高中物理第三章相互作用弹力
高中物理 第三章 相互作用 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系(含解析)
实验:探究弹力和弹簧伸长的一、实验目的1.探究弹力与弹簧伸长的关系。
2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
3.验证胡克定律。
二、实验原理1.如图所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。
这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。
3.求弹簧的劲度系数弹簧的弹力F 与其伸长量x 成正比,比例系数k =F x,即为弹簧的劲度系数;另外,在F x 图像中,直线的斜率也等于弹簧的劲度系数。
三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸。
四、实验步骤1.按下图安装实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l 0。
2.在弹簧下端悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。
3.增加钩码的个数,重复上述实验过程,将数据填入表格,以F 表示弹力,l 表示弹簧的总长度,x =l -l 0表示弹簧的伸长量。
五、数据处理1.以弹力F (大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x 为横坐标,用描点法作图。
连接各点,得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线,如图所示。
2.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可据F x 图线的斜率求解,k =ΔFΔx。
六、误差分析由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作,存在较大的测量误差,另外由于弹簧自身的重力的影响,即当未放重物时,弹簧在自身重力的作用下,已经有一个伸长量,这样所作图线往往不过原点。
七、注意事项1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。
2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些,这样作出的图线精确。
3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大误差。
高中物理 第三章 相互作用 第2节 弹力讲义(含解析)新人教版必修1-新人教版高中必修1物理教案
第2节弹力1.弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。
2.弹力产生的条件:(1)两物体相互接触;(2)接触面之间发生弹性形变。
3.压力和支持力的方向总垂直于物体的接触面指向被压或被支持的物体;绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
4.弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
5.弹簧的劲度系数由弹簧本身的因素决定,与所受外力大小无关。
一、弹性形变和弹力1.形变物体在力的作用下形状或体积发生改变,这种变化叫做形变。
2.弹性形变物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
3.弹力发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
4.弹性限度如果物体的形变过大,超过一定限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原状,这个限度叫做弹性限度。
5.弹力产生的两个条件(1)物体间相互接触;(2)在接触面上发生弹性形变。
二、几种弹力1.常见弹力平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力。
2.弹力的方向(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面,指向受力物体。
(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
三、胡克定律1.内容弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
2.公式F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号:N/m。
x为弹簧的伸长量或缩短量。
1.自主思考——判一判(1)发生形变的物体才能有弹力,且一定有弹力。
(×)(2)物体的形变越大,弹力也越大。
(×)(3)弹力的方向一定与物体发生形变的方向相反。
(√)(4)弹力的大小与物体大小有关,体积越大的物体产生的弹力也越大。
(×)(5)弹簧的劲度系数k与弹力F有关。
(×)2.合作探究——议一议(1)相互接触的物体间一定有弹力作用吗?提示:不一定,物体如果只是接触而没发生弹性形变,则无弹力作用。
(2)放在水平桌面上的书与桌面相互挤压,书对桌面产生的弹力F1竖直向下,常称做压力。
高中物理第3章相互作用第节科学探究:弹力学案鲁科版第一册
第2节科学探究:弹力学习目标:1。
[物理观念](1)知道形变、弹性形变、弹性限度及弹力的概念.(2)知道胡克定律的内容及表达式.2。
[科学思维]理解弹力及胡克定律,并能分析和解决实际问题.3。
[科学探究]学会根据设定的方案进行实验探究,会分析数据、误差,会通过与他人交流解决实验中的问题. 4.[科学态度与责任]通过对弹力的探究,认识实验对物理研究的重要性,提高学习兴趣,加强与他人合作.一、形变与弹力1.形变:物体发生的伸长、缩短、弯曲等形状的变化称为形变.2.弹性体及弹性形变(1)弹性体是撤去外力后能恢复原状的物体.(2)弹性形变指弹性体发生的形变.3.范性形变:物体发生形变后不能恢复原状,这种形变叫范性形变.4.弹性限度:弹性体的形变不能无限增大,若超过一定的限度,撤去外力时物体就不能恢复原状,这个限度称为弹性限度.5.弹力的定义:相互接触的物体发生弹性形变时,由于物体要恢复原状,物体会对与它接触的另一物体产生力的作用,这种力叫弹力.6.弹力的方向:弹力的方向总是与物体形变的方向相反,以使物体恢复原状.说明:弹力的方向与施力物体形变方向相反,指向受力物体.二、胡克定律1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或压缩)的长度成正比.2.公式:F=kx.3.适用条件:在弹性体的弹性限度内.4.劲度系数:是一个有单位的物理量,单位为N/m.弹簧的劲度系数为1 N/m的物理意义:弹簧伸长或缩短1 m时产生的弹力大小为1 N.注意:F=kx中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)使物体发生形变的外力撤去后,物体一定能够恢复原来状态.(×)(2)只要两个物体相互接触,两个物体之间一定能产生弹力.(×)(3)两物体之间有弹力作用时,两物体一定接触.(√)(4)由F=kx可知k=错误!,故劲度系数k与外力F成正比,与形变量x成反比.(×)2.关于弹性形变,下列说法正确的是()A.物体形状的改变称为弹性形变B.一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变C.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变称为弹性形变D.物体在外力作用下的形变称为弹性形变C[外力停止作用后,能够恢复原状的形变称为弹性形变,C 正确.]3.一辆汽车停在水平地面上,下列说法中正确的是()A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力B.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车受到了向上的弹力,是因为汽车也发生了形变C.汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了形变D.以上说法都不正确C[汽车停在水平地面上,因为地面发生了向下的形变,所以地面为恢复原状对与之接触的汽车产生一个向上的弹力作用;因为汽车的车轮发生了向上的形变,所以车轮为恢复原状对与之接触的地面产生向下的弹力作用,故只有C项正确.]形变如图所示是英国物理学家卡文迪许为了测量万有引力常量而设计的扭秤原理图.已知相邻两个小球之间存在很小的万有引力,使T形架产生转动,T形架转动的结果是使硬质的石英丝发生形变,反抗T形架的转动,最后达到静止平衡.请回答下列问题.卡文迪许扭秤原理图探究:(1)石英丝发生了什么种类的形变?(2)试说明该装置采用的放大原理.提示:(1)石英丝发生的是扭转形变.(2)该装置进行了两次放大,一是尽可能地增大T型架连接两球的水平直杆的长度,使两球间万有引力产生较大的力矩,使杆偏转;二是增大弧度尺与系统的距离,使小镜子的反射光在标尺上产生较明显的长度变化.1.形变的两种情况(1)形状的改变:指受力时物体的外观发生变化,如橡皮条拉伸时由短变长;撑竿跳高时,运动员手中的撑竿由直变曲等.(2)体积的改变:指受力时物体的体积发生变化,如用力压排球,排球的体积变小;用力压海绵,海绵的体积变小.2.显示微小形变的方法(1)光学放大法:如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P。
高中物理必修第一册 第三章 相互作用——力
∯3.1 重力与弹力
∯3.2 摩擦力
∯3.3 牛顿第三定律
∯3.4 力的合成和分解
∯3.5 共点力的平衡
∯3.1 重力与弹力
一、重力
1.重力
由于地球的吸引而使物体受
到的力叫做重力
单位: 牛顿(牛)
=
N
∯3.1 重力与弹力
一、重力
2.重心
重心可以看做是重力的作用点
质量分布均匀的物体,重心
∯3.1 重力与弹力
二、弹力
发生形变的物体,要恢复原状,对它接触的
物体会产生力的作用,这种力叫做弹力
∯3.1 重力与弹力
三、胡克定律
物体在发生形变后,如果撤出作用力能够恢
复原状,这种形变叫做弹性形变
如果形变过大,超过一定限度,撤去作用力
后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫
做弹性限度
∯3.1 重力与弹力
生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
=
没有单位
动摩擦因数
接触面的材料不同,粗糙程度不同,动摩擦因数也不同
f的方向与相对运动方向相反,N与接触面垂直
∯3.2 摩擦力
二、静摩擦力
两个相互接触的物体,当它们之间只有相对运动趋势,而没
有相对运动时,在接触面也上会产生一种阻碍相对运动的力,
就在其几何中心
∯3.1 重力与弹力
一、重力
3.力的示意图和力的图示
力的示意图
力的图示
∯3.1 重力与弹力
一、重力
3.力的示意图和力的图示
∯3.1 重力与弹力
二、弹力
物体在力的作用下形状或体积
会发生变化,这种变化叫做形变
∯3.1 重力与弹力
高中物理必修一第三章相互作用知识点总结
高中物理必修一第三章相互作用知识点总结相互作用是物理学的基本概念之一,涵盖了多个学科领域,包括力学、电磁学、热学等。
在高中物理必修一的第三章中,我们学习了物体之间的相互作用及其相关概念和定律。
下面对这些知识点进行总结。
1. 相互作用的概念:物体之间会相互产生作用力,称为相互作用。
相互作用的基本特点是:有力的物体不断改变其位置和形状,轻盈的物体则很难改变其位置和形状。
2. 弹性力:当物体发生弹性变形时,物体内部会产生恢复变形的力,称为弹性力。
弹性力的大小是与变形量成正比的,并且方向与变形方向相反。
胡克定律描述了弹性力的关系:F = kx,其中F为弹性力,k为弹簧的劲度系数,x为变形量。
3. 弹簧的形变:弹簧的形变有两种情况,分别是拉伸形变和压缩形变。
拉伸形变是指弹簧在外力作用下在长度方向上增加,压缩形变是指弹簧在外力作用下在长度方向上缩短。
4. 弹簧系数:弹簧系数是一个描述弹簧性质的物理量,可以通过实验测得。
弹簧系数越大,弹簧的劲度越大,反之弹簧的劲度越小。
5. 重力:地球对物体的吸引力称为重力。
重力的大小与物体的质量成正比,与物体距离平方成反比。
重力的计算公式为:F = mg,其中F为重力,m为物体的质量,g为重力加速度。
6. 物体的重心:物体的重心是指物体在自由悬空状态下所处的平衡位置。
对称物体的重心通常位于物体对称轴上,不规则物体的重心通常位于物体形状对称的位置。
7. 压强:物体受到的力对单位面积的作用力称为压强。
压强的计算公式为:P = F/A,其中P为压强,F为受力大小,A为受力作用面积。
8. 压强的应用:应用压强的原理,我们可以解释一些现象和应用,如大海能够支撑船只、用小钉子穿墙等。
9. 连续介质的流动:流体力学是研究流体行为的学科,其中连续介质流动是其中的重要内容。
连续介质流动有两种基本形式,分别为层流和湍流。
10. 流体的压强:流体受到的压强是由其自身重力和外部施加的压力造成的。
流体的压强还与流体密度和流体的高度有关,按照势能变化原理,压强的计算公式为:P = ρgh,其中P为压强,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为流体所处高度。
高中物理第三章相互作用__力1
1.重力与弹力新课程标准1.认识重力.2.认识弹力.3.通过实验,了解胡克定律.核心素养目标必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、重力1.定义:由于____________而使物体受到的力.2.方向:________.3.大小:G=________,g是自由落体加速度.4.作用点——重心(1)重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用____________,这一点叫作物体的重心.(2)决定因素:①物体的________;②物体的________.【情境思考】建筑工人在施工时总会用如图所示的装置检测墙壁,该装置我们称之为“重垂线”.思考:为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直?答:二、力的表示方法1.力的图示:力可以用________表示,有向线段的________表示力的大小,________表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的________.2.力的示意图:只用带箭头的有向线段来表示力的________和________,不需要准确标度力的大小.三、弹力1.形变:物体在力的作用下________或________发生的变化.2.弹力:发生形变的物体,要________,对与它________的物体产生的力.3.常见的弹力:压力和支持力都是弹力,方向______________;绳子的拉力也是弹力,方向________________.【情境思考】玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,压力和支持力各是怎么产生的?答:四、胡克定律1.弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变.2.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度.3.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即________.(2)k为弹簧的________,单位是牛顿每米,符号用________表示.(3)弹簧的劲度系数反映了弹簧的软硬程度,劲度系数k越大,________;k越小,________.【思考辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)地球上所有物体的重力的施力物体都是地球.( )(2)重力的方向也可以表述为指向地心.( )(3)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上.( )(4)力的图示能准确地表示力的大小、作用点和方向.( )(5)海绵受挤压会发生形变,桌面受挤压不会发生形变.( )(6)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.( )(7)由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比.( )关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一重力和重心归纳总结1.重力的理解(1)产生:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但由于地球自转的影响,重力一般不等于地球对物体的吸引力.(2)大小:由于G=mg,在同一地点,重力的大小与质量成正比;在不同地点,重力也有所不同;物体的重力与其运动状态无关.(3)方向:重力的方向始终竖直向下.不能表述为指向地心、垂直向下、垂直地面向下.2.重心的理解(1)重心是一个等效的概念,引入重心,就把实际作用于物体各部分的重力,用作用于重心的一个力等效替代了,从而使问题大为简化.(2)重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.如图,重心就在物体外.(3)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上.(4)重心在物体上的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关,重心位置的决定因素:①物体质量分布情况;②物体的形状.(5)对薄板类物体,可用支撑法或悬挂法来确定重心,如图所示,C点即物体的重心.典例示范例 1 如图所示,两辆车正以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是( )A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D.物体静止时受到的重力最大,沿水平面运动时变小针对训练1 关于重力与重心,下列说法正确的是( )A.物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大B.形状规则的物体的重心一定在其几何中心C.放在桌面上的书对桌面的压力就是该书的重力D.重心是物体各部分所受重力的等效作用点探究点二力的表示方法归纳总结1.力的图示与示意图2.实例:如图所示,物体A对物体B的压力是10N典例示范例2 某人通过细绳用大小为50N的力F斜向上与水平方向呈30°角拉物块A,试画出拉力F的图示,并指出受力物体与施力物体.答:画力的图示的顺序——“四定”“三标”(1)“四定”:定作用点、定作用线、定比例标度、定线段长度.(2)“三标”:标力的方向、标力的符号、标力的数值.针对训练2 在下表中,分别表示了A、B、C、D四个力的图示,其中正确的是( )A.重3N的电灯受到灯绳的拉力B.静止在空中、重力是2500N的热气球受到的重力C.铁锤对道钉竖直向下、大小为2.0×103N的打击力D.重5N的书对桌面的压力探究点三弹力的产生和方向导学探究如图所示:(1)图甲中物体A、B并排静止在光滑水平面上,A、B之间有弹力吗?(2)图乙中光滑物体A、B叠放在光滑水平面上,处于静止状态,A、B之间有弹力吗?答:归纳总结1.弹力的产生必须同时具备两个条件(1)两物体直接接触;(2)两物体接触处发生弹性形变.2.弹力有无的判断方法细线竖直,3.几种常见弹力的方向注意:每个接触面最多只能产生一个弹力.例3 [2022·天津实验中学高一检测](多选)如图中,静止的小球m分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,A受到两个弹力的是( )【例4】请在下图中画出物体A所受弹力的示意图.判断弹力方向的一般步骤针对训练3 (多选)如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端通过一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平,下列说法正确的是( )A.杆对细线的弹力方向水平向右B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左上方C.杆受到地面的弹力是由地面的形变产生的D.地面受到杆的弹力沿杆斜向左下方针对训练4 [2022·湖南邵东第一中学高一检测]如图中画出的弹力F示意图合理的是( )探究点四胡克定律的应用归纳总结1.弹力大小的计算(1)利用公式F=kx计算,适用于弹簧的计算.(2)平衡法:如果物体在二力作用下处于平衡状态,可利用已知力求解未知弹力.2.胡克定律的理解和应用(1)适用条件:弹簧在弹性限度内发生形变.(2)物理量的含义:x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度;k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和形变量x无关.(3)Fx图像:Fx图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.(4)胡克定律的推论:ΔF=kΔx.弹簧弹力的变化量ΔF跟弹簧形变量的变化量Δx成正比.典例示范例5 (多选)关于胡克定律,下列说法正确的是( )A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的形变量成反比B.由k=FxC.弹簧的劲度系数k与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小例6 如图所示,一根轻弹簧长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm时,手受到的弹力为10.0N.那么,当这根弹簧伸长到6.20cm时(在弹性限度内),手受到的弹力有多大?迁移拓展在[例6]中,如果弹簧被压缩到4.30cm,那么弹簧受到的压力有多大?(在弹簧的弹性限度内)计算弹力大小的两种方法(1)公式法:利用公式F=kx计算.适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算.(2)平衡法:利用二力平衡的条件计算.例如:悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时,细绳对物体的拉力大小等于物体重力的大小.针对训练5 (多选)某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40cm,一次锻炼时,他用600N的力把弹簧拉长至1.4m,如图所示,则( ) A.人的每只手受到拉力器的拉力为300NB.每根弹簧产生的弹力为200NC.每根弹簧的劲度系数为200N/mD.每根弹簧的劲度系数为600N/m第三章相互作用——力1.重力与弹力必备知识·自主学习一、1.地球的吸引2.竖直向下3.mg4.(1)集中于一点(2)形状质量分布情境思考:提示:因为重力方向始终竖直向下.二、1.有向线段长短箭头作用点2.方向作用点三、1.形状体积2.恢复原状接触3.跟接触面垂直沿着绳子收缩的方向情境思考:提示:桥面受向下的弹力,是因为玩具汽车车轮发生了弹性形变,由于要恢复原状,对桥面有向下的作用力.玩具汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变,由于要恢复原状,对玩具汽车有向上的作用力.四、3.(1)F=kx(2)劲度系数N/m (3)弹簧越“硬”弹簧越“软”思考辨析答案:(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×关键能力·合作探究探究点一【例1】【解析】重心是一个等效概念,物体各部分都受到重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中在一点,A项正确;重力的方向总是竖直向下的,B项错误;重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系,C项错误;重力的大小与物体的运动状态无关,D项错误.【答案】 A针对训练1 解析:A错:重力与运动状态无关,下落时重物的重力与静止时物体的重力相同.B错:形状规则的物体的重心不一定在其几何中心上,重心位置还与物体的质量分布有关,当物体的质量分布均匀时,形状规则物体的重心一定在其几何中心上.C错:书对桌面的压力的施力物体是书,重力的施力物体是地球,二者不是同一个力.D对:重心是物体各部分所受重力的等效作用点.答案:D探究点二【例2】【解析】画力的图示时,先选好标度:比如以5 mm长的线段表示10 N的力,则拉力F共长25 mm,用A点代表物块A,即力的作用点,最后标上箭头指明拉力的方向,即得力F的图示.为了准确无误地表示拉力的方向,图中的虚线是必要的辅助线.【答案】物体A细绳针对训练2 解析:A错:绳对灯的拉力,施力物体是绳,受力物体是灯,且方向竖直向上.B对:图中力的方向、大小及作用点都正确,施力物体、受力物体也都正确.C错:力的刻度不均匀.D错:压力的作用点不应画在书上,应画在桌面上;力的大小也是错误的.答案:B探究点三提示:(1)若移走物体A,物体B仍然静止,说明虽然A、B接触但相互之间没有弹力的作用.(2)如果将物体A快速撤出,物体B会立即下落,这说明A阻止了B的下落,说明A、B 之间有弹力的作用.【例3】【解析】A错:物体A受到的绳的拉力与重力是一对平衡力,由于A与斜面没有发生弹性形变,则A与斜面之间没有弹力,物体只受一个弹力作用.B对:在水平力F的作用下,物体A与两个接触面都发生了弹性形变,均受到两个接触面的弹力.C对:物体A受绳的拉力和斜面的支持力,这两个力都属于弹力.D错:物体A受到水平面的支持力是弹力,这个力和重力是一对平衡力,A与竖直侧面没有发生弹性形变,没有弹力产生,只受到一个弹力作用.【答案】BC【例4】【解析】轻绳的弹力沿绳并指向绳收缩的方向;点与面接触或面与面接触的弹力则垂直于接触面;若接触面为曲面,则弹力与切面垂直.图丙中,物体与曲面之间的弹力方向垂直于过接触点的切面.图己中,弹力的方向垂直于过接触点的切面,弹力方向必通过球心,与重心位置无关.【答案】如图所示针对训练3 解析:A对,B错:细线弹力的方向沿着细线收缩的方向,细线水平,则细线对杆的作用力方向水平向左,杆对细线的弹力方向水平向右.C对:杆受到地面弹力的施力物体是地面,是由于地面的形变产生的.D错:杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上,所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下.答案:AC针对训练4 解析:A错:弹力F应该过接触点和球心向上.B错:弹力F应该过接触点垂直接触面竖直向上.C错:OB面无弹力,OA面弹力竖直向上.D对:B点弹力垂直杆斜向上.答案:D【例5】【解析】在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F=kx,A正确;弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定,与弹力F及形变量x无关,B错误,C正确;由胡克定律得k=F,可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k相等,D正x确.【答案】 ACD【例6】 【解析】 已知弹簧原长l 0=5.00 cm =5.00×10-2m[图(a)]. 伸长到l 1=6.00 cm =6.00×10-2m[图(b)]时, 根据胡克定律F 1=kx 1=k (l 1-l 0), 可得k =F 1l1−l 0=10.0(6.00−5.00)×10−2 N/m =1.00×103N/m.当弹力为F 2时,弹簧伸长到l 2=6.20 cm =6.20×10-2m[图(c)].根据胡克定律得F 2=kx 2=k (l 2-l 0)=1.00×103×(6.20-5.00)×10-2N =12.0 N , 因此手受到的弹力为12.0 N. 【答案】 12.0 N迁移拓展 解析:已知弹簧的原长l 0=5.00 cm =5.00×10-2m ,伸长到l 1=6.00 cm =6.00×10-2m ,根据胡克定律F 1=kx 1=k (l 1-l 0),可得k =F 1l 1−l 0=10.06.00×10−2−5.00×10−2N/m=1.00×103 N/m当弹力为F 2时,弹簧的长度l 2=4.30 cm =4.30×10-2m. 根据胡克定律F 2=kx 2=k (l 0-l 2)=1.00×103×(5.00×10-2-4.30×10-2) N =7.0 N因此,弹簧受到的压力为7.0 N. 答案:7.0 N针对训练5 解析:由题知,某人用600 N 的力把弹簧拉长,人的每只手受到拉力器的拉力为600 N ,故A 项错误;由于三根弹簧并联,每根弹簧受到的拉力相等,拉力之和等于600 N ,则每根弹簧产生的弹力均为200 N ,故B 项正确;每根弹簧的伸长长度为x =1.4 m -0.4 m =1.0 m ,弹力F =200 N ,则由胡克定律F =kx 得,劲度系数k =Fx =2001.0N/m =200 N/m ,故C 项正确,D 项错误.答案:BC。
高中物理人教版第三章相互作用2弹力
2.弹力三维目标知识与技能1.知道弹力产生的条件;2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向;3.知道形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。
过程与方法1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力;2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力;3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。
情感态度与价值观1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯;2.从任何物体都能发生形变入手,培养学生实事求是的世界观.认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑。
教学重点1.弹力有无的判断和弹力方向的判断;2.弹力大小的计算;3.实验设计与操作。
教学难点弹力有无的判断及弹力方向的判断。
教具准备刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、面团、白纸、墨水瓶(灌满红墨水)、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、物理小车、橡皮筋、小螺旋桨、小球、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等。
课时安排2课时教学过程[新课导入]自然界的四种基本力是不需要物体相互接触就能起作用的,但是在日常的生活和生产活动中,我们所观察到的相互作用,无论是推、拉、提、举,还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等,都是在物体与物体接触时才发生的,这种相互作用力可称为接触力。
我们通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是接触力。
接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力。
它们在本质上都是由电磁力引起的。
在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆跳高运动员的杆,都是利用他们弹性形变时的弹力,同学们还可以举出许多利用弹力的例子,谁来说?学生回答:拉弓射箭、跳跳床、跳水用的踏跳板……那么弹力是怎样产生的呢?它的大小、方向各如何?带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识。
人教版高中物理必修第1册 第三章 相互作用—— 力 1 重力与弹力
作弹性形变。
2.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢
复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。
3.胡克定律:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧
伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx。
4.劲度系数:公式F=kx中的k叫作弹簧劲度系数,单位是牛顿每米,符号是
N/m。
状态,关于其受到弹力作用的说法正确的是(
)
A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β,A对两斜面均有压力的作
用
C.图丙中地面光滑且水平,A与竖直墙壁有力的作用
D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用
解析 图甲中对B进行受力分析,B球受重力和支持力的作用,二力平衡B球静
2.重心与物体形状、质量分布情况的关系
质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心
质量分布不均匀、形状不规则的物体,重心与物体的形状、质量分布情况
均有关
要点笔记 重心是物体所受重力的等效作用点,不是只有这一点才受重力。
重心的位置可能在物体上,也可能不在物体上。薄板的重心可用悬挂法确
定,其原理是二力平衡。
思维导图
课前篇 自主预习
[必备知识]
一、重力
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小
跟物体的质量成正比,即G=mg,式中G、m、g的单位分别是N、kg、 N/kg。
3.方向
重力的方向总是竖直向下。
4.重心
(1)定义:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部
分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。
②在不同地点,同一物体的重力随纬度的增加而增大,随海拔高度的
(必修一)3.2弹力
N’ N’
三 、 几 种 弹 力 及 其 方 向
T T2 T1 2、绳的弹力 、 拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向. 拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向. 沿绳而指向绳收缩的方向
三 、 几 种 弹 力 及 其 方 向
N
N2 N1
3、 点接触弹力方向
曲面与平面(曲面)间弹力方向: 曲面与平面(曲面)间弹力方向:
练习 关于弹力产生条件的说法中, 关于弹力产生条件的说法中,正确的是 ( C ) A、只要两物体接触就一定会产生弹力。 、只要两物体接触就一定会产生弹力。 B、只有弹簧才能产生弹力。 、只有弹簧才能产生弹力。 C、只要两个物体相互接触并发生形变, 、只要两个物体相互接触并发生形变, 就一定产生弹力。 就一定产生弹力。 D、只要物体发形变,就一定会产生弹 、只要物体发形变, 力。
思考:弹力产生的原因? 思考:弹力产生的原因?
力
形变
弹力
恢复原状
二 、 弹 性 形 变 和 弹 力
2、弹力 :
形变的物体由于要恢复原状 (1)定义:发生形变的物体由于要恢复原状,对 )定义:发生形变的物体由于要恢复原状, 与它接触的物体发生力的作用, 与它接触的物体发生力的作用,这种力叫做弹力 (2)产生条件: )产生条件: ①接触 ②发生形变 (3)方向: )方向: 恢复形变的方向
有一些物体眼睛根本观察不到它的形变, 比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体 都有形变,只不过形变很微小。 (3)一切物体都在力的作用下都会发生形变。 )一切物体都在力的作用下都会发生形变。
高中物理_第三章_3.2_弹力课件_课件_新人教...
三.几种常见的弹力 2.压力和支持力
放在水平桌面上的物体,在重力作用与桌面互相接触 ,使物体和桌面同时发生了微小的形变,如图:
桌面对物体 的支持力 物体对桌面 的压力
可见,压力和支持力都是弹力。 压力和支持力的方向:垂直于接触面指向被 压或被支持的物体。
各种接触面间的弹力方向判断
• 1、曲面与平面接触
思考题: 1、下列各图中A物体在O点 是否受弹力?
A 0
A
O
A
0
2、杆的弹力的方向一定沿杆的方向吗?
小结
一、弹力产生条件:
1、直接接触 2、发生弹性形变
二、是否产生弹力的判断:
1、用定义判断 2、假设法判断
二、弹力方向
1、压力和支持力: 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物 体。 2、拉力: 绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向
C
2、下列关于弹力的说法不正确是? A A、只要两个物体接触就一定能产生弹力 B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力 C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力 D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面
• 3、下列关于弹力产生的条件说法正确的是: A、只要两个物体接触就会产生弹力; D • B、只要物体相互吸引就会产生弹力; • C、只要物体发生形变就会产生弹力; • D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。
图中细线竖直、斜面光滑, 因去掉斜面体,小球的 状态不变,故小球只受
细线的拉力,不受斜面的支持力.
1. 拉力
挂在绳下的物体,在重力的作用下拉紧绳子, 使物体和绳子同时发生微小的形变。
物体对绳 子的拉力 绳子对物 体的拉力
可见,拉力也是弹力。
拉力的方向:绳子对物体的拉力是沿着绳而指向绳 收缩的方向。
高中物理必修1:3.2.1弹力 胡克定律
B.由k=F/x可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量 x成反比 C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小 和弹簧形变量x的大小无关 D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力 的大小
第三章 相互作用
4. 特别提示: (1) 弹簧的形变量x,是指弹簧的伸长量或缩短量,而不是弹 簧的长度. (2) 弹簧的劲度系数k,它表示了弹簧固有的力学性质,大小 由弹簧本身的物理性质决定,如材料、长度、截面积等.切 勿认为k与F成正比.
第三章 相互作用
例1 关于胡克定律,下列说法错误的是( )
第三章 相互作用
2. 弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图象表示,图象中的斜 率表示弹簧的劲度系数.
第三章 相互作用
3. 胡克定律的另一种表达形式. 设劲度系数为k的弹簧,在形变量为x1、x2时产生的弹力分别 为F1、F2,则根据胡克定律F=kx,有F1=kx1,F2=kx2. 两式相减,有F1-F2=k(x1-x2),即ΔF=kΔx. 上式表明:弹簧发生弹性形变时,弹力的变化量ΔF跟弹簧长 度的变化量Δx成正比.
C
解析:(1)重物m2处于平衡状态说明弹簧S2的弹力F2的大小 等于m2的重力大小,即F2=40 N;根据胡克定律求出其伸长量 为x2=Fk2=44000 m=0.10 m=10 cm.
第三章 相互作用
1. 关于胡克定律,要注意以下几点: (3) 由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单位,而劲度系数k又 往往以“N/m”为单位,因而在应用上式时要注意将各物理量 的单位统一到国际单位制中. (4)上述胡克定律的表达式F=kx,仅表示弹簧的弹力与弹簧 形变量之间的大小关系,若同时要表示弹力方向与弹簧形变 方向相反,则表达式可写成F=-kx.
高中物理必修一第三章相互作用知识点总结
复习:第三章相互作用知识点总结:一、重力,基本相互作用1、力是物体与物体之间的相互作用(1)、施力物体(2)受力物体(3)同时产生一对力2、力能改变物体运动状态或使物体发生形变3、力的三要素:大小,方向,作用点4、力和力的图示5、重力:由于地球吸引而受的力(1)、大小G=mg (2)、方向:竖直向下(3)、重心:重力的作用点二、弹力1、弹力产生条件(1)挤压(2)发生弹性形变 2、方向:与形变方向相反3、常见弹力(1)压力:垂直于接触面,指向被压物体(2)支持力:垂直于接触面,指向被支持物体(3)拉力:沿绳子收缩方向(4)弹簧弹力方向:可短可长沿弹簧方向与形变方向相反4、弹力大小计算(胡克定律):F=kx a、k 劲度系数 N/m ;b、x 伸长量三、摩擦力1、摩擦力产生条件:a、两个物体接触且粗糙;b、有相对运动或相对运动趋势2、静摩擦力产生条件:1、接触面粗糙2、相对运动趋势3、静摩擦力方向:沿着接触面与运动趋势方向相反大小:0≤f≤Fmax4、滑动摩擦力产生条件:a、接触面粗糙;b、有相对滑动大小:f=μN静摩擦力分析1、条件:①接触且粗糙②相对运动趋势2、大小 0≤f≤Fmax3、方法:①假设法②平衡法滑动摩擦力分析 1、接触时粗糙 2、相对滑动四、力的合成与分解方法:等效替代力的合成:求与两个力或多个力效果相同的一个力求合力方法:平行四边形定则(合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线,对角线长度即合力的大小,方向即合力的方向)合力与分力的关系1、合力可以比分力大,也可以比分力小2、夹角θ一定,θ为锐角,两分力增大,合力就增大3、当两个分力大小一定,夹角增大,合力就增大,夹角增大,合力就减小(0<θ<π) 4、合力最大值 F=F1+F2最小值 F=|F1-F2|力的分解:已知合力,求替代F的两个力五、受力分析步骤和方法1.步骤:(1)确定研究对象:受力物体(2)隔离开受力物体(3)分析顺序:①场力②弹力:绳子拉力沿绳子方向;轻弹簧压缩或伸长与形变方向相反;轻杆可能沿杆,也可能不沿杆;面与面接触优先垂直于面的③摩擦力:静摩擦力方向 1.求 2.假设;滑动摩擦力方向与相对滑动方向相反或与相对速度相反④其它力(题中已知力)六、补充结论1.斜面倾角θ;物体在斜面上匀速下滑时,动摩擦因系数μ=tanθμ>tanθ物体保持静止μ<tanθ物体在斜面上加速下滑2.三力合力最小值若构成一个三角形则合力为0若不能则F=Fmax-(F1+F2)三力最大值三个力相加习题:一、选择题:1.下列说法正确的是()A.马拉车前进,马先对车施力,车后对马施力,否则车就不能前进B.因为力是物体对物体的作用,所以相互作用的物体一定接触C.作用在物体上的力,不论作用点在什么位置,产生的效果均相同D.某施力物体同时也一定是受力物体2.关于重力的说法,正确的是()A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的3.铅球放在水平地面上处于静止状态,下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是()A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球坚硬没发生形变B.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为铅球也发生了形变C.地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为地面发生了形变D.铅球对地面的压力即为铅球的重力4.有关矢量和标量的说法中正确的是()A.凡是既有大小又有方向的物理量都叫矢量B.矢量的大小可直接相加,矢量的方向应遵守平行四边形定则C.速度是矢量,但速度不能按平行四边形定则求合速度,因为物体不能同时向两个方向运动D.只用大小就可以完整描述的物理量是标量5.关于弹力的下列说法中,正确的是()力,它们在本质上都是由电磁力引起的③弹力的方向总是与接触面垂直④所有物体弹力的大小都与物体的弹性形变的大小成正比A.①②B.①③C.②③D.②④6.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是()A.物体与支持面之间的动摩擦因数越大,滑动摩擦力也越大B.物体对支持面的压力越大,滑动摩擦力也越大C.滑动摩擦力的方向一定与物体相对滑动的方向相反D.滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反7.关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是()A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变无关C.与弹簧发生的形变大小有关,形变越大,k值越大D.与弹簧本身的特性、所受拉力的大小、形变大小都无关二、实验:1、在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图)。
人教版高中物理必修一 第三章相互作用知识点总结
一、力:1、力是物体对物体的作用,不能离开物体而存在。
2、力是改变物体运动的原因!二、重力:1、定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
注:重力不等于地球对物体的吸引力。
2、大小: G =mg 方向: 竖直向下3.重力加速度:g=9.8m/s2 ★规律:g 随高度增加而减小,随纬度增加而增大。
4.重力的作用点:重心。
规律:①重心不一定在物体上。
②区别重心与几何中心,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心。
③“悬挂法”确定薄板重心。
三、弹力:1.产生条件:①直接接触;②发生弹性形变2.方向:与物体发生形变的方向相反。
(垂直于接触面)3.面面接触,弹力垂直平面。
点面接触,弹力通过接触点而垂直平面。
点点接触,弹力垂直于公切面。
绳的拉力:方向沿绳指向绳收缩的方向。
弹簧的弹力: 沿着弹簧指向恢复形变的方向。
杆的弹力: 不一定沿杆的方向4、★弹力的有无判断方法:①假设法:假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定有弹力.②状态法:根据物体的运动状态,利用共点力平衡条件判断弹力是否存在.四、★胡克定律(弹簧弹力:F=kx )1.实验表明,在弹簧弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度△x 成正比,即F=k △x2.① △x: 弹簧的形变量 : △x=l -l 0(伸长状态:长度-原长;压缩状态:原长-长度) ;② k:劲度系数(单位:N/m )注:k 只与弹簧自身有关,与F 、△x 无关;弹簧“软”、“硬”指 k 不同。
五、摩擦力:1、①摩擦力既可以是阻力也可以是动力② 摩擦力的方向可以与物体的运动方向成任意夹角2、摩擦力方向:与物体的相对运动或相对运动趋势相反。
(平行于接触面)3、静摩擦力:大小:被动力,由外界因素决定,(二力平衡算出)范围:max 0f f ≤≤ ,4、最大静摩擦力:f max =F f 动=μF N :f max 与正压力成正比,正压力越大f max 也越大。
高中物理必修一第三章 复习资料
高中物理必修一第三章相互作用第一节重力基本相互作用一、重力基础概念即:重力定义、图示、符号、计算公式、重心等(详见课本P51—53)。
二、重点摘要1、重力属于性质力中的场力,即物体并不互相接触,跟距离有关系。
2、重力方向:指向地心(竖直向下)。
3、g—重力加速度 g单位:m/s² m/s²—加速度。
4、、g随高度的增加而增加,随纬度的升高而升高。
例:在南北极,g=10 N/kg 在赤道,g=9.8 N/kg 。
第二节弹力一、弹力基础概念1、弹力定义:当物体发生形变,使物体变回原来状态的力叫做弹力。
2、弹力的形变分为:弹性形变、弹塑性形变、塑性形变。
3、弹力的大小:由外力决定。
4、弹力的方向:点、面、曲面。
5、弹力的作用点:接触面上。
注意:有弹力一定有接触面,有接触面不一定有弹力。
6、更多基础概念(详见课本P54—56)。
二、重点摘要1、胡克定律:F = k·△x (F—弹力;k—劲度系数(N/m);△x—形变量)注意:胡克定律只能应用在常值物体。
2、弹力的受力分析:弹力与面接触:画出的力的方向与接触点垂直;弹力与曲面接触:画出的力的方向指向圆心。
2、在做受力分析时,杆上的力在任意方向上,所以不可先画出来。
第三节摩擦力一、摩擦力基础概念1、摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
2、滑动摩擦属于动摩擦力;滚动摩擦本质是既属于静摩擦力又属于动摩擦力。
3、动摩擦力产生的前提:有弹力,有正压力(正压力:垂直于接触面的弹力,符号—Fn)。
4、动摩擦力与接触面的相对运动有关,方向与其运动方向相反,作用点在接触面上。
5、动摩擦力的大小与物体表面粗糙程度和正压力有关,表面越粗糙,μ越大。
(用Fn表示)公式即:f动 = μ· Fn 。
(μ是比例常数,叫做动摩擦因数)6、静摩擦力产生的前提:有正压力,有接触面,有相对运动趋势(使物体产生静摩擦力的外力),方向与外力方向相反。
7、在作受力分析时,不要先把静摩擦力画出来,应先通过计算,若再没有计算静摩擦力前,各个力已经平衡,则无摩擦力,若反之,则有摩擦力。
最新人教版高中物理必修第一册第三章相互作用——力1.重力与弹力第1课时 重力与弹力
?
提示: (1)不是。静止在草地上的足球对草地的压力与它的
重力大小相等,但不是它的重力。
(2)不会。静止在水平地面上的两个足球虽然相互接触,但
由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力。
(3)落在球网中的足球会受到弹力是由于球网发生了弹性形
变。
(4)不受弹力。
?
归纳提升
1.弹力产生的条件
(1)物体直接接触;(2)接触处发生弹性形变。
的大小按比例确定线段长度 度线段即可
标方向 在线段的末端标出箭头,表示方向
?
典型例题
【例题1】 (多选)下列关于重力和重心的说法,正确的是
(
)
A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
B.重力的方向总是竖直向下的,即总是垂直于当地的水平面
C.重力的大小可用天平或弹簧测力计测量
D.物体的重心一定在物体上
2.弹力有无的判断方法
(1)直接法:对于形变比较明显的情况,可以根据弹力产生的
条件判断,即物体间相互接触且发生弹性形变,两个条件必须
同时满足才有弹力产生。
?
(2)利用假设法判断:要判断物体在某一接触位置是否受弹
力作用,可假设将在此处与物体接触的物体去掉,看物体是否
在该位置保持原来的状态,若不能保持原来的状态,则说明物
形变产生的。
?
3.利用弹簧可以测量物体的重力。将劲
度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横
梁上,弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长
度为x0。将待测物体挂在弹簧下端,如图
所示。待物体静止时测得弹簧的长度为
x1。测量中弹簧始终在弹性限度内,求待测物体的重力的大
小。
提示:根据胡克定律可知,弹簧的弹力F=k(x1-x0),弹簧的弹力
高中物理第三章2弹力课件新人教版必修1
答案:A
第四十页,共50页。
拓展三 弹力大小的计算
1.当你用力拉一个弹簧时,所用的拉力越大则弹簧 越长,因此弹力的大小只与弹簧的长度有关,这种说法 对吗?
提示:不对,决定弹簧弹力大小的是弹簧的劲度系数 和形变量,而不是弹簧的长度.
第三十四页,共50页。
解析:(a)杆靠在墙上,挤压墙壁和地面,因此受到 墙对杆的弹力与墙垂直,受到地面对杆的弹力与地面垂 直,如图甲所示.
(b)杆放在半球形的槽中,C 处为杆与球面的接触点, D 处为支撑点,所以 C 处弹力垂直于其切面指向球心,D 处弹力垂直于杆斜向上.如图乙所示.
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2.一般弹力的计算. 对于除弹簧外的其他弹性体的弹力大小的计算,一 般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解.比如 悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时,物体受绳向 上的拉力和竖直向下的重力作用,根据二力平衡,可知 绳的拉力大小等于物体重力的大小.
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【典例 3】如图所示,两根相同的轻弹簧 S1、S2,劲
例证
图中细线竖直、斜 面光滑,因为去掉 斜面体,小球的运 动状态不变,故小 球只受细线的拉力, 不受斜面的支持力
第十七页,共50页。
图中轻杆AB、AC.用绳替换
用细绳替换装 AB,原装置状态不变,说明
置中的杆,看 AB对物体施加的是拉力;用
能不能维持原 绳替换AC,原状态不能维持,
替换 法
来的力学状态, 说明AC对物体施加的是支持 如果能维持, 力
第八页,共50页。
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第三章第2节弹力【学习目标】1.准确理解弹力的产生条件,能够用胡可定律计算;培养正确判断弹力是否存在及其方向的能力。
2.自主学习、合作探究,学会观察微小形变的方法。
3.积极思考,全力投入,感受学习物理的乐趣,体会物理规律的价值。
【学习重点】弹力产生的条件及方向的判定。
【学习难点】弹力有无的判断及弹力方向的判断。
【预习自测】形变的理解1.关于形变的概念,下列说法正确的是()A.一切物体都可以发生形变B.有的物体可以发生形变,有的物体不能发生形变C.物体的体积的改变叫弹性形变D.弹簧只能产生拉伸形变,不能产生压缩形变弹力产生的条件2.下列关于弹力的说法,正确的是( )A.两物体相互接触,就一定会产生相互作用的弹力B.两物体不接触,就一定没有相互作用的弹力C.两物体间有弹力作用,物体不一定发生了弹性形变D.只有弹簧才能产生弹力弹力的理解3.下列说法正确的是 ( )A.木块放在桌面上受到向上的弹力,是木块发生微小形变而产生的B.木块放在桌面上受到向上的弹力,是桌面发生微小形变而产生的C.用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的推力,是木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是电线发生微小形变而产生的胡克定律4.对公式F=kx中三个物理量关系的理解,下列说法正确的是 ( )A.F或x的变化,不会决定任何一根弹簧的劲度系数B.F与x的比值越大,k值就越大C.F越大,k值则越大;x越小,k值则越大D.对同一根弹簧,,F一定时,k与x成反比【探究案】探究一:弹力及其方向力形变物体施力物体受力物体方向桌面对书的支持力书对桌面的压力细线对小球的拉力【总结归纳】通过对探究问题的研究请归纳弹力的方向。
【针对训练】画出图中物体A所受弹力的示意图。
探究二:胡克定律某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。
下表是他的实验数据。
实验时弹力始终未超过弹性限度,弹簧很轻,自身质量可以不计。
(1)根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图像。
砝码质量m/g 0 30 60 90 120 150弹簧总长度l/cm 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8【总结归纳】根据探究问题总结弹簧弹力的特点。
【针对训练】1.图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。
根据图像判断,下列结论正确的是( ) A.弹簧的劲度系数为1 N/mB.弹簧的劲度系数为100 N/mC.弹簧的原长为6 cmD.弹簧伸长0.02 m时,弹力的大小为4N2.一弹簧受到80N的拉力作用时弹簧伸长为14㎝,弹簧受到40N的压力作用时,弹簧长度为8㎝,试求该弹簧的劲度系数与原长。
【课堂小结】【当堂检测】画出下列物体(物块或球)静止时所受到的弹力。
高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。
那么下列说法中正确的是A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下2.背越式跳高采用弧线助跑,距离长,速度快,动作舒展大方。
如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图,由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为A.2m/s B.5m/s C.8m/s D.11m/s3.某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,关于这两次篮球从抛出到撞击篮板的过程A.两次在空中运动的时间相等B.两次抛出时的速度相等C.第1次抛出时速度的水平分量小D.第2次抛出时速度的竖直分量大4.质量为m 1=1kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其 (位移—时间)图象如图所示,则可知碰撞属于( )A.非弹性碰撞B.弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足,不能确定5.如图甲,理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、线圈电阻为2Ω的电动机M。
原线圈输入的交流电压如图乙。
闭合开关S,电动机正常工作,电流表示数为1A。
下列判断正确的是()A.副线圈两端的电压有效值为VB.滑动变阻器R的接入电阻为10ΩC.电动机输出的机械功率为12WD.若电动机突然卡住,原线圈输入功率将变小6.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A.B.C.D.二、多项选择题7.有一个电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA.要把它改装为量程 0~3V 的电压表,要串联的电阻阻值为______,要把它改装为量程是 0~0.6A的电流表,要并联的电阻阻值为_____.8.关于热现象,下列说法中正确的是__________。
A.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加B.两个铁块用力挤压不能粘合在一起,说明分子之间存在斥力C.热量不能自发地低温物体传递到高温物体D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点E.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是水表面存在表面张力的缘故9.两列简谐横波A、B分别沿x轴正、负方向传播,两列波的波速大小相等,振幅均为10 cm。
如图所示,在t=0时刻,两列波恰好分别传播到x=-2 cm和x=2 cm的位置。
下列说法正确的是____。
A.两列波将同时传到坐标原点0B.t=0时刻,P、Q两质点振动的方向相同C.A、B两列波相遇后将会产生稳定的干涉现象D.两列波的波源开始振动时的方向相同E.当M点的振动形式传播到坐标原点时,x=0处的质点偏离平衡位置的位移为10 cm10.119.如图所示半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出).两个质量、电量都相同的正粒子,以相同的速率v从a点先后沿直径ac和弦ab的方向射入磁场区域,ab和ac的夹角为300.已知沿ac方向射入的粒子在磁场中运动的时间为其圆周运动周期的,不计粒子重力.则A.粒子在磁场中运动的轨道半径为RB.粒子在磁场中运动的轨道半径为2RC.沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为D.沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为三、实验题11.大量实例说明,物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心,这个指向圆心的合力就叫做向心力。
向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,如图所示,拱形桥的AB段是半径r=50m的圆弧,一辆质量m=1.2×103kg的小汽车,以v=10m/s的速率驶上拱形桥。
g取10m/s2。
则汽车到达桥顶时,桥对汽车的支持力F N是多大?12.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r,所用电路如图(a)所示,一位同学测得的六组数据如下表所示.组别 1 2 3 4 5 6电流I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05(1)试根据这些数据在图(b)中作出U-I图线.(2)根据图线求出电池的电动势E=________V,电池的内阻r=________Ω.(3)利用上述方法测得的电动势E测________E(选填“<”、“>” 、“=”),r测________ r(选填“<”、“>” 、“=”)。
四、解答题13.现在很多家庭或者单位刚装修结束,都要进行空气检测和治理.某环保设备装置可用于气体中有害离子的检测和分离.离子检测的简化原理如图所示.Ⅰ区为电场加速区,Ⅱ区为无场区,Ⅲ区为电场检测区.已知Ⅰ区中AB与CD两极的电势差为U,距离为L,Ⅱ区中CE与DF两板的间距为d,板长为4L,Ⅲ区中EF 与GH间距足够大,其内部匀强电场的电场强度为,方向水平向左.假设大量相同的正离子在AB极均匀分布,由初速度为零开始加速,不考虑离子间的相互作用和重力影响,则:(1)AB与CD哪一极电势高?若正离子的比荷为k,求该离子到达CD极时的速度大小;(2)该装置可以测出离子从AB极出发,经过Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区,最后返回EF端的总时间为t,由此可以确定离子的比荷为k,试写出k与t的函数关系式;(3)若将Ⅲ区的匀强电场换成如图所示的匀强磁场,则电场检测区变成了磁场分离区,为收集分离出的离子,需在EF边上放置收集板EP,收集板下端留有狭缝PF,离子只能通过狭缝进入磁场进行分离.假设在AB极上有两种正离子,质量分别为m、M,且1<≤4,电荷量均为Q,现要将两种离子在收集板上完全分离,同时为收集更多离子,狭缝尽可能大,试讨论狭缝PF宽度的最大值与m、M、d的关系式.(磁感应强度大小可调,不考虑出Ⅲ区后再次返回的离子)14.如图甲所示,在空间存在范围足够大的水平匀强磁场,磁感应强度大小为B,在磁场中竖直固定两根足够长的光滑平行金属导轨,磁场方向垂直导轨平面向里,导轨间距为L,顶端接有阻值为R的电阻,导轨电阻不计。
一根长度为L、质量为m、电阻为r的水平金属棒,以初速度v0从导轨上的MN处开始竖直向上运动,且始终与导轨保持良好接触,当棒运动到MN下方h高度处刚好开始做匀速运动,重力加速度为g,不计空气阻力。
求:⑴金属棒从开始运动到刚好做匀速运动的过程中,电阻R上消耗的电能;⑵金属棒从开始运动到刚好做匀速运动所经历的时间;⑶从微观角度看,金属棒中的自由电荷所受的洛伦兹力在电磁感应能量转化中起着重要作用。
请在图乙中画出金属棒在匀速运动过程中,自由电子所受洛伦兹力的示意图。
【参考答案】一、单项选择题题号 1 2 3 4 5 6答案 C B C B B B二、多项选择题7.;;8.ACE9.ABE10.AC三、实验题11.12.(1)图线如图;(2)1.45;0.70(0.67Ω-0.72Ω).(3)<,<四、解答题13.(1)(2)(3)14.(1) (2) (3)见解析高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。