高中受力分析的思路和方法(完美版).doc

.物體受力分析的基本思路和方法一、受力分析思路1. 確定研究對象，找出所有施力物體 確定所研究的物體，找出周圍對它施力的物體，得出研究對象的受力情況。（1）如果所研究的物體為A，與A接觸的物體有B、C、D就應(yīng)該找出“B對A”、“C對A”、“D對A”、的作用力等，不能把“A對B”、“A對C”等的作用力也作為A的受力； （2）不能把作用在其它物體上的力，錯誤的認(rèn)為可通過“力的傳遞”而作用在研究的對象上； （3） 物體受到的每個力的作用，都要找到施力物體； 2. 按步驟分析物體受力 為了防止出現(xiàn)多力或漏力現(xiàn)象，分析物體受力情況通常按如下步驟進(jìn)行： 第一步：先分析物體受重力大?。篏=mg，方向：豎直向下，作用點：重心； 注意：一般情況下我們忽略輕繩、輕桿、線、理想滑輪、點電荷等的重力，或者題意中有說明是輕物體是我們也需要忽略重力。第二步：然后分析其它場力，即電場力，磁場力、萬有引力等；同時將題意中給出的拉力等已知的力畫出（已知力與接下來分析出來的力不能重復(fù)出現(xiàn)）；題意給定的力按照題意將各個力的大小、方向、作用點畫出電場力1.電荷之間同性相斥，異性相吸；2.電場中，某點電荷在電場一點受到的電場力方向與該點電場線的切線方向相同，大小可用庫侖定律F=kq1q2/r2計算；3.勻強(qiáng)電場中，點電荷電場力大小為F=Eq，方向用電場線方向判定。磁場力小磁針同名相斥，異名相吸；小磁針北極指向磁感線切線方向。安培力產(chǎn)生條件：B不平行于I大小：F=BILsin，方向：左手定則，四指指向I方向，磁感線穿過手心，則拇指所指為安培力F的方向洛倫茲力產(chǎn)生條件：B不平行于v大?。篎=qvBsin，方向：左手定則（四指指向正電荷速度方向或負(fù)電荷速度反方向）萬有引力大小：F=GMm/R2，方向：為吸引力方向。第三步：如果研究對象與周圍物體有接觸，則分析彈力或摩擦力，依次對每個接觸面（點）分析，若有擠壓則有彈力，若還有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，則有摩擦力。（面面接觸接觸面為該接觸平面，點面接觸接觸面為該接觸平面，點點接觸接觸面為接觸點處曲面的切面）注意：有幾個接觸面（點）就有可能有幾個彈力和摩擦力；彈力產(chǎn)生條件接觸面（點）處產(chǎn)生形變大?。篎=kx；方向：垂直于接觸面指向受力物體（恢復(fù)形變方向）；判斷方法：1.假設(shè)法：假設(shè)物體不受這個彈力，即假設(shè)接觸面不存在，然后根據(jù)物體運(yùn)動狀態(tài)是否會改變來判斷假設(shè)是否成立；2.平衡法：根據(jù)牛頓第二定律F合=ma，當(dāng)物體靜止時，合力應(yīng)為零，分析除該彈力外其它力合力，該彈力與其它力合力大小相等，方向相反。摩擦力產(chǎn)生條件接觸面（接觸點）處粗糙、有彈力（即正壓力），有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢。靜摩擦力大小：用牛頓第二定律分析受力即可知道；方向：與相對運(yùn)動趨勢相反；判斷方法：1.假設(shè)法：假設(shè)物體不受這個靜摩擦力，即假設(shè)接觸面光滑，然后根據(jù)物體運(yùn)動狀態(tài)是否會改變來判斷假設(shè)是否成立；2.平衡法：根據(jù)牛頓第二定律F合=ma，當(dāng)物體靜止時，合力應(yīng)為零，分析除該摩擦力外其它力合力，該摩擦力與其它力合力大小相等，方向相反?；瑒幽Σ亮Υ笮。篎=FN；方向：與相對運(yùn)動方向相反；注意：光滑時無摩擦力作用點一般等效在幾何中心處。第四步： 分析出物體的受力情況后，要檢查能否使研究對象處于題目所給出的運(yùn)動狀態(tài)（靜止或加速等），否則會發(fā)生多力或漏力現(xiàn)象。3. 畫出物體力的示意圖 （1）在作物體受力示意圖時，物體所受的某個力和這個力的分力，不能重復(fù)的列為物體的受力，力的合成與分解過程是合力與分力的等效替代過程，合力和分力不能同時認(rèn)為是物體所受的力。 （2）作物體的力的示意圖時，要用字母代號標(biāo)出物體所受的每一個力。4. 列出物體的受力方程 將題意中每個力的大小和需要分解的那個力和它的分力的關(guān)系列出，并在每個十字分解的方向上求合力，最后求出合力F合，并列出F合=ma（列方程時注意各個力的方向，可用暗中設(shè)定正方向，用正負(fù)號表示其方向）二、受力分析方法1. 內(nèi)力與外力：內(nèi)力是指對象內(nèi)部物體間的相互作用力；外力是指對象以外的物體給所研究對象施加的力。2. 隔離法：在分析被研究對象的受力情況時，要把它從周圍物體中隔離出來，分析周圍有哪些物體對它施加力的作用，各力什么性質(zhì)的力，力的大小，方向怎樣，并將它們一一畫在受力圖上，這種分析的方法叫隔離法。3. 整體法：取多個物體作為對象，分析此對象所受到的力。（注：在整體法中只分析外力不要分析內(nèi)力）（1）當(dāng)幾個物體相對靜止時，將它們看做一個物體，研究這個整體的受力和運(yùn)動狀態(tài)；（2）當(dāng)幾個物體間有相對運(yùn)動時，將它們看做整體時，F(xiàn)合=m1a+ m2a+ m3a+ m4a+ m5a+4. 力的合成和分解法：利用矢量的三角形和四邊形法則進(jìn)行力的合成和分解，盡量將多個方向的多個力化解成兩個或者一個方向的力。5. 十字分解法：根據(jù)情況將力分解在相互垂直的水平/豎直方向（或平行于斜面方向/垂直于斜面方向）；6. 矢量三角形法：當(dāng)分析動態(tài)平衡問題時，利用大小方向不變的那個力和另一個大小改變方向不變的力，組成矢量三角形，判斷第三個大小方向都改變的力的變化情況；7. 相似三角形法：當(dāng)分析動態(tài)平衡問題時，將物體受到的力移到一個矢量三角形中，然后找到由繩長、球體半徑、高度h等不變或者變化的量組成的三角形，與矢量三角形相似，則三角形中各長度的變化代表矢量三角形中力的大小的變化。三、判斷受力與否的三個常用判據(jù)1、條件判據(jù)。不同性質(zhì)的力的產(chǎn)生條件是不同的，在判斷物體是否受到某種性質(zhì)的力時，最基本的判斷是依據(jù)這種力的產(chǎn)生進(jìn)行的，也就是說：這種力的產(chǎn)生條件如得到滿足，則物體必受這種力的作用，否則，物體就不會受這種力的作用；（同學(xué)們要熟悉重力，彈力，摩擦力，后還要掌握電場力，洛侖茲力，安培力的條件及大小、方向的確定）2、效果判據(jù)。有時候有的力的產(chǎn)生條件是否被滿足是很難判斷的，比如，靜摩擦力產(chǎn)生條件中的所謂相對運(yùn)動趨勢就很微妙，在具體的問題中有時就很難說清物體間到底有沒有相對運(yùn)動趨勢，到底有什么樣的相對運(yùn)動趨勢。這種情況下往往需要根據(jù)力的作用效果（力能使受力物體形狀發(fā)生變化；力能使受力物體的運(yùn)動狀態(tài)