2022年高中物理重难点知识突破.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高中物理重难点学问突破(主要包括:高中物理的力、功与能 、电学试验 、带电粒子在磁场中的运动 部分,有 具体的例题解析和总结)一力一、难点形成缘由:1、力是物体间的相互作用;受力分析时,这种相互作用只能靠着各力的产生条件和方 向要求,再加上抽象的思维想象去画,不想实物那么明显,这对于刚升入高中的同学来说,多习惯于直观形象,缺乏抽象的规律思惟,所以形成了难点;2、有些力的方向比较好判定,如:重力、电场力、磁场力等,但有些力的方向难以确 定;如:弹力、摩擦力等,虽然发生在接触处,但在接触的地方是否存在、方向如何却难以把握;3、受力
2、分析时除了将各力的产生要求、方向的判定方法娴熟把握外,同时仍要与物体的运动状态相联系,这就需要肯定的综合才能;由于同学对物理学问把握不全,导致综合分析才能下降,影响了受力分析精确性和全面性;4、老师的教学要求和教学方法不当造成难点;教学要求不符合同学的实际,要求过高,想一步到位, 例如:一开头就给同学讲一些受力个数多、这样势必在同学心理上会形成障碍;二、难点突破策略:且又难以分析的物体的受力情形等;物体的受力情形打算了物体的运动状态,正确分析物体的受力, 是争论力学问题的关键;受力分析就是分析物体受到四周其它物体的作用;为了保证分析结果正确,应从以下几个方面突破难点;名师归纳总结 1. 受力分
3、析的方法:整体法和隔离法第 1 页,共 47 页整体法隔离法将几个物体作为一个整体来分析的将争论对象与四周物体分隔开概念方法的方法争论系统外的物体对系统整体的作争论系统内物体之间的相互作选用原就用力用力分析整体四周其他物体对整体的作分析它受到四周其他物体对它留意问题用;而不画整体内部物体间的相互的作用力作用;2. 受力分析的依据:各种性质力的产生条件及各力方向的特点3. 受力分析的步骤:- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情形下按下面的步骤进行:(1)确定争论对象可以是某个物体也可以是整体;(2
4、)按次序画力a先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下;b次画已知力c再画接触力(弹力和摩擦力):看争论对象跟四周其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,如有挤压,就画出弹力,如仍有相对运动或相对运动的趋势,就再画出摩擦力;分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面);d再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有就画出;(3)验证:a每一个力都应找到对应的施力物体 b.受的力应与物体的运动状态对应;说明:( 1)只分析 争论对象受的依据性质命名的实际力如:重力、弹力、摩擦力等,不画它对别的物体的作用力;(2) 合力和分力不能同时作为物体所受的力;“漏力 ” 和“ 添
5、力 ”;(3)每一个力都应找到施力物体,防止(4)可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上,对有转动成效的物体,就力应画 在实际位置上;( 5)为了使问题简化,常忽视某些次要的力;如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等;( 6)分析物体受力时,除了考虑它与四周物体的作用外,仍要考虑物体的运动情形平稳状态、 加速或减速 ,当物体的运动情形不同时,其情形也不同;4. 受力分析的帮助手段(1)物体的平稳条件(共点力作用下物体的平稳条件是合力为零)(2)牛顿其次定律(物体有加速度时)(3)牛顿第三定律(内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相 反,作用在一条直线上)5.
6、常见的错误及防范的方法:(1)多画力;a.争论对象不明,错将其他物体受到的力画入;b.虚构力,将不存在的力画入;c.将合力和分力重复画入;要防止多画力;第一,完全隔离争论对象;其次,每画一个力要心中默念受力物体和施力物体;2 少画力;少画力往往是由受力分析过程纷乱所致,因此a.要严格按次序分析;b.分析弹力和摩擦力时,全部接触点都要分析到;3 错画力;即把力的方向画错;防范方法是要按规律作 三、分类例析 1弹力有、无的判定弹力的产生条件是接触且发生弹性形变;但有的形变明显,有的不明显; 那么如何判定相互接触的物体间有无弹力?法 1: “ 假设法” ,即假设接触物体撤去,判定争论对象是否能维护现
7、状;如维护现状名师归纳总结 就接触物体对争论对象没有弹力,由于接触物体使争论对象维护现状等同于没有接触物,即第 2 页,共 47 页接触物形同虚设, 故没有弹力; 如不能维护现状就有弹力,由于接触物撤去随之撤去了应当- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载有的弹力, 从而转变了争论对象的现状;用,故有弹力;可见接触物对争论对象维护现状起着举足轻重的作例 1:如下列图,判定接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑;a b 【审题】 在 a、b 图中,如撤去细线,就球都将下滑,故细线中均有拉力 图 11 , a图中如撤去接触面,球仍能保持原先
8、位置不动,所以接触面对球没有弹力;不会停在原位置静止,所以斜面对小球有支持力;b 图中如撤去斜面,球就【解析】 图 a 中接触面对球没有弹力;图 b 中斜面对小球有支持力法 2:依据“ 物体的运动状态” 分析弹力;即可以先假设有弹力,分析是否符合物体所处的运动状态; 或者由物体所处的运动状态反推弹力是否存在;总之, 物体的受力必需与物体的运动状态符合;同时依据物体的运动状态,由二力平稳(或牛顿其次定律)仍可以列方程求解弹力;例 2:如下列图,判定接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑;图 12 【审题】 图中球由于受重力,对水平面 ON肯定有挤压,故水平面 ON对球肯定有支持
9、 力,假设仍受到斜面 MO的弹力,如图 13 所示,就球将不会静止,所以斜面 MO对球没有 弹力;【解析】 水平面 ON对球有支持力,斜面 MO对球没有弹力;图 13 再如例 1 的 a 图中, 如斜面对球有弹力,其方向应是垂直斜面且指向球,这样球也不会处于静止状态,所以斜面对球也没有弹力作用;【总结】 弹力有、无的判定是难点,分析常常用“ 假设法”并结合 “ 物体的运动状态”分析;2.弹力的方向名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载弹力是发生弹性形变的物体由于要复原原状,而对它接触的物体产生的力的作
10、用;所 以弹力的方向为物体复原形变的方向;平面与平面、 点、曲面接触时, 弹力方向垂直于平面,指向被压或被支持的物体;曲面与点、曲面接触时,弹力方向垂直于过接触点的曲面的切面,特别的曲面,如圆面时,弹力方向指 向圆心;弹力方向与重心位置无关;绳子的弹力方向为:沿着绳子且指向绳子收缩的方向;且同一条绳子内各处的弹力相等杆产生的弹力方向比较复杂,可以沿杆指向杆伸长或收缩的方向,也可不沿杆, 与杆成肯定的夹角;例 3:如图 14 所示,画出物体A 所受的弹力图 14 b c a 图中物体 A 静止在斜面上 a b 图中杆 A 静止在光滑的半圆形的碗中c 图中 A 球光滑 O 为圆心, O为重心;【审
11、题】 图 a 中接触处为面面接触,由于物体受重力作用,会对斜面斜向下挤压,斜面要复原形变,应垂直斜面斜向上凸起,对物体有垂直斜面且指向物体斜向上的弹力;图 b 中 B 处为点与曲面接触,发生的形变为沿半径方向向外凹,要复原形变就得沿半径向上 凸起, C处为点与平面接触, C 处碗的形变的方向为斜向下压,要复原形变就得沿垂直杆的 B 处杆受的弹力为垂直过接触点的切面沿半径指向圆心,C处杆受的弹力为 方向向上,所以 垂直杆向上;图 c 中接触处为点与曲面接触,发生的形变均为沿半径分别向下凹,要复原形变就得沿半径方向向上凸起, 所以在 M、N两接触处对A 球的弹力为垂直过接触点的切面沿半径方向向上,
12、作用线均过圆心O,而不过球的重心O;【解析】 如图 1 5 所示a b c 图 15 【总结】 弹力的方向为物体复原形变的方向;分析时第一应明确接触处发生的形变是怎样的, 复原形变时应向哪个方向复原;另外应记住平面与平面、点、曲面接触, 曲面与点、曲面接触,绳、杆弹力方向的特点,才能得以正确分析;例 4:如图 16 所示,小车上固定着一根弯成 角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为 m的球,试分析以下情形下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度 a水平向右运动; (3)小车以加速度 a 水平向左运动;图 16 图 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共
13、47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【审题】 此题杆对球的弹力与球所处的运动状态有关;分析时应依据不同的运动状态具体分析;(1)小车静止时,球处于平稳状态,所受合外力为零,因重力竖直向下,所以杆对球的弹力 F 竖直向上,大小等于球的重力mg,如图 17 甲所示;(2)当小车向右加速运动时,因球只受弹力和重力,所以由牛顿其次定律 F=ma 得,两力的合力肯定是水平向右;由平行四边形法就得,杆对球的弹力F 的方向应斜向右上方,设弹力 F 与竖直方向的夹角为 ,就由三角学问得: F=(mg)2+( ma)2tan =a/g 如图 17 乙所示;(3)当小车向左
14、加速运动时,因球只受弹力和重力,所以由牛顿其次定律 F=ma 得,两力的合力肯定是水平向左,由平行四边形法就得,杆对球的弹力F 的方向应斜向左上方,设弹力 F 与竖直方向的夹角为 ,就由三角学问得: F=(mg)2+( ma)2tan =a/g 如图 17 丙所示可见,弹力的方向与小车运动的加速度的大小有关,并不肯定沿杆的方向;【解析】(1)球处于平稳状态,杆对球产生的弹力方向竖直向上,且大小等于球的重力mg;(2)当小车向右加速运动时,球受合力方向肯定是水平向右,杆对球的弹力方向应斜向右上方,与小车运动的加速度的大小有关,其方向与竖直杆成 arctan a/g 角,大小等于(mg)2+(ma
15、)2 ;(3)当小车向左加速运动时,球受合力方向肯定是水平向左,杆对球的弹力方向应斜向左上方,与小车运动的加速度的大小有关,其方向与竖直杆成 arctan a/g角,大小等于(mg)2+(ma)2 ;【总结】 杆对球的弹力方向不肯定沿杆,只有当加速度向右且a= gtan 时,杆对小球的弹力才沿杆的方向,所以在分析物体与杆固定连接或用轴连接时,物体受杆的弹力方向应与运动状态对应并依据物体平稳条件或牛顿其次定律求解;3判定摩擦力的有、无摩擦力的产生条件为: (1)两物体相互接触,有相对运动或相对运动趋势 例 5:如图 18 所示,判定以下几种情形下物体 图 a 中物体 A 静止 图 b 中物体 A
16、 沿竖直面下滑,接触面粗糙 图 c 中物体 A 沿光滑斜面下滑 图 d 中物体 A 静止图 18 且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压; ( 3)A 与接触面间有、无摩擦力;【审题】 图 a 中物体 A 静止,水平方向上无拉力,所以物体 A 与接触面间无相对运动趋势,所以无摩擦力产生;图b 中物体 A 沿竖直面下滑时,对接触面无压力,所以不论接名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 47 页精选学习资料 - - - - - - - - - 触面是否光滑都无摩擦力产生;图学习必备欢迎下载d 中物体 Ac 中接触面间光滑,所以无摩擦力产生;图静止,由于重力作用,有相对斜面对下运动的趋
17、势,所以有静摩擦力产生;【解析】 图 a、图 b、图 c 中无摩擦力产生,图 d 有静摩擦力产生;【总结】 判定摩擦力的有、无,应依据摩擦力的产生条件,关键是看有没有相对运动或相对运动趋势;4摩擦力的方向摩擦力的方向为与接触面相切,.与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反;但相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐藏性,常用以下方法判定;法 1:“ 假设法” ;即假设接触面光滑,看原先相对静止的物体间能发生怎样的相对运动;如能发生, 就这个相对运动的方向就为原先静止时两物体间的相对运动趋势的方向;如不能 发生,就物体间无相对运动趋势;例 6:如图 19 所示为皮带传送装置,甲为主动轮
18、,传动过程中皮带不打滑,P、Q 分别为 两轮边缘上的两点,以下说法正确选项:A P、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反BP 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,CP 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同,Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反D P、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同图 19 【审题】 此题可用“ 假设法” 分析;由题意可知甲轮与皮带间、乙轮与皮带间均相对静止,皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力;假设甲轮是光滑的,就甲轮转动时皮带不动,轮上 P点相对于皮带向前运动,可知轮上 P 点相对于皮带有向前运动的趋势,就轮子上的 P 点受到的静摩擦
19、力方向向后,即与甲轮的转动方向相反,再假设乙轮是光滑的,就当皮带转动时,乙轮将会静止不动,这时,乙轮边缘上的 Q 点相对于皮带向后运动,可知轮上 Q 点有相对于皮带向后运动的趋势,故乙轮上【解析】正确答案为 BQ 点所受摩擦力向前,即与乙轮转动方向相同;【总结】 判定摩擦力的有、无及摩擦力的方向可采纳“ 假设法” 分析;摩擦力方向与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,但不肯定与物体的运动方向相反,有时仍与物体的运动方向相同;例 7:如图 110 所示,物体A 叠放在物体B 上,水平地面光滑,外力F 作用于物体B 上使它们一起运动,试分析两物体受到的静摩擦力的方向;图 110 名师归纳
20、总结 【审题】 此题中假设A、B间接触面是光滑的,当F 使物体 B 向右加速时,物体A 由于第 6 页,共 47 页惯性将保持原先的静止状态,经很短时间后它们的相对位置将发生变化,即物体A 相对 B有向左的运动,也就是说在原先相对静止时,物体A 相对于 B 有向左的运动趋势,所以A- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载受到 B 对它的静摩擦力方向向右(与A 的实际运动方向相同) ;同理 B 相对 A 有向右运动的趋势,所以B 受到 A 对它的静摩擦力方向向左(与B 的实际运动方向相反) ;【解析】 物体 A 相对于 B 有向左的运动趋势,
21、所以 A 受到 B 对它的静摩擦力方向向右(与 A 的实际运动方向相同) ;物体 B 相对 A 有向右运动的趋势,所以 B 受到 A 对它的静摩擦力方向向左(与 B 的实际运动方向相反) ;如图 111 所示图 1 11 法 2:依据“ 物体的运动状态” 来判定;即先判明物体的运动状态(即加速度的方向) ,再利用牛顿其次定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小和方向;例 8:如图 112 所示, A、B 两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力 F 拉物体,两物体一起匀速运动,试分析 A、B 间的摩擦力及 B 与水平面间的摩擦力;【审题】 此题分析摩擦力时应依据物体所处的运动状
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