2011高三物理模型组合讲解——矢量运算模型doc--高中物理.doc

http://cooco.net.cn永久免费组卷搜题网http://cooco.net.cn永久免费组卷搜题网2011高三物理模型组合讲解——矢量运算模型吴俊［模型概述］矢量及运算是高中物理的重点和难点之一常见的矢量有位移、速度、加速度、力、动量、电场强度、磁感应强度等由于其运算贯穿整个中学物理所以在进行模块讲解之前我们有必要熟练掌握矢量的运算规律。［模型讲解］例.（2010年安丘市统考）如图1所示平行四边形ABCD的两条对角线的交点为G。在平行四边形内任取一点O作矢量OA、OB、OC、OD则这四个矢量所代表的四个共点力的合力等于（）图1A.4OGB.2ABC.4GBD.2CB解析：如图2所示延长OG至P使GP＝OG连结PA、PB、PC、PD得平行四边形AODP和平行四边形COBP。由力的平行四边形定则知道矢量OA、OD所代表的两个共点力的合力可用矢量OP表示即。图2同理矢量OB、OC所代表的两个共点力的合力也可用矢量OP表示即。从而四个共点力的合力。所以A项正确。评点：由于题中的O点是任取的各力的大小和方向无法确定通过直接计算肯定行不通。但考虑到平行四边形的对角线互相平分这一特点问题就解决了。其实对该部分的考查往往是从特殊的角度进行的如θ＝0°90°120°180°等。总结：（1）当两分力和大小一定时合力F随着θ角的增大而减小。当两分力间的夹角θ＝0°时合力最大等于；当两分力间的夹角θ＝180°时合力最小等于。两个力的合力的取值范围是。（2）求两个以上的力的合力也可以采用平行四边形定则先求出任意两个力的合力再求出这个合力跟第三个力的合力直到把所有的力都合成进去最后得到的就是这些力的合力。为方便某些问题的研究在很多问题中都采用特殊法或正交分解法。［误区点拨］（1）在受力分析时要明确合力与分力的关系。“有合无分有分无合”不要多添力或少力。（2）合力可以大于、等于或小于分力它的大小依赖于两分力之间的夹角的大小这是矢量的特点。（3）有n个力它们合力的最大值是它们的方向相同时的合力即而它们的最小值要分下列两种情况讨论：①若n个力中的最大力大于则它们合力的最小值是。②若n个力中的最大力小于则它们合力的最小值是0。［模型要点］矢量的合成与分解是相互可逆的过程它是我们进行所有矢量运算时常用的两种方法。运算法则：遵守平行四边形定则。物理思想：在合成与分解时贯穿了等效替代的思想。在以后的学习过程中例如“运动的合成与分解”、“等效电路”、“交变电流有效值的定义”等都要用到“等效替代”的方法。所以只要效果相同都可以进行“替代”。［特别说明］（1）矢量运算一般用平行四边形法则。但可推广至三角形法则、多边形法则或正交分解法等。而标量运算遵循一般的代数法则如质量、密度、温度、功、能量、路程、速率、体积、时间、热量、电阻等物理量无论选取什么坐标系标量的数值恒保持不变。（2）矢量和标量的乘积仍为矢量。矢量和矢量的乘积可构成新的标量也可构成新的矢量构成标量的乘积叫标积；构成矢量的乘积叫矢积。如功、功率等的计算是采用两个矢量的标积；洛伦兹力等的计算是采用两个矢量的矢积。（3）多边形法：将这些矢量的箭尾与箭头依次相连接然后将第一个矢量的箭尾连到最末一个矢量的箭头的矢量就是所要求的合矢量。其大小和方向与相加次序无关。矢量减法是矢量加法的逆运算。（4）矢量的分解虽然是矢量合成的逆运算但无其他限制同一个矢量可分解为无数对大小、方向不同的分矢量。因此把一个矢量分解为两个分矢量时应根据具体情况分解。如已知两个不平行分矢量的方向或已知一个分矢量的大小和方向分解是唯一的。［模型演练］1.（2010年海淀区期末练习）如图3所示三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上c球在xOy坐标系原点O上。a和c带正电b带负电a所带电荷量比b所带电荷量少。关于c受到a和b的静电力的合力方向下列判断正确的是（）图3A.从原点指向第I象限B.从原点指向第II象限C.从原点指向第III象限D.从原点指向第IV象限答案：Dks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uk