正交分解的重要性
我们将在高中第一学期学习正交分解方法。 学了它之后,在整个高中物理课程中,我们一般都会使用正交分解法来解决和计算任何涉及力分析的问题。 对于高中生来说力的分解,力的分解是力分析中非常重要的一步。 也是借助牛顿三定律等知识点分析物体动力学和能量问题的前提。 因此力的分解,学好正交分解法,有助于学生理解力的合成与分解或解决动平衡问题,以及解决牛顿第二定律、平面运动(高一学期)、电场(大二)等知识点。高中一年级)和磁场(高中二年级)。 涉及武力的问题起着至关重要的作用。
那么学生学习正交分解的难点在哪里呢? 首先,我不知道正交分解法的坐标系方向如何确定。 无论是平时的练习还是考试,甚至是高考,画错方向等基本错误在高二、高三的学生中都是非常普遍的现象。 其次,我不懂正交分解计算。 正交分解计算涉及很多方面。 最基本的是利用三角函数的正弦和余弦关系将每个力投影到正交坐标轴上,并分别计算坐标轴上的合力。
第一步:正交分解法坐标系方向的规定。
①X轴方向规定:物体运动方向(加速度方向),或运动趋势方向。
②Y轴方向规定:物体垂直运动的方向或与其运动趋势垂直的方向(即垂直的x轴)。
③特殊情况(如下图):对于涉及自动扶梯的问题,水平方向为x轴,垂直方向为y轴。
步骤2:沿x、y轴分解与坐标轴成一定角度的力,并在图上标出。 (具体参见案例3和案例4)
步骤 3:应用平衡条件或牛顿第二定律建立沿 x 轴和 y 轴的运动方程,并通过求解方程组来求解。
①应用平衡条件,建立沿x、y轴的运动方程:平衡状态包括静止和匀速。 平衡状态下物体所受的合力为0,即x轴方向的合力为0,y轴方向的合力为0。
②应用牛顿第二定律建立沿x、y轴的运动方程: