以整体为对象解连接体平衡问题 教学目的 使学生掌握解决连接体问题的一种方法,培养他们灵活运用物理知识解决问题的能力,提高解题速度。教学时间 课时课 型 复习课引 言 在每年的高考物理题中,都或多或少地涉及到有关连接体方面的考题,所谓连接体就是具有相互作用的几个物体的组合。在前面的复习中,我已向同学们介绍了解决这类问题的一种基本方法——“隔离法”。其实解决这类问题的方法不是唯一的,我们可根据题目中所创设的物理环境,选取整体为对象,运用物理规律求解。这样不仅能达到解答问题的目的,而且能简化解题过程,提高答题速度和准确性。今天,我就向同学们介绍这种方法:板书课题 以整体为对象解决连接体问题例1 质量为M,倾角为θ的斜劈静止于粗造平面上,另一质量为m的物体置于斜劈上,如果在物体上施加一沿斜面向上的力F,物体与斜劈仍然保持静状态,求斜劈与水平面间的摩擦力。(板画,图1)分析 ①这是力学中连接体的平衡问题,应运用在共点力作用下物体的平衡条件求解。②问题A,如果用“隔离法”解答应分几步进行? 教师小结 用“隔离法”解答此题时,应分两步进行。第一步:以物体为对象,其受力情况如图(板画、图2-A)示。(注:摩擦力f1,可能存在,也可能不存在,现假定存在且方向沿斜面向下)。以物体为对象,根据平衡条件有:F-f1-mg sinθ=0(1)N1-mg cosθ=0(2)第二步:以斜劈为对象,斜劈受力情况如图(2-B)示.以斜劈为对象,根据平衡条件有:由(1)、(2)、(3)、(4)式解得:f=F·cosθ问题B:以上求解过程比较繁琐,主要原因是哪些(教师答)?如果以整体为对象是否简单些呢(设问)?问题C:如果以整体为对象,整体受几个力作用(学生答教师画图)?教师总结 以整体为对象时,不需要考虑内力,分析的是作用在整体上的外力。板书 解:以M和m所构成的整体为对象,其受力情况如图(板画、图3)示。根据平衡条件有:F·cosθ-f=0f=F·cosθ比较以上两种方法,不难发现以整体为对象求解共点力作用下连接体的平衡问题时,的确简化了解题过程。(设问):这种方法是否只能解决这一类平衡问题呢?对解决有固定转动轴的整体平衡问题是否有同样的效果呢?例2 质量不计的L型支架A B C可经过B点垂直纸面的轴转动,一细绳一端系一重为G半径为R的球,绳的另一端固定于A点,如图4示。为使支架静止且AB呈竖直状态,求作用在C点向下的最小压力F,设BC长为L。分析与解 以整体为对象,根据平衡...