整体法与隔离法求解共点力平衡问题.ppt

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1、共点力平衡专题（一）整体法、隔离法解决连接体问题教学内容分析整体法与隔离法是解决物理问题重要的思想与方法，在解决动力学中的连接体问题，涉及能量、动量、气体状态变化的多过程问题等，运用整体法与隔离法恰当的选取研究对象或物理过程是快速，准确解决问题的关键，那么运用整体法、隔离法解决问题思想的建立便显得尤为重要。教学目标知道整体法与隔离法，能用整体法和隔离法解决共点力平衡中简单的连接体问题知道整体法与隔离法的区别与联系，能在解决问题中对整体法、隔离法做出恰当选择。通过例题与训练，建立整体隔离的思想，培养学生应用整体法与隔离法解决问题的能力。教学

2、重点与难点重点：建立应用整体法与隔离法解决物理问题的思想，能用整体法和隔离法解决共点力平衡中的连接体问题难点：研究对象的恰当选取与整体法、隔离法的灵活运用。课前准备1、系统：几个相互作用的物体构成的整体称为系统。2连接体：一些（通过斜面、绳子、轻杆、重力场、电场、磁场等）相互约束的物体系统叫连接体。连接体问题“连接”的本质是物体之间的相互作用力。3、一些常见的连接体教学过程【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a，在它的粗糙斜面上放有质量为m的木块b，如图所示，在木块沿斜面匀速下滑的过程中，粗糙地面对于三角形木块（　　）A．有摩擦力作用，

3、摩擦力的方向水平向右B．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定D．没有摩擦力的作用对b隔离分析：F1与f1合力为G’,由共点力平衡：'G对a隔离分析：因为F2与F1、f2与f1等大反向，所以F2、f2合力竖直向下结论：水平方向木块水平方向不受力，无摩擦。竖直方向：解析：例题解析整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。条件：当连接体的各部分运动状态相同时可采用整体法，常用于求系统外力。优点：采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了。隔离法：

4、把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法，可以隔离单个物体也可以把整个物体隔离成几个部分来处理。条件：求解系统内部相互作用时隔离法。优点：容易看清单个物体的受力情况整体法与隔离法用整体分析：把物块b和三角形物块a做为一个整体分析，受力如图，整体水平方向无外力，所以a与地面无摩擦；竖直方向支持力平衡整体重力：简单应用例2、如右图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？分

5、析与解：选取A和B整体为研究对象，它受到重力（M+m）g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图所示）而处于平衡状态。根据平衡条件有：例题解析再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力NB,墙壁对它的弹力F的作用（如图所示）。而处于平衡状态，根据平衡条件有：联立②③④可得：θmgN1’fN如果隔离A分析，如右图可得：联立②④⑤⑥可得：例题解析θmgN1’fN注意：灵活、正确的选取隔离对象很重要。比较：单纯用隔离法可以求出答案，但很繁琐整体隔离最简单，但如选错隔离对像则不能求出答案例3、在2008年北京残奥会开幕式

6、上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住。如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员匀速上升时，试求：（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。例题解析解析：(1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。对运

7、动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有：由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力（2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析如图所示，则有：由牛顿第三定律，运动员对吊椅竖直向下的压力(m人+m椅)gFFm人gFNF解出解出方法总结思考：什么题选用整体隔离的方法？什么时候选用整体法？用整体法解题受力分析时应注意什么？什么情况用隔离法？应如何选取隔离对像？整体法与隔离法的关系？解题关键：灵活选择研究对象，整体法和隔离法相结合。解答：①求解连接体问题时选用整体隔离的方法.②求系统外力且系统内物体的运动状态相同时优先选用整体法，③用整

8、体法解题受力分析时注意每个物体所受外力均为系统外力，④应用因不考虑系统内部相互作用而使问题的解决简单明了。⑤求系统内部相互作用选用隔离法，选取隔离对象时，一要直接或间接包含待求量，二是所选隔离