高中物理：第一章 阅卷现场课件.ppt

阅卷手记阅卷手记 本章的知识考查主要是对重力、弹力、摩擦力等本章的知识考查主要是对重力、弹力、摩擦力等 概念的理解及计算；基本方法的考察主要是平行四概念的理解及计算；基本方法的考察主要是平行四边形定则的应用、正交分解法、整体法和隔离法等边形定则的应用、正交分解法、整体法和隔离法等;主要的能力要求是对物体受力的分析能力和计算能主要的能力要求是对物体受力的分析能力和计算能力力.本章内容是学习力学的基础本章内容是学习力学的基础,所以是考察的重点所以是考察的重点,即使在理综试题相对单科考试题量很少的情况下即使在理综试题相对单科考试题量很少的情况下,本本章内容的题目还是几乎年年都有章内容的题目还是几乎年年都有.阅卷现场阅卷现场2021/8/11 星期三1 根据试卷调查根据试卷调查,学生答题错误主要表现在：对弹力学生答题错误主要表现在：对弹力和摩擦力的有无与计算出错和摩擦力的有无与计算出错,尤其是对静摩擦力；对尤其是对静摩擦力；对力的方向判断错误或模糊力的方向判断错误或模糊,导致计算出错或题目解不导致计算出错或题目解不下去；不能灵活的运用平行四边形定则、三角形定下去；不能灵活的运用平行四边形定则、三角形定则、正交分解法等则、正交分解法等,使题目解答不规范或出错；不能使题目解答不规范或出错；不能灵活的应用整体法、隔离法并结合运动状态进行受灵活的应用整体法、隔离法并结合运动状态进行受力分析力分析.2021/8/11 星期三2易错点实例分析易错点实例分析1.由于对弹力的方向问题认识不全面造成的错误由于对弹力的方向问题认识不全面造成的错误试题回放试题回放 如图如图1所示所示,小车沿水平面向右做小车沿水平面向右做 匀加速直线运动匀加速直线运动,车上固定的硬车上固定的硬 杆和水平面的夹角为杆和水平面的夹角为,杆的顶端杆的顶端 固定着一个质量为固定着一个质量为m的小球的小球,当小当小 图图1 车运动的加速度逐渐增大时车运动的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力杆对小球的作用力 (F1至至F4变化变化)的变化图示的变化图示(沿杆方向沿杆方向)可能是可能是()2021/8/11 星期三3学生作答学生作答 _A2021/8/11 星期三4错解分析错解分析 1.1.误选误选A.A.认为杆的弹力一定沿杆认为杆的弹力一定沿杆,与绳的弹力特点与绳的弹力特点 发生混淆发生混淆.2.2.误选误选B B或或D.D.不能找出题目的隐含条件，无从下手不能找出题目的隐含条件，无从下手乱选乱选.正确答案正确答案 小球只受重力和杆的弹力作用小球只受重力和杆的弹力作用 .杆的弹力杆的弹力F F的竖直的竖直分量与重力平衡分量与重力平衡,水平分量产生加速度水平分量产生加速度,即即F F竖直竖直=mg,=mg,F F水平水平=ma,=ma,所以选项所以选项C C正确正确.2021/8/11 星期三5 要清楚杆的弹力和绳的拉力方向的不同要清楚杆的弹力和绳的拉力方向的不同,绳的拉力绳的拉力一定沿绳的方向一定沿绳的方向,杆的弹力方向不一定沿杆的方向杆的弹力方向不一定沿杆的方向.分析杆对物体的弹力方向一般要结合物体的运动状态分析杆对物体的弹力方向一般要结合物体的运动状态进行分析进行分析.比如本题中比如本题中,不论小车加速度多大不论小车加速度多大,小球在小球在竖直方向上合力为竖直方向上合力为0,0,就是解题的关键就是解题的关键.2021/8/11 星期三62.2.受力分析不正确而产生多力、少力的错误受力分析不正确而产生多力、少力的错误 试题回放试题回放 如图如图2 2所示所示,在水平力在水平力F F作用下作用下,A,A、B B保持静止保持静止,若若A A与与B B的接触面是水的接触面是水 平的平的,且且F0,F0,则关于则关于B B的受力个的受力个 数可能为数可能为 ()()A.3 A.3个个 B.4B.4个个 图图2 2 C.5 C.5个个 D.6D.6个个 学生作答学生作答 _错解分析错解分析 1.1.误选误选D.D.出错原因是不认真审题出错原因是不认真审题,研究对象混乱，研究对象混乱，在分析受力时把在分析受力时把F F也算在内了也算在内了.BC2021/8/11 星期三7 2.2.漏选漏选B.B.出错原因是对出错原因是对B B的受力特点分析不清楚的受力特点分析不清楚,认为斜面对认为斜面对B B一定有摩擦力一定有摩擦力.正确答案正确答案 以以B B为研究对象为研究对象,根据平衡条件知：根据平衡条件知：B B除受到除受到A A施加施加 的压力和摩擦力外的压力和摩擦力外,还受到重力和斜面的支持力作用还受到重力和斜面的支持力作用,斜面与斜面与B B之间可能存在摩擦力之间可能存在摩擦力,也可能不存在摩擦力也可能不存在摩擦力.在受力分析时在受力分析时,有些力的大小和方向不能确定下来有些力的大小和方向不能确定下来,必须根据物体受到的确定的几个力的情况和物体的运必须根据物体受到的确定的几个力的情况和物体的运动状态判断出未确定的力的情况动状态判断出未确定的力的情况,要确保受力分析时要确保受力分析时不漏力、不多力、不错力不漏力、不多力、不错力.2021/8/11 星期三83.3.状态特点分析不全面造成静摩擦力的判断错误状态特点分析不全面造成静摩擦力的判断错误 试题回放试题回放 如图如图3 3所示所示,物体静止在斜面上物体静止在斜面上,现现 用水平外力用水平外力F F推物体推物体,在外力在外力F F由零由零 逐渐增加的过程中逐渐增加的过程中,物体始终保持物体始终保持 静止静止,物体所受摩擦力怎样变化？物体所受摩擦力怎样变化？错解分析错解分析 错解一：以斜面上的物体为研究对错解一：以斜面上的物体为研究对象象,物体受力分析如图所示物体受力分析如图所示,物体受重物体受重力力mg,mg,推力推力F,F,支持力支持力FN,FN,静摩擦力静摩擦力Ff,Ff,由于推力由于推力F F水平向右水平向右,所以物体有向上所以物体有向上运动的趋势运动的趋势,摩擦力摩擦力FfFf的方向沿斜面向下的方向沿斜面向下.根据牛顿第根据牛顿第2021/8/11 星期三9二定律列方程二定律列方程Ff+mgsin =Fcos Ff+mgsin =Fcos FN-Fsin -mgcos =0 FN-Fsin -mgcos =0 由式由式可知可知,F,F增加增加FfFf也增加也增加.所以在变化过程中摩擦所以在变化过程中摩擦力是增加的力是增加的.错解二错解二:有一些同学认为摩擦力的方向沿斜面向上有一些同学认为摩擦力的方向沿斜面向上,则有则有F F增加增加,摩擦力减少摩擦力减少.上述错解的原因是对静摩擦力认识不清上述错解的原因是对静摩擦力认识不清,因此不能因此不能分析出在外力变化过程中摩擦力的变化分析出在外力变化过程中摩擦力的变化.正确答案正确答案 本题的关键在于确定摩擦力的方向本题的关键在于确定摩擦力的方向.由于外力的变由于外力的变化物体在斜面上的运动趋势有所变化化物体在斜面上的运动趋势有所变化,如图甲所示如图甲所示,当当2021/8/11 星期三10外力较小时外力较小时(Fcos (Fcos mgsin )mgsin )物体有向下的运动物体有向下的运动趋势趋势,摩擦力的方向沿斜面向上摩擦力的方向沿斜面向上,F,F增加增加,Ff,Ff减少减少,与错与错解二的情况相同解二的情况相同,如图乙所示如图乙所示,当外力较大时当外力较大时(Fcos (Fcos mgsin )mgsin )物体有向上的运动趋势，摩擦力的方向物体有向上的运动趋势，摩擦力的方向沿斜面向下沿斜面向下,外力增加外力增加,摩擦力增加摩擦力增加;当当Fcos =Fcos =mgsin mgsin 时，摩擦力为零时，摩擦力为零.所以在外力由零逐渐增加所以在外力由零逐渐增加的过程中的过程中,摩擦力的变化是先减小后增加摩擦力的变化是先减小后增加.2021/8/11 星期三11举一反三举一反三 若斜面上物体沿斜面下滑若斜面上物体沿斜面下滑,质量为质量为m,m,物体与斜面间物体与斜面间 的摩擦因数为的摩擦因数为,我们可以考虑两个问题巩固前面的我们可以考虑两个问题巩固前面的分析方法分析方法.(1)F (1)F为怎样的值时为怎样的值时,物体会保持静止物体会保持静止.(2)F (2)F为怎样的值时，物体从静止开始沿斜面以加为怎样的值时，物体从静止开始沿斜面以加 速度速度a a运动运动.受前面问题的启发受前面问题的启发,我们可以想到我们可以想到F F的值应是一个的值应是一个范围范围.首先以物体为研究对象首先以物体为研究对象,当当F F较小时较小时,如图甲物体受如图甲物体受重力重力mgmg、支持力、支持力FNFN、斜向上的摩擦力、斜向上的摩擦力FfFf和和F.F.物体刚物体刚好静止时好静止时,应是应是F F的边界值的边界值,此时的摩擦力为最大静摩此时的摩擦力为最大静摩2021/8/11 星期三12擦力擦力,可近似看成可近似看成FfFf静静=FN(FN(最大静摩擦力最大静摩擦力)如图建立如图建立坐标坐标,据牛顿第二定律列方程据牛顿第二定律列方程 x:mgsin x:mgsin -Ffmax-Fcos Ffmax-Fcos =0 =0 y:FN-mgcos y:FN-mgcos -Fsin Fsin =0 =0 Ffmax=Ffmax=FN FN 解得解得 当当F F从此值开始增加时从此值开始增加时,静摩擦力方向开始仍然斜静摩擦力方向开始仍然斜 向上向上,但大小减小但大小减小,当当F F增加到增加到Fcos Fcos =mgsin mgsin 时，时，即即F=mgtan F=mgtan 时时,F,F再增加，摩擦力方向改为斜向再增加，摩擦力方向改为斜向下下,仍可以根据受力分析图乙列出方程仍可以根据受力分析图乙列出方程 x x：mgsin mgsin +Ff-Fcos Ff-Fcos =0 =0 y y：FN-mgcos FN-mgcos -Fsin Fsin =0 =0 2021/8/11 星期三13 随着随着F F增加增加,静摩擦力增加静摩擦力增加,F,F最大值对应斜向下的最大值对应斜向下的 最大静摩擦力最大静摩擦力.依据式依据式式式解得解得 要使物体静止要使物体静止F F的值应为的值应为 关于第二个问题同学们一定要注意题中并未提出关于第二个问题同学们一定要注意题中并未提出 以加速度以加速度a a向上还是向下运动向上还是向下运动,应考虑两解应考虑两解,根据上面根据上面的分析不难得出：的分析不难得出：当当 时时,物体以物体以a a斜向下运动斜向下运动.当当 时时,物体以物体以a a斜向上运动斜向上运动.2021/8/11 星期三144.4.定势思维造成摩擦力分析错误定势思维造成摩擦力分析错误 试题回放试题回放 如图如图4 4所示所示,m,m和和M M保持相对静止保持相对静止,一一 起沿倾角为起沿倾角为 的光滑斜面下滑的光滑斜面下滑,则则M M 和和m m间的摩擦力大小是多少？间的摩擦力大小是多少？错解分析错解分析 错解：以错解：以m m为研究对象为研究对象,如图甲物体受重力如图甲物体受重力mgmg、支、支 持力持力FNFN、摩擦力、摩擦力Ff,Ff,如图建立坐标有如图建立坐标有 x x：mgsin -Ff=ma mgsin -Ff=ma y y：FN-mgcos =0 FN-mgcos =0 再以再以m+Mm+M为研究对象分析受力为研究对象分析受力,如图乙所示如图乙所示 2021/8/11 星期三15 (m+M)gsin =(M+m)a (m+M)gsin =(M+m)a 据式据式解得解得Ff=0Ff=0 所以所以m m与与M M间无摩擦力间无摩擦力.造成错解主要是没有好的解题习惯造成错解主要是没有好的解题习惯,只是盲目的模只是盲目的模 仿仿,似乎解题步骤不少似乎解题步骤不少,但思维没有跟上但思维没有跟上.要分析摩擦要分析摩擦力就要找接触面力就要找接触面,摩擦力方向一定与接触面相切摩擦力方向一定与接触面相切,这一这一步是堵住错误的起点步是堵住错误的起点.犯以上错误的客观原因是思维犯以上错误的客观原因是思维定势定势,一见斜面摩擦力就沿斜面方向一见斜面摩擦力就沿斜面方向,不能从摩擦力的不能从摩擦力的基本规律出发分析问题基本规律出发分析问题.2021/8/11 星期三16正确答案正确答案 因为因为m m和和M M保持相对静止保持相对静止,所以可以将所以可以将(m+M)(m+M)整体视为研究对象整体视为研究对象.受力如图受力如图,受受重力重力(M(M十十m)gm)g、支持力、支持力FN,FN,如图建立如图建立坐标坐标,根据牛顿第二定律列方程根据牛顿第二定律列方程 x x：(M+m)gsin =(M+m)a (M+m)gsin =(M+m)a 解得解得a=gsin a=gsin 沿斜面向下沿斜面向下.因为要求因为要求m m和和M M间的间的相互作用力，再以相互作用力，再以m m为研究对象为研究对象,受受力如图力如图.2021/8/11 星期三17根据牛顿第二定律列方程根据牛顿第二定律列方程 x:Ff=max x:Ff=max y:FN2-mg=may y:FN2-mg=may 因为因为m m、M M的加速度是沿斜面方向的加速度是沿斜面方向.需将其分解为需将其分解为 水平方向和竖直方向如图水平方向和竖直方向如图.ax=acos ax=acos ay=asin ay=asin 由式由式解得解得Ff=mgsin Ff=mgsin cos cos .方向沿水平方向方向沿水平方向m m受向左的摩擦力，受向左的摩擦力，M M受向右的摩受向右的摩擦力擦力.2021/8/11 星期三18举一反三举一反三 此题可以视为连接体问题此题可以视为连接体问题.连接体问题对在解题过连接体问题对在解题过 程中选取研究对象很重要程中选取研究对象很重要.有时以整体为研究对象有时以整体为研究对象,有时以单个物体为研究对象有时以单个物体为研究对象.整体作为研究对象可以整体作为研究对象可以将不知道的相互作用力去掉将不知道的相互作用力去掉,单个物体作研究对象主单个物体作研究对象主要解决相互作用力要解决相互作用力.单个物体的选取应以它接触的物单个物体的选取应以它接触的物体最少为最好体最少为最好.如如m m只和只和M M接触接触,而而M M和和m m还和斜面接触还和斜面接触.另外需指出的是另外需指出的是,在应用牛顿第二定律解题时在应用牛顿第二定律解题时,有时有时需要分解力需要分解力,有时需要分解加速度，具体情况具体分有时需要分解加速度，具体情况具体分析析,不要形成只分解力的认识不要形成只分解力的认识.2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20