高一物理知識(shí)：對(duì)三角形的懸掛結(jié)構(gòu)中豎直拉力的分解

越來越多的同學(xué)在升入高一以后會(huì)覺得物理的知識(shí)難點(diǎn)越來越多，其實(shí)如果要是掌握一定的學(xué)習(xí)技巧，那么物理的知識(shí)學(xué)起來也特別的容易。而且物理知識(shí)對(duì)于我們?nèi)粘５纳钜灿兄浅４蟮挠锰帲梢哉f生活中無時(shí)無刻需要物理知識(shí)。今天我們一起來學(xué)習(xí)一下物理的一些易考知識(shí)。

1.展示圖片，創(chuàng)設(shè)情境

塔吊是建筑工地上最常用的一種起重設(shè)備，鉤上掛材料后，豎直繩的拉力會(huì)對(duì)平衡臂及平衡臂拉繩產(chǎn)生什么效果。教師通過多媒體展示施工工地用的塔吊裝置圖片。

塔吊模型其實(shí)就是物理上的三角形的懸掛結(jié)構(gòu)，三角形的懸掛結(jié)構(gòu)中豎直拉力F會(huì)產(chǎn)生哪些作用效果?

高中物理《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)高中物理《力的分解》教學(xué)設(shè)計(jì)

2.小組探究，

小組活動(dòng)1：學(xué)生利用手、筆、細(xì)線套、鉤碼、木棍、重物等器材模擬三角結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行體驗(yàn)，感受力的作用效果。懸掛鉤碼后產(chǎn)生的拉力會(huì)產(chǎn)生什么作用效果，如何該分解這個(gè)力。

小組活動(dòng)2：每?jī)蓚€(gè)學(xué)生一組，在原座位上，用右手(或左手)叉腰，另一人向下拉他的肘部，如上圖8所示，然后兩人交換，體會(huì)拉力對(duì)手臂產(chǎn)生的兩個(gè)作用效果。

學(xué)生小組交流討論。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明，豎直向下的拉力對(duì)兩桿件產(chǎn)生了沿桿方向的兩個(gè)作用效果，使上桿受拉，下桿受壓.因此，這個(gè)拉力F可以沿上述兩個(gè)方向分解為兩個(gè)分力F1和F2。當(dāng)然，作這樣的分析是在不計(jì)兩桿重力情況下作出的。我們可以用F1和F2去等效地替代拉力F對(duì)支架作用。

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，究竟怎樣分解一個(gè)已知力，要從實(shí)際出發(fā)，具體問題具體分析.根據(jù)已知力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果，確定兩分力的方向，然后應(yīng)用平行四邊形法則加以分解，是一種重要的方法。

破解繩斷之謎

細(xì)繩下所掛物體的重力會(huì)產(chǎn)生什么作用效果?對(duì)該重力分解時(shí)，分力大小與什么有關(guān)?

學(xué)生通過按照力的作用效果對(duì)重力的分解發(fā)現(xiàn)，兩分力夾角越大，則分力越大。

方法規(guī)律總結(jié)

其實(shí)物理并非抽象晦澀，它就在我們身邊，與生活緊密相關(guān)，就像這節(jié)課學(xué)習(xí)的力的分解，看似概念簡(jiǎn)單，但是卻解決了生活中的很多難題，同學(xué)們要主動(dòng)觀察，善于思考，勇于探究，為將來的創(chuàng)新打下的基礎(chǔ)。

同學(xué)們，物理就在我們的生活中，只要我們留心觀察，就能感受到物理知識(shí)的奇妙和勞動(dòng)人民的智慧。這里我為同學(xué)們收集了一些我們身邊的畫面。(圖片最后停在拉鏈的圖片)拉鏈?zhǔn)谴蠹曳浅Ｊ煜さ臇|西，其實(shí)它可以歸入本節(jié)課學(xué)習(xí)的斜面模型。

同學(xué)們，讓我們放慢腳步，多去觀察、思考、感悟身邊的物理世界。

研究摩擦力

滑動(dòng)摩擦力

1.兩個(gè)相互接觸的物體有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，物體之間存在的摩擦叫做滑動(dòng)摩擦。

2.在滑動(dòng)摩擦中，物體間產(chǎn)生的阻礙物體相對(duì)滑動(dòng)的作用力，叫做滑動(dòng)摩擦力。

3.滑動(dòng)摩擦力f的大小跟正壓力N(≠G)成正比。即：f=μN

4.μ稱為動(dòng)摩擦因數(shù)，與相接觸的物體材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。0<μ<1。

5.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體相對(duì)滑動(dòng)的方向相反，與其接觸面相切。

6.條件：直接接觸、相互擠壓(彈力)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)/趨勢(shì)。

7.摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)。

8.摩擦力可以是阻力，也可以是動(dòng)力。

9.計(jì)算：公式法/二力平衡法。

研究靜摩擦力

1.當(dāng)物體具有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦，這時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力。

2.物體所受到的靜摩擦力有一個(gè)最大限度，這個(gè)最大值叫最大靜摩擦力。

3.靜摩擦力的方向總與接觸面相切，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

4.靜摩擦力的大小由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及外部受力情況決定，與正壓力無關(guān)，平衡時(shí)總與切面外力平衡。0≤F=f0≤fm

5.最大靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關(guān)。fm=μ0·N(μ≤μ0)

6.靜摩擦有無的判斷：概念法(相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì));二力平衡法;牛頓運(yùn)動(dòng)定律法;假設(shè)法(假設(shè)沒有靜摩擦)。

力的等效和替代

力的圖示

1.力的圖示是用一根帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。

2.圖示畫法：選定標(biāo)度(同一物體上標(biāo)度應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一)，沿力的方向從力的作用點(diǎn)開始按比例畫一線段，在線段末端標(biāo)上箭頭。

3.力的示意圖：突出方向，不定量。

力的等效/替代

1.如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同效果作用相同，那么這個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代，這個(gè)力稱為另外幾個(gè)力的合力，另外幾個(gè)力稱為這個(gè)力的分力。

2.根據(jù)具體情況進(jìn)行力的替代，稱為力的合成與分解。求幾個(gè)力的合力叫力的合成，求一個(gè)力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的關(guān)系。

3.實(shí)驗(yàn)：平行四邊形定則：P58

第四節(jié)力的合成與分解

力的平行四邊形定則

1.力的平行四邊形定則：如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這兩個(gè)鄰邊的對(duì)角線表示合力的大小和方向。

2.一切矢量的運(yùn)算都遵循平行四邊形定則。

合力的計(jì)算

1.方法：公式法，圖解法(平行四邊形/多邊形/△)

2.三角形定則:將兩個(gè)分力首尾相接,連接始末端的有向線段即表示它們的合力。

3.設(shè)F為F1、F2的合力，θ為F1、F2的夾角，則：

F=√F12+F22+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/(F1+F2cosθ)

當(dāng)兩分力垂直時(shí)，F(xiàn)=F12+F22，當(dāng)兩分力大小相等時(shí)，F(xiàn)=2F1cos(θ/2)

4.1)|F1—F2|≤F≤|F1+F2|

2)隨F1、F2夾角的增大，合力F逐漸減小。

3)當(dāng)兩個(gè)分力同向時(shí)θ=0，合力最大：F=F1+F2

4)當(dāng)兩個(gè)分力反向時(shí)θ=180°，合力最?。篎=|F1—F2|

5)當(dāng)兩個(gè)分力垂直時(shí)θ=90°，F(xiàn)2=F12+F22

分力的計(jì)算

1.分解原則：力的實(shí)際效果/解題方便(正交分解)

2.受力分析順序：G→N→F→電磁力

共點(diǎn)力的平衡條件

共點(diǎn)力

如果幾個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)(該點(diǎn)不一定在物體上)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。

尋找共點(diǎn)力的平衡條件

1.物體保持靜止或者保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。

2.物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點(diǎn)力的平衡。

3.二力平衡是指物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其平衡條件是這兩個(gè)離的大小相等、方向相反。多力亦是如此。

4.正交分解法：把一個(gè)矢量分解在兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸上，利于處理多個(gè)不在同一直線上的矢量(力)作用分解。

作用力與反作用力

探究作用力與反作用力的關(guān)系

1.一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體有作用力時(shí)，同時(shí)也受到另一物體對(duì)它的作用力，這種相互作用力稱為作用力和反作用力。

2.力的性質(zhì)：物質(zhì)性(必有施/手力物體)，相互性(力的作用是相互的)

3.平衡力與相互作用力：

同：等大，反向，共線

異：相互作用力具有同時(shí)性(產(chǎn)生、變化、小時(shí))，異體性(作用效果不同，不可抵消)，二力同性質(zhì)。平衡力不具備同時(shí)性，可相互抵消，二力性質(zhì)可不同。

牛頓第三定律

1.牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。

2.牛頓第三定律適用于任何兩個(gè)相互作用的物體，與物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。二力的產(chǎn)生和消失同時(shí)，無先后之分。二力分別作用在兩個(gè)物體上，各自分別產(chǎn)生作用效果。

通過以上的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，相信大家在學(xué)習(xí)的時(shí)候也記好了相關(guān)的筆記，這樣對(duì)于后期的復(fù)習(xí)是有著非常好的作用。其實(shí)物理知識(shí)的難點(diǎn)并不多，重要的是要掌握技巧和方法，這樣對(duì)于后期的考試才能夠取得滿意的分?jǐn)?shù)。