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关于高中物理力的合成与分解题型技巧的解析

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关于高中物理力的合成与分解题型技巧的解析

文/侯智博

摘要:力学问题一直都是高中物理中的重点也是难点,而力的合成与分解正是解决力学问题的基础。在力学问题时如三角形法则等,通过果只是采用公式法,则比较困难,但如果理解力是矢量,利用矢量的运算法则:平行四边形法则、把合力分解,把分力合成的图示法就能够比较容易地解析出相关力学问题的答案。关键词:高中物理力的合成与分解解题技巧一、力的合成与分解知识要点

我们在求解力学问题的过程中首先要明确题目意图,根据题中的语言描述画出简单的示意图,把物体所受的各个力进行合成或是分解,这样可以将复杂计算简单化,从而得出问

首先就题的解答。我们要想找到合适的解析力学问题的方法,

得对涉及到的力的合成与分解相关知识点理解并熟记。

如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同,我们就定义这个力为那几个力的合力,那几个力为这个力的分力,它们之间是一种等效替代的关系。共点力就是指作用在物体上同一点的几个力或是力的作用线延长后交于一点的几个力,力的合成是指求几个力的合力的过程,力的分解是指求某个力的分力的过程。

二、关于力的合成与分解的解题技巧分析

了解了相关知识要点,最重要的还是要学会在实际做题的过程中加以应用,灵活地掌握知识点,找到解题的技巧才是我们学习的关键。下面将列举一些常用的解题技巧供大家参考学习。

(一)共点力的合成1.作图法

已知两个分力的具体大小和方向,求其合力时,可以依据实际情况将分力进行标度,然后根据平行四边形定则(两个互成角度的共点力合成时,可以把表示这两个力的线段当成邻边作平行四边形,从两个力的共点处引出的对角线就能显示出它们合力的大小和方向),作出相应的平行四边形及其对角线,再用表示分力的标度去度量合力,就可知道合力的大小,并且从示意图上我们能够得出合力与其中一个分力的夹角,即为合力的方向。

如右图1,F1是15N,F2是20N,若图

从图中我们便能得中一个标度表示5N,

且F合与F1的夹角为53o.知F合=25N,

2.解析法

当已知物体所受的力时,我们可根据平行四边形定则作出力的合成图示,如右图2所示。F=

,且有tan=

,但以下情况较特殊可巧

①两个相互垂直的力合成时,即它们的夹角为90o时,妙计算:

从几何知识可知,F=

,如图3中的甲所示;

②当两个力的夹角为θ且

大小一样,求合力时,作出的平行四边形为菱形,对角线相互垂直,且互相平分,所以合力F=2F1cos,合力与其中任一分力的夹

③当两个力的夹角为120o且大小角为,如图3中的乙所示;

也相等时,作出平行四边形求合力,会发现对角线将该平行四边形划分成了两个等边三角形,由此可知合力F大小等于分

如右图3中的丙所示。力大小,与任一分力的夹角为60o,

(二)力的分解常用方法1.力的效果分解法

将力根据其实际产生的作用效果确定好两个实际的分力方向进行分解,然后依据实际分力作出力的示意图,画好平行四边形,最后用平行四边形定则及相关的数学知识,如三角形相似等,就可求出其分力的大小。

2.力的正交分解法

力的正交分解是求解力学问题最常用的方法,也是最简便的求解力的分解问题的技巧。把一个力分解到相互垂直的两个方向上,变成两个相互垂直的分力,然后求其大小和方向,特别是当物体受多个力的作用时,把这多个力都分别分解到两个互相垂直的方向上,再计算这两个方向上的力的代

却不知道数和,便可知其大小。很多人知道正交分解的概念,

如何具体去做,其实最重要的是记住正交分解的步骤技巧。

①首先把共点力的作用点选为直角坐标系的原点,再选择合适的x轴和y轴,选择时坐标轴的方向应尽量能使更多的

②把各个力投影到力落在上面;

坐标轴上,即为把力正交分解,此时x轴上的力FX=F1x+F2x+……+Fnx,y轴上的力Fy=F1y+F2Y+……+Fny;③求出Fx和Fy的和就求出F=了共点力的合力:

,

其与x轴的夹角为.如图4。

三、典型例题

将理论与实践相结合可以有助于我们更好地学习,举一些具体的解题例子如下:

绳子AC和BC一如图5所示,

它们起吊着一重力为100N的物体,

与竖直方向的夹角分别为30o和

(下转第298页)

2019.1.下

MOTHERLAND

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|理论纵横|

表21841年南达勒姆的14个矿区的“看门工”年龄[9](110)

思想观念和利益因素分不开。青年矿工这一群体,可以说一直

处于社会底层中的底层,命运悲惨。参考文献:

[1]孙东波.19世纪英国工厂立法初探[D].上海:华东师范大学,2007:1-50.

[2]马孆.工业对英国工厂女工的影响[J].世界历史,1993,(02):34-41.

[3]庄解忧.英国工业时期童工的作用与地位[J].厦门大学学报,1981,(04):103-110.

[4]赵文娟.英国工业时期煤矿工人生存环境考察[D].辽宁:辽宁大学,2011:1-46.

[5]CarolynTuttle.HardatWorkinFactoriesandMines[M].Westview

1-301.Press,1999:

[6](英)E.罗伊斯顿?派克编.被遗忘的苦难[M].蔡师雄等译.福州:福建人民出版,1983:1-334.

[7]尹明明,刘长飞.英国工业时期的童工劳动[J].山东师范大学学报,2000,(03):45-47.

—19世纪英国下层儿童生活史[M].南[8]施义慧.童年的转型——

京:南京大学出版社,2012:1-348.

‘TheHistoricViabilityofChildLabourandthe[9]PeterKirby,

[A].inMichaelLavalette(ed.)[C],AThingoftheMinesActof1842’

1-274.Past.Livepool,LivepoolUniversityPress,1999:

(作者单位:苏州大学社会学院)方法,也常常是高考的热点,它是对力的概念的抽象应用,所根据的是力对物体产生的实际效果,有很重要的实际意义。对于高中物理的学习它也能帮助我们简化力学问题,是高中学生应该学会的解题技能。

参考文献:

[1]邹志军.正确理解力的合成与分解及典型例题解析[J].理科考试研究,2014,(17):50-50.

[2]何万龄.力的合成与分解的理解和应用[J].中学生数理化:高一版,2014,(10):24-24.

(作者单位:内蒙古鄂尔多斯准格尔旗世纪中学)

从1841年南达勒姆郡的“看门工”的人员组成来看,青年

说明部分青年工人从事了童工的工作。工人占了人数的9.3%,

议员们在对童工在矿底工作的适合年龄进行讨论时,普遍认

应该降到10岁。如果将13-18岁的青年工人为13岁比较高,

一并解雇,不仅直接造成劳动力的短缺,同时将会使得矿区雇

“伦敦德里勋爵呈交了一份约克郡煤矿主协会佣成本的提高。

‘在煤层较薄的矿井中,特别需要雇佣8-14的证明文件,声明:

岁的男孩子。如果不花费巨额,就不可能开出一条高度适于身材高大的人通过的通道,但是这么做的开支之大将会使得这

[8]()”表2中10-13岁的看门工占了样的矿井根本无利可图。’

60%,如果驱逐10-13岁的儿童,将造成矿区成本的扩大。同理,将青年工人从矿山中解雇更会减少矿主利益。

工业后,英国之所以成为第一个工业化强国,与广大工人的辛苦劳动分不开,特别是矿区青年工人。青年工人在工

遭受着严重的苦业期间,被雇佣到矿区。他们人数众多,

难,而社会往往偏向对童工与女工的保护。在保护矿工的

《煤矿法》法案中没有受到足够重视与人们权益在英国1842年

(上接第261页)45o,求AC与BC对

物体的拉力为多大。

解析:此题可采用正交分解将两根绳上的力分解,列出力的平衡方程来解出答案。对物体C进行受力分析后建立

设绳AC、BC的拉如图6的直角坐标系,

FBC,由受力平衡条件知:力分别为FAC、

x轴:FBCsin45o-FACsin30o=0

FBCcos45o+FACcos30o=mgy轴:

从以上式子可解得:。即为物体所受两绳的拉力。

四、结语

力的合成与分解向来是高中生用来解决力学问题的基本(上接第276页)解和掌握,同时也能够培养和提升学生的创

思维导图运新思维,从而有利于学生未来的学习发展。然而,

用于高中生物课程教学时,也存在着一些缺点和不足。首先,学生学习思维导图需要占用大量的学习时间;其次,学生的学习能力和学习状况有差异,从而使得思维导图的推广存在很

高中生物老师要提前做好课堂设计,大的阻碍和。所以,

教师不适当地运用思维导图的教学方式。在课堂教学过程中,

能够将思维导图作为课堂的主要内容,而只是将其与其他教学方式进行融合,从而最大程度地提升课堂教学效果和教学

教师必须根据学生的综合能力,制定个性化的教效率。而且,

学方案。

四、结语

高中生物课程中运用思维导图,在很大程度上有利于学生建立系统的知识体系,从而提升课程的教学效果和教学效

学生创作思维导图的过程中,也能够调动学生学习率。而且,

的积极性和主动性,从而有利于学生的个性化发展。生物老师

引导学生设计思维导图时,还能够培养和提升学生的创新思

思维导图的运用对学生的生物课程学习维和逻辑思维。因此,

思维导图运用于高中生物课程教起着良好的影响作用。然而,

思维导图在高中生物课程学中,也存在着不足和缺点。因此,

教学中应用时,教师必须能够扬长避短,既要发挥思维导图的优势,又能够弥补思维导图的不足。参考文献:

[1]房志兵.思维导图在高中生物教学中的应用[J].考试周刊,2018,(57).

[2]赵卓,汤婷婷.思维导图在高中生物教学中的应用[J].教学与

,2016,(10).管理(理论版)

[3]孙月萍.思维导图在高中生物教学中的应用[J].神州,2018,(15).

(作者单位:吉林省四平辽河农垦管理区高级中学)

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2019.1.下

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