物理思想方法与高考能力要求1.ppt

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1、一、解决力学问题的三种基本功一、解决力学问题的三种基本功高高中中物物理理是是对对思思维维能能力力要要求求较较高高的的一一门门学学科科，在在学学习习高高中中物物理理过过程程中中应应针针对对其其特特点点，采采取取相相应应的的思思维维策策略略和和学学习习方方法法，才才能能不不断断地地提提高高物物理理思思维维能能力力，达达到到事事半半功功倍倍的的效效果果力力学学是是高高中中物物理理的的基基础础，也也是是学学好高中物理的关键所在解决力学问题的四种基本功是：好高中物理的关键所在解决力学问题的四种基本功是：物理思想方法与高考能力要求（一）物理思想方法与高考能力要求（一）1受力分析受力分析在在解解决决各各种种

2、力力学学实实际际问问题题时时，要要首首先先善善于于选选择择研研究究对对象象究究竟竟是是选选定定某某一一物物体体，还还是是某某一一系系统统(整整体体)，要要根根据据问问题题的的物物理理情情景景和和解解题题目目标标来来定定，并并要要能能熟熟练练掌掌握握受受力力分分析析的的“隔隔离离法法”和和“整整体体法法”若若要要求求解解系系统统内内物物体体间间的的“内内力力”，必必须须进进行行“隔隔离离”对对隔隔离离出出的的物物体体来来说说，此此时时系系统统的的内内力力即即转转化化为为该该物物体体的的外外力力一一般般均均要要作作出出研研究究对对象象的的受受力力示示意意图图只只有有在在正正确确分分析析研研究究对对

3、象象受受力力情情况况的的基基础础上上，才才能能明明确确相相应应运运动动情情况况而而选选取取相相应应规规律律，使使问问题题得得到到解解决决；同同时时要要养养成成受受力力分分析析时时要要结结合合物物体体的的运运动动状状态态进进行行分分析析的的习习惯惯，如静摩擦力、杆的弹力等问题的分析如静摩擦力、杆的弹力等问题的分析2运动过程分析运动过程分析对对于于各各种种力力学学问问题题，其其中中的的研研究究对对象象在在一一定定的的力力作作用用下下都都要要展展现现一一个个运运动动过过程程，即即区区别别出出初初态态、运运动动过过程程和和末末态态一一个个过过程程，往往往往因因受受力力的的变变化化，又又可可分分成成若若

4、干干子子过过程程所所以以一一般般要要根根据据实实际际情情况况画画出出运运动动过过程程示示意意图，再结合受力情况选取相应规律求解图，再结合受力情况选取相应规律求解3矢量矢量(力力F、速度、速度v、位移、位移s、加速度、加速度a)的运算处理的运算处理(1)互互成成角角度度的的矢矢量量合合成成与与分分解解：平平行行四四边边形形定定则则和和三三角角形形定定则则在在进进行行矢矢量量合合成成或或分分解解时时，应应明明确确物物体体遵遵循循力力和和运运动动的的“独独立立性性原原理理”，特特别别注注意意不不少少情况下是对瞬时矢量进行合成或分解情况下是对瞬时矢量进行合成或分解(2)力力的的正正交交分分解解合合成成

5、时时，要要善善于于根根据据实实际际受受力力情情况况选选定定互互相相垂垂直直的的坐坐标标轴轴，应使较多的力平行于坐标轴应使较多的力平行于坐标轴(3)在在一一条条直直线线上上的的各各矢矢量量，要要善善于于在在规规定定正正方方向向后后，以以“”、“”号号代代表矢量方向，从而把矢量运算简化成代数运算求解表矢量方向，从而把矢量运算简化成代数运算求解二、一题多变、拓展思维二、一题多变、拓展思维一一题题多多变变，这这是是拓拓宽宽思思路路的的先先导导，也也是是引引水水入入田田的的渠渠道道使使设设问问逐逐渐渐加加深深，引引导导思思想想逐逐渐渐深深化化，可可使使理理解解更更加加深深刻刻通通过过一一题题多多变变，培

6、培养养学学生生的的变变化化思思维维，这这种种变变换换思思想想，请请同同学学们们深深入入体体会会，并并把把这这种种思思维维方方式式运运用到自己的学习和训练当中用到自己的学习和训练当中【例例1】如如图图所所示示，不不可可伸伸长长、长长度度为为L的的轻轻质质细细线线一一端端固固定定在在竖竖直直墙墙上上的的O点点，另另一一端端A A通通过过一一个个轻轻质质动动滑滑轮轮沿沿水水平平面面从从P点点向向Q点点缓缓慢慢移移动动一一段段距距离离，动动滑滑轮轮下下吊吊一一重重物物，不不计计一一切切摩摩擦擦，则则细细线线上上张张力力的变化情况为的变化情况为()A变大变大 B变小变小C不变不变 D无法确定无法确定 思

7、思路路点点拨拨：本本题题已已知知细细线线的的A A端端从从P P点点向向Q Q点点缓缓慢慢移移动动，判判断断细细线线上上张张力力的的变变化化引引出出对对动动滑滑轮轮进进行行受受力力分分析析引引出出对对动动滑滑轮轮进进行行受受力力分分析析进进而而抓抓住住细细线线长长度度不不变变、应应用用数数学学知知识识确确定定细细线线与与竖竖直直方方向向夹夹角角的的变变化化再再根根据据动动滑滑轮轮受力画出矢量三角形受力画出矢量三角形列方程求解列方程求解 解解析析：设设细细线线A端端到到竖竖直直墙墙的的距距离离为为d.对对小小滑滑轮轮由由水水平平方方向向受受力力平平衡衡可可知知：两两边边细细线线与与竖竖直直方方向

8、向夹夹角角相相等等，设设为为，如如右右图图所所示示，应应用用三三角角函函数数关关系系和和几几何何知知识识可可知知L1sin L2sin d，即即可可知知sin d/L，因因为为L不不变变、A从从P点点向向Q点点缓缓慢慢移移动动而而使使得得d减减小小，故故sin、减减小小；又又细细线线上上张张力力大大小小相相等等，设设为为F，由由动动滑滑轮轮竖竖直直方方向向受受力力平平衡衡有有2FcosG(G为为重重物物的的重重力力)，因因sin减减小小，则则cos 增增大大、F变小，所以正确答案为变小，所以正确答案为B.答案：答案：B变变式式1 如如图图所所示示，不不可可伸伸长长的的细细线线一一端端固固定定于

9、于竖竖直直墙墙上上的的O点点，拉拉力力F通通过过一一个个轻轻质质定定滑滑轮轮和和轻轻质质动动滑滑轮轮竖竖直直作作用用于于细细线线的的另另一一端端，若若重重物物M在在力力F的的作作用用下下缓缓缓缓上上升升，拉拉力力F F的变化情况为的变化情况为()A变大变大 B变小变小C不变不变 D无法确定无法确定 解解析析：随随着着力力F向向下下拉拉动动细细线线，两两墙墙间间的的细细线线长长度度L减减小小，而而两两墙墙之之间间距距离离d不不变变，根根据据悬悬挂挂重重物物的的两两细细线线与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角满满足足关关系系式式sin d/L可可知知sin 逐渐增大，又根据重物受力平衡有逐渐增大，又根

10、据重物受力平衡有2Fcos G可得拉力可得拉力F变大变大 答案：答案：A变式变式2 重物通过细线拴在重物通过细线拴在AB细线上的细线上的O点点，B沿竖直挡板沿竖直挡板PQ缓缓竖直向下移动缓缓竖直向下移动，保持保持O点位置不变点位置不变，如下图如下图(1)所示，那么所示，那么OA和和OB细线上的拉力将怎样变化细线上的拉力将怎样变化？解解析析：首首先先明明确确OA和和OB为为两两根根细细线线，注注意意OA方方向向不不变变、所所吊吊重重物物的的重重力力G不不变变，以以结结点点O为为研研究究对对象象，受受三三个个力力作作用用，用用图图解解法法如如上上图图(2)所所示示，可可知知OA细线上的拉力一直增大

11、、细线上的拉力一直增大、OB上的拉力先减小后增大上的拉力先减小后增大 答案：答案：OA细线细线上的拉力一直增大，上的拉力一直增大，OB上的拉力先减小后增大上的拉力先减小后增大抓住同一根抓住同一根细线细线上拉力大小相等，通上拉力大小相等，通过过水平方向受力平衡分析水平方向受力平衡分析细线细线与与竖竖直方直方向的向的夹夹角，从而确定角度或角度的角，从而确定角度或角度的变变化，注意化，注意应应用数学知用数学知识识分析解决分析解决问题问题一根一根细线细线通通过过光滑光滑钩钩(环环)悬悬挂一重物，可分析出两挂一重物，可分析出两边细线边细线与与竖竖直方向的直方向的夹夹角角相等，然后相等，然后应应用数学知用

12、数学知识识得出得出sin d/L，再根据，再根据竖竖直方向受力平衡得出直方向受力平衡得出结论结论注意有注意有结结点点类类平衡平衡问题问题，只有，只有满满足三个条件足三个条件(受三个力、其中一个力受三个力、其中一个力为为恒力、恒力、另一个力方向不另一个力方向不变变)才可才可应应用用图图解法解法【例例2】如如图图所所示示，在在粗粗糙糙水水平平地地面面上上平平放放着着一一个个截截面面为为半半圆圆的的柱柱状状物物体体A，A与与竖竖直直墙墙之之间间放放一一光光滑滑圆圆球球B，整整个个装装置置处处于于静静止止状状态态现现对对B施施加加一一竖竖直直向向下下的的力力F，力力F的的作作用用线线通通过过球球心心，

13、设设墙墙对对B的的作作用用力力为为F1，B对对A的的作作用用力力为为F2，地地面面对对A的的作作用用力力为为F3.若若F缓缓慢慢增增大大而而整整个个装装置置仍仍保保持持静静止止，在在此此过过程程中中()AF1保持不保持不变变，F3缓缓慢增大慢增大 BF1缓缓慢增大，慢增大，F3保持不保持不变变CF2缓缓慢增大，慢增大，F3缓缓慢增大慢增大 DF2缓缓慢增大，慢增大，F3保持不保持不变变解析：解析：考查物体的平衡和隔离法、整体法分析受力等知识点把考查物体的平衡和隔离法、整体法分析受力等知识点把AB看作整体，看作整体，在竖直方向由平衡条件得在竖直方向由平衡条件得FmAgmBgN，据此可知当，据此可

14、知当F缓慢增大时，缓慢增大时，N缓慢缓慢增大，隔离物体增大，隔离物体B分析受力，物体分析受力，物体B受到竖直向下的重力受到竖直向下的重力mBg、力、力F及水平向右的及水平向右的墙对墙对B的作用力的作用力F1，斜向左上方的，斜向左上方的A对对B的作用力的作用力F2，设，设F2的的 方方向向与与竖竖直直方方向向夹夹角角为为，由由平平衡衡条条件件得得F2cos FmBg，F2sin F1，由由这这二二式式可可知知当当F缓缓慢慢增增大大时时，F2缓缓慢慢增增大大，由由牛牛顿顿第第三三定定律律可可知知，B对对A的的作作用用力力F2也也缓缓慢慢增增大大，F1也也缓缓慢慢增增大大地地面面对对A的的摩摩擦擦力

15、力增增大大，所所以以F3也增大，所以正确选项是也增大，所以正确选项是C.答案：答案：C变变式式3 若若题题中中随随着着F增增大大，B缓缓缓缓下下降降，同同时时A缓缓缓缓地地向向右右移移动动，试试分分析析F1、F2和和F3将将怎样变化怎样变化？解解析析：对对A、B整整体体受受力力分分析析，由由竖竖直直方方向向上上受受力力平平衡衡可可知知地地面面对对A的的作作用用力力F3缓缓慢增大；慢增大；A缓慢向右移动，缓慢向右移动，增大，同时增大，同时F缓慢增大，根据缓慢增大，根据F1(FmBg)tan 可知可知F1缓慢增大；再应用勾股定理可知缓慢增大；再应用勾股定理可知F2 ，可知，可知F2缓慢增大，所以缓

16、慢增大，所以F1、F2和和F3都缓慢增大都缓慢增大答案：答案：F1、F2和和F3都都缓缓慢增大慢增大变式变式4 若题中竖直墙改为挡板若题中竖直墙改为挡板，A的半径大的半径大于于B的半径，如图所示，挡板缓慢绕与地的半径，如图所示，挡板缓慢绕与地面的交点逆时针转动面的交点逆时针转动90的过程中，保持的过程中，保持F不变不变，A静止不动静止不动，试分析试分析F2和和F3将怎样将怎样变化变化？解解析析：对对B受受力力分分析析，画画出出力力的的矢矢量量三三角角形形如如右右图图所所示示，(FmBg)的的两两个个分分力力为为对对挡挡板板的的压压力力F1和和对对A的的压压力力F2.随随着着挡挡板板的的缓缓慢慢

17、转转动动，B缓缓慢慢向向下下移移动动，F1与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角越越来来越越小小、F2与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角越越来来越越大大，根根据据矢矢量量三三角角形形可可知知分分力力F2减减小小；再再隔隔离离A，A受受到到竖竖直直向向下的重力下的重力mAg、B的的 作作用用力力F2和和地地面面的的支支持持力力F3作作用用，在在竖竖直直方方向向上上受受力力平平衡衡有有F3大大小小等等于于mAg与与F2的的竖竖直直分分力力之之和和，因因F2一一直直减减小小、且且与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角越越来来越越大大，可可知知F2在在竖竖直直方方向向的的分分力力越越来来越越小小，则则F3一一直直减

18、减小小，所所以以F2和和F3的的变变化化情情况况为为：F2和和F3都一直减小都一直减小 答案：答案：F2、F3都一直减小都一直减小解决物体解决物体动态动态平衡平衡问题问题，其关，其关键键在于受力分析，通常按重力、接触力在于受力分析，通常按重力、接触力(弹弹力、力、摩擦力摩擦力)和非接触力的和非接触力的顺顺序逐一分析；注意研究序逐一分析；注意研究对对象整体和象整体和单单个物体的个物体的选择选择，贯彻贯彻整体法整体法优优先原先原则则，在分析两物体之，在分析两物体之间间的作用力的作用力时时必必须须采用隔离法；注意采用隔离法；注意图图解法、正交分解法、矢量三角形法和相似法的解法、正交分解法、矢量三角形法和相似法的选择选择三个力的平衡三个力的平衡问题应问题应用矢量三角形知用矢量三角形知识识，解，解题题会事半功倍会事半功倍