角形相似， 可利用相似三角形對應(yīng)邊成比例列等式，根據(jù)空間幾何邊的變化來判斷力的變化。 特別提醒 (1)解析法是解決共點力平衡的最基本的方法，物體在多力平衡時多使用這種方法。 (2)圖解法的優(yōu)點是能將各

7、力的大小、方向等變化趨勢形象、直觀地反映出來，大大降低了解題難度和計算強度。 此方法常用于求解三力平衡且有一個力是恒力、 另有一個力是方向不變的問題。 4．平衡中的臨界(極值)問題 (1)臨界(極值)問題 當某物理量變化時，會 引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”“剛能”“恰好”等語言敘述。常見的臨界(極值)狀態(tài)有： ①兩接觸物體脫離與不脫離的臨界(極值)條件是相互作

8、用力為 0(主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為 0)。 ②繩子斷與不斷的臨界(極值)條件為繩中的張力達到最大值； 繩子繃緊與松弛的臨界(極值)條件為繩中的張力為 0。 ③存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對滑動或相對靜止的臨界(極值)條件為靜摩擦力達到最大。 (2)解決臨界(極值)問題的常用方法 ①極限法：首先要正確地進行受力分析和變化過程分析，找出平衡的臨界點和極值點；臨界條件必須在變化中去尋找， 不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題， 而要把某個物