靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兼顧整體與隔離交替

1、1靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兼顧靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兼顧整體與隔離交替整體與隔離交替力物體的平衡章節(jié)教學(xué)剖析盧灣高級(jí)中學(xué)王金鐸物理學(xué)是探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的科學(xué)，自然界物體具有形形色色的結(jié)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)方式也是紛繁復(fù)雜的，這幅美麗自然畫(huà)卷的形成是物體與外界力作用的結(jié)果。正是由于不同性質(zhì)的力和力間的相互作用，影響和決定了物體的運(yùn)動(dòng)方式。從本質(zhì)上搞清楚力的形成機(jī)制，分析和處理物體在自然界存在的基本運(yùn)動(dòng)方式—平衡，是處理和解決復(fù)雜物理問(wèn)題的基礎(chǔ)。所以，研究和分析物體

2、平衡的教學(xué)，在整個(gè)物理教學(xué)中尤顯重要。平衡狀態(tài)是指物體處于靜止、勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。前者屬于靜態(tài)平衡，后者屬于東平衡。在研究物體的平衡時(shí)，既要能分析和處理靜態(tài)平衡，也要屬于分析和處理動(dòng)態(tài)平衡。物體在自然狀態(tài)，可以是單一物體的形式存在，也可以是以質(zhì)點(diǎn)組的方式存在，及整體的或系統(tǒng)的方式。在處理時(shí)，要整體和隔離法交替進(jìn)行，以使對(duì)物體的研究更加具體和全面。為達(dá)上述目標(biāo)，在教學(xué)過(guò)程中建議做到以下幾方面。一、搞清力的共性分析力的個(gè)性搞清力的

3、性質(zhì)是處理力的前提。在力的性質(zhì)中，既有對(duì)各種力適用的共性，也有只對(duì)具體形式的力適用的個(gè)性。在研究力的關(guān)系時(shí)，首先必須對(duì)力的性質(zhì)有深刻認(rèn)識(shí)。1力的共性自然界存在的力有其共性的地方。（1）力的概念力是物體對(duì)物體的作用。從力的概念可以看出，要形成力必須有兩個(gè)條件，一是必須有兩個(gè)（或以上）的物體，這是力形成的必要條件；二是物體間必須有作用，這種作用就產(chǎn)生了力。由于物體間作用形式的多樣性，導(dǎo)致力的方式的多樣性。（2）力的性質(zhì)力概括起來(lái)有幾下幾方面

4、的性質(zhì)，見(jiàn)表一：表一：力的基本性質(zhì)物質(zhì)性相互性獨(dú)立性矢量性沒(méi)有物質(zhì)，就不可能有力的存在力總是成對(duì)出現(xiàn)的，施力物同時(shí)也一定是受力物力間作用互不干擾，每個(gè)力都可以對(duì)物體獨(dú)立產(chǎn)生作用力既有大小，又有方向（3）力的三要素決定力的作用效果的要素有：大小、方向和作用點(diǎn)。這三者的共同組合方可形成一個(gè)確定的力。一般情況下，這三者只要有一個(gè)方面發(fā)生變化，力的作用效果就會(huì)方式變化。（4）力的效應(yīng)力對(duì)物體產(chǎn)生作用，會(huì)有不同的效應(yīng)，具體見(jiàn)表二：表二：力的作用效

5、應(yīng)靜力效應(yīng)動(dòng)力效應(yīng)空間效應(yīng)時(shí)間效應(yīng)使物體發(fā)生形變F=kx使物體產(chǎn)生加速度F=ma改變物體的動(dòng)能FS=E?k改變物體的動(dòng)量Ft=mv?3是根據(jù)物體所處的狀態(tài)，如物體是否可以處于平衡狀態(tài)或是否有力提供物體的加速度等。（5）注意①受力分析是把物體作為受力物體，只分析物體的受力，不分析研究對(duì)象對(duì)外的施力。②只分析根據(jù)力的性質(zhì)命名的力，不分析根據(jù)效果命名的力如向心力、回復(fù)力等。③對(duì)每個(gè)分析的力，都要能找出其施力物體。④合力和分力不要同時(shí)作為物體所

6、受的力。【例1】一架梯子A端擱在墻上，B端擱在木樁上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。如圖1a所示，關(guān)于梯子的受力情況，下列說(shuō)法中正確的是（）A重力、三個(gè)彈力B重力、三個(gè)彈力和一個(gè)摩擦力C重力、兩個(gè)彈力和一個(gè)摩擦力D重力、兩個(gè)彈力和兩個(gè)摩擦力【解析】由于地面上有木樁，故梯子與接觸面間無(wú)摩擦力?？梢约僭O(shè)墻面和地面都是光滑的，梯子并不能運(yùn)動(dòng)，故梯子與地面間不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。故梯子只受重力，墻面對(duì)梯子的彈力N，地面對(duì)梯子的支1持力N，和木樁對(duì)梯子的彈力N，具

7、體見(jiàn)圖1b所示。故本題選擇：A232力的合成與分解進(jìn)行力的合成與分解都是力的運(yùn)算，這是處理力學(xué)問(wèn)題的前提。（1）合力與分力幾個(gè)力可以替代一個(gè)力，那幾個(gè)力就是分力，一個(gè)力被替代的力問(wèn)合力。合力與分力關(guān)鍵是作用效果上的等效。所謂作用效果是指力作用后，能使物體產(chǎn)生相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2）合成與分解力的合成與分解時(shí)矢量運(yùn)算，合、分力間的關(guān)系滿足矢量運(yùn)算的平行四邊形定則。在力的合成中，除了兩分力共線以外，合力總是平行四邊形的對(duì)角線，分力一定是平行四

8、邊形的鄰邊。已知分力求合力的運(yùn)算是唯一的；而已知合力求分力的運(yùn)算不一定是唯一的，只有在確定的物理?xiàng)l件下，才可能唯一。（3）常用法則平行四邊形定則，三角形定則，正交分解法?！纠?】作用于O點(diǎn)的三個(gè)力平衡，設(shè)其中一個(gè)力大小為F1，沿y方向，大小未知的力F2與x方向夾角為，如圖2a所示，下面判斷正確的是（?）（A）力F3可能在第二象限的任意區(qū)域（B）力F3只能在第二象限（C）力F3與F2夾角越小，則F2和F3越?。―）F3的最小值為F1cos