高一物理必修練習(xí)課件單元形成性評(píng)價(jià)第四章物體的平衡

匯報(bào)人:XX20XX-01-23高一物理必修練習(xí)課件單元形成性評(píng)價(jià)第四章物體的平衡目錄CONTENCT物體平衡基本概念與條件共點(diǎn)力作用下物體平衡問題解決方法摩擦力在物體平衡中作用及計(jì)算方法目錄CONTENCT連接體問題分析與解決方法動(dòng)態(tài)平衡問題分析與解決方法實(shí)驗(yàn)：探究共點(diǎn)力作用下物體平衡條件01物體平衡基本概念與條件平衡狀態(tài)是指物體相對(duì)于地面保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。平衡狀態(tài)的特點(diǎn)包括：物體所受合力為零，加速度為零，速度大小和方向均保持不變。平衡狀態(tài)定義及特點(diǎn)010203040545%50%75%85%95%受力分析方法：隔離法，整體法。受力分析步驟1.明確研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析。2.按照重力、彈力、摩擦力的順序分析物體受到的力。3.畫出物體受力示意圖，標(biāo)明力的方向和作用點(diǎn)。受力分析方法與步驟平衡條件平衡條件表達(dá)式平衡條件及其表達(dá)式物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，所受合力為零，即物體所受各個(gè)力的矢量和為零?！艶=0或F合=0，表示物體所受各個(gè)力的矢量和為零。其中，F(xiàn)表示物體受到的力，∑表示求和符號(hào)。02共點(diǎn)力作用下物體平衡問題解決方法矢量三角形法則的基本概念矢量三角形法則的應(yīng)用步驟矢量三角形法則的適用范圍在共點(diǎn)力作用下，物體平衡時(shí)，各力矢量首尾相接構(gòu)成的閉合三角形稱為矢量三角形。首先確定研究對(duì)象，然后受力分析，再根據(jù)矢量三角形法則列出平衡方程，最后求解未知量。適用于共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的求解，特別是當(dāng)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力作用時(shí)，矢量三角形法則具有直觀、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。矢量三角形法則應(yīng)用80%80%100%正交分解法求解共點(diǎn)力平衡問題將物體受到的共點(diǎn)力分解為兩個(gè)互相垂直的分力，然后分別列出平衡方程進(jìn)行求解的方法稱為正交分解法。首先確定研究對(duì)象和坐標(biāo)系，然后進(jìn)行受力分析并正交分解各力，接著列出平衡方程并求解未知量。適用于共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的求解，特別是當(dāng)物體受到多個(gè)共點(diǎn)力作用時(shí)，正交分解法能夠簡(jiǎn)化問題并降低計(jì)算難度。正交分解法的基本概念正交分解法的應(yīng)用步驟正交分解法的適用范圍相似三角形法的基本概念01利用相似三角形的性質(zhì)，將物體受到的共點(diǎn)力與幾何圖形中的線段相對(duì)應(yīng)，通過求解幾何圖形中的未知量來求解物理問題的方法稱為相似三角形法。相似三角形法的應(yīng)用步驟02首先確定研究對(duì)象和受力分析圖，然后根據(jù)題意尋找與受力分析圖相似的幾何圖形，接著利用相似三角形的性質(zhì)列出比例式并求解未知量。相似三角形法的適用范圍03適用于共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的求解，特別是當(dāng)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力作用且其中一個(gè)力大小或方向已知時(shí)，相似三角形法能夠簡(jiǎn)化計(jì)算并提高解題效率。相似三角形法在解題中應(yīng)用03摩擦力在物體平衡中作用及計(jì)算方法兩物體接觸面粗糙、存在正壓力、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。產(chǎn)生條件與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，與接觸面相切。方向判斷摩擦力產(chǎn)生條件和方向判斷根據(jù)物體平衡條件求解，隨外力的變化而變化，與正壓力無關(guān)。大小計(jì)算靜摩擦力隨外力的增大而增大，達(dá)到最大值后物體開始滑動(dòng)。變化規(guī)律靜摩擦力大小計(jì)算及變化規(guī)律根據(jù)公式$f=muN$計(jì)算，其中$mu$為動(dòng)摩擦因數(shù)，$N$為正壓力?；瑒?dòng)摩擦力大小與正壓力和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)，與接觸面積大小無關(guān)?；瑒?dòng)摩擦力大小計(jì)算及影響因素影響因素大小計(jì)算04連接體問題分析與解決方法按連接形式分類直接接觸連接、通過輕繩或輕桿連接、通過光滑鉸鏈連接等。受力特點(diǎn)連接體各部分之間相互作用力屬于內(nèi)力，分析外力時(shí)，可把連接體看作一個(gè)整體；分析內(nèi)力時(shí)，需將連接體進(jìn)行隔離。連接體類型及受力特點(diǎn)分析整體法當(dāng)連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度時(shí)，可以把連接體作為一個(gè)整體，分析整體受到的合外力，利用牛頓第二定律求解加速度。隔離法當(dāng)連接體內(nèi)各物體加速度不相同時(shí)，需要把連接體隔離成單個(gè)物體進(jìn)行分析，分別對(duì)每個(gè)物體應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。整體法和隔離法在連接體問題中應(yīng)用實(shí)例一直接接觸連接體問題。如：兩個(gè)物體疊放在一起，在水平面上一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，分析兩個(gè)物體之間的相互作用力。實(shí)例二通過輕繩或輕桿連接的連接體問題。如：兩個(gè)物體通過輕繩或輕桿連接在一起，在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，分析兩個(gè)物體之間的相互作用力及運(yùn)動(dòng)情況。實(shí)例三通過光滑鉸鏈連接的連接體問題。如：兩個(gè)物體通過光滑鉸鏈連接在一起，在水平方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分析兩個(gè)物體之間的相互作用力及運(yùn)動(dòng)情況。典型連接體問題實(shí)例剖析05動(dòng)態(tài)平衡問題分析與解決方法動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)描述和判斷依據(jù)平衡狀態(tài)描述動(dòng)態(tài)平衡指的是物體在受到外力作用下，仍然保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。此時(shí)，物體所受合外力為零，但各個(gè)分力可能隨時(shí)間變化。判斷依據(jù)判斷物體是否處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，需要分析物體所受的外力，并計(jì)算合外力是否為零。若合外力為零，則物體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。圖解法在動(dòng)態(tài)平衡問題中應(yīng)用在某些特殊情況下，可以利用相似三角形法則解決動(dòng)態(tài)平衡問題。通過構(gòu)建相似三角形，將物體所受各個(gè)分力與三角形的邊長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，從而簡(jiǎn)化計(jì)算過程。相似三角形法在解決動(dòng)態(tài)平衡問題時(shí)，首先需要畫出物體受力分析圖，明確物體所受各個(gè)分力的大小和方向。受力分析圖利用矢量三角形法則，將物體所受各個(gè)分力按照一定比例和方向進(jìn)行合成，得到合外力的矢量圖。通過觀察矢量圖的變化，可以判斷物體是否處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。矢量三角形法平衡方程建立根據(jù)物體所受各個(gè)分力的大小和方向，可以建立平衡方程。通過解方程，可以得到物體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)時(shí)各個(gè)分力的大小和方向。數(shù)學(xué)方法應(yīng)用在解析法中，需要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法如代數(shù)運(yùn)算、三角函數(shù)等來解決動(dòng)態(tài)平衡問題。通過計(jì)算和分析，可以得到物體所受各個(gè)分力的具體數(shù)值和變化規(guī)律。臨界狀態(tài)分析在某些情況下，物體可能處于臨界狀態(tài)，即稍微改變條件就會(huì)導(dǎo)致平衡狀態(tài)的破壞。此時(shí)需要運(yùn)用解析法分析臨界狀態(tài)下的受力情況，并求出相應(yīng)的臨界條件。解析法在動(dòng)態(tài)平衡問題中應(yīng)用06實(shí)驗(yàn)：探究共點(diǎn)力作用下物體平衡條件實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件，理解平衡狀態(tài)的物理含義，掌握處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。實(shí)驗(yàn)原理物體在共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，其合力為零。通過測(cè)量物體所受各力的大小和方向，可以驗(yàn)證平衡條件的正確性。實(shí)驗(yàn)?zāi)亢驮斫榻B實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、滑輪、鐵架臺(tái)、坐標(biāo)紙、圖釘、鉛筆等。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作過程演示010203操作過程1.將彈簧測(cè)力計(jì)固定在鐵架臺(tái)上，調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩水平。2.在坐標(biāo)紙上標(biāo)出滑輪的位置，記為點(diǎn)O。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作過程演示3.用細(xì)繩一端系住待測(cè)物體，另一端繞過滑輪與彈簧測(cè)力計(jì)相連。4.緩慢移動(dòng)物體，使其在不同的位置保持平衡，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向。5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，獲取足夠的數(shù)據(jù)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作過程演示將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中，包括物體位置、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)