正交分解的重要性
我們將在高中第一學期學習正交分解方法。 學了它之后,在整個高中物理課程中,我們一般都會使用正交分解法來解決和計算任何涉及力分析的問題。 對于高中生來說力的分解,力的分解是力分析中非常重要的一步。 也是借助牛頓三定律等知識點分析物體動力學和能量問題的前提。 因此力的分解,學好正交分解法,有助于學生理解力的合成與分解或解決動平衡問題,以及解決牛頓第二定律、平面運動(高一學期)、電場(大二)等知識點。高中一年級)和磁場(高中二年級)。 涉及武力的問題起著至關重要的作用。
那么學生學習正交分解的難點在哪里呢? 首先,我不知道正交分解法的坐標系方向如何確定。 無論是平時的練習還是考試,甚至是高考,畫錯方向等基本錯誤在高二、高三的學生中都是非常普遍的現象。 其次,我不懂正交分解計算。 正交分解計算涉及很多方面。 最基本的是利用三角函數的正弦和余弦關系將每個力投影到正交坐標軸上,并分別計算坐標軸上的合力。
第一步:正交分解法坐標系方向的規定。
①X軸方向規定:物體運動方向(加速度方向),或運動趨勢方向。
②Y軸方向規定:物體垂直運動的方向或與其運動趨勢垂直的方向(即垂直的x軸)。
③特殊情況(如下圖):對于涉及自動扶梯的問題,水平方向為x軸,垂直方向為y軸。
步驟2:沿x、y軸分解與坐標軸成一定角度的力,并在圖上標出。 (具體參見案例3和案例4)
步驟 3:應用平衡條件或牛頓第二定律建立沿 x 軸和 y 軸的運動方程,并通過求解方程組來求解。
①應用平衡條件,建立沿x、y軸的運動方程:平衡狀態包括靜止和勻速。 平衡狀態下物體所受的合力為0,即x軸方向的合力為0,y軸方向的合力為0。
②應用牛頓第二定律建立沿x、y軸的運動方程: