高中物理实验:相互作用力大小的关系
高中物理 相互作用(二)受力分析专题
相互作用(二)受力分析专题特殊法判断。
4.如何防止“多力”或“丢力”(1) 防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体,若某力有施力物体则它实际存在,无施力物体则它不存在。
另外合力与分力不要重复分析。
(2) 按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施。
冲上粗糙的【典例2】如图所示,A、B两个物体的1 kg,现在它们在拉力对A、B分别画出完整的受力分析。
、B之间的摩擦力大小为多少。
B.3只分析外力。
【典例5】倾角θ=37°,质量知识点二正交分解法1. 力分解为两个相互垂直的分力的方法称为正交分解法。
例如将力F沿x和y两个方向分解,如图所示,则F x=F cos θF y=F sin θ多的力,也就是说需要向两坐标轴上投影分解的力少一些。
这样一来,计算也就方便一些,可以就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方知识点三【典例探究】【典例=5 N,f2=0,f3=5 N=5 N,f2=5 N,f3=0=0,f=5 N,f=5 N现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利】用绳是其它-1先减小,后增大 B.F 先减小后增大(B)F1个力中其中两个力是绳的拉力,由于是同一根点位置固定,A 端缓慢左移时,答案与解析1.【答案】A2.【答案】(1) 见规范解答图 (2) 0 (3) 4 N【解析】(1) 以A 为研究对象,A 受到重力、支持力作用;以B 为研究对象,B 受到重力、支持力、压力、拉力、地面对B 的滑动摩擦力作用;如图。
(2) 对A :由二力平衡可知A 、B 之间的摩擦力为0。
(3) 以A 、B 整体为研究对象,由于两物体一起做匀速直线运动,所以受力如图,水平方向上由二力平衡得拉力等于滑动摩擦力,即F =F f =μB 地F N B ,而F N B =G B +G A ,所以F =0.2×(1×10+1×10) N=4 N 。
高中物理《力的相互作用》讲义教案汇总
力的相互作用一、基础知识1.力的概念(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。
(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向及作用点三个要素决定。
力的作用效果是使物体产生形变或位移。
2.力的图示和示意图科学上常用一根带箭头的线段来表示力的各个要素,这种表示方法叫做叫力的图示。
在许多情况下,我们只关心力的方向,而不太关心力的大小和作用点。
这时只需在物体上沿力的方向画一个带箭头的线段来表示力,这样的图叫做力的示意图。
3. 重力,重心(1)重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,重力的大小G=mg,方向竖直向下,作用于物体的重心。
(2)测量重力时用弹簧测力计,测量时需使物体处于平衡状态。
4. 弹力,胡克定律(1)弹力的产生:物体直接接触,有弹性形变。
(2)常见弹力的方向:(3)弹力的大小——胡可定律:内容:弹簧发生形变时,弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比。
表达式:F=kx,k是弹簧的劲度系数,单位N/m,k的大小由弹簧自身性质决定。
5. 静摩擦力定义:两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。
产生条件:(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)。
有关。
方向:沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。
作用点:一般把作用点画在物体的重心上。
6.滑动摩擦力定义:两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。
产生条件:(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动。
大小:(1)滑动摩擦力:F=μF N;(2)动摩擦因数μ取决于接触面材料及粗糙程度,F N为正压力。
方向:沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。
作用点:一般把作用点画在物体的重心上。
7. 力的合成和分解力的合成:(1)遵循规律:力的合成遵循矢量运算法则,即遵循平行四边形定则。
(2)力的合成:两个共点力F1和F2的大小均不变,它们之间的夹角为θ,其合力大小为F合,当夹角θ变化时,合力的取值范围是丨F1-F2丨≤F合≤ F1+F2。
高中物理必修一相互作用重要知识点小结
高中物理必修一相互作用重要知识点小结相互作用是指物体之间相互接触并产生相互影响的力。
在高中物理必修一中,我们学习了许多与相互作用相关的重要知识点。
以下是对这些知识点的小结。
1.基本力与相互作用定律首先,我们学习了物理中的基本力,包括重力、弹力、摩擦力和浮力。
根据相互作用定律,两个物体之间的相互作用力大小相等,方向相反。
例如,地球对物体的重力和物体对地球的引力大小相等,方向相反。
2.牛顿三定律牛顿三定律是描述相互作用的基本规律。
第一定律,也称为惯性定律,指出物体有惯性,保持匀速直线运动或静止状态,直到受到外力的作用。
第二定律说明了力的概念,即物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
第三定律指出,任何作用力都有相等大小、相反方向的反作用力。
3.重力重力是地球对物体的引力。
重力的大小与物体的质量成正比,与距离的平方成反比。
重力是人们日常生活中最常接触到的力之一,它决定了物体在地面上的重量。
4.弹力弹力是由于弹性物体的形变而产生的力。
当物体被压缩或拉伸时,弹簧或弹性体会产生弹力,使物体恢复到原始形状。
根据胡克定律,弹力与弹簧伸缩的长度成正比。
5.摩擦力摩擦力是两个物体间相对运动或准备相对运动时产生的阻碍力。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是物体准备相对运动时产生的力,动摩擦力是物体相对运动时产生的力。
摩擦力的大小与物体之间的粗糙程度、受力面积以及相对运动速度有关。
6.浮力浮力是物体在液体或气体中上升的力。
它是由于物体排开液体或气体而产生的。
浮力的大小等于物体排开的液体或气体的重量。
根据阿基米德定律,浮力与物体在液体或气体中排开的体积成正比。
7.牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律描述的是两个物体之间的引力。
它指出,两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比,与它们的距离的平方成反比。
万有引力定律可以解释行星运动、地球上物体的自由落体运动等现象。
8.载物斜面的力学分析载物斜面是一种应用力学分析的常见情况。
高中物理教案:牛顿第三定律的实验探究
高中物理教案:牛顿第三定律的实验探究一、引言牛顿第三定律是物理学中的经典定律之一,它描述了两个物体之间相互作用的力的特性。
在高中物理教学中,通过实验探究牛顿第三定律,不仅可以让学生更加深入地理解该定律的含义,还能帮助他们培养实验设计与分析能力。
本教案将介绍一种简单而有趣的实验方法,帮助学生探究牛顿第三定律。
二、实验目的通过本实验,学生将能够:1. 理解牛顿第三定律的基本概念和内容;2. 学会运用合适的量值工具进行测量;3. 运用科学思维和方法设计并完成一项实验。
三、实验材料1. 两个小木块(或任何具有质量且方便悬挂的物体);2. 弹簧;3. 一根轻质绳子;4. 镜子;5. 打火机。
四、实验步骤步骤1:准备工作1. 将一个小木块挂在弹簧上,并确保弹簧悬挂自由而不受外力干扰。
2. 将另一个小木块挂在绳子的一端,并将绳子的另一端固定在水平附近的支撑物上,使其悬挂自由。
步骤2:实验观察1. 用手指轻轻推动弹簧上的小木块,观察并记录下它的运动情况以及任何相互作用力的变化。
2. 用打火机将绳子上的小木块点燃并迅速吹灭,然后观察并记录下它的运动情况以及相互作用力的变化。
步骤3:实验分析1. 根据实验观察结果,学生讨论并总结牛顿第三定律中涉及到的两个物体之间相互作用力是否相等、方向如何。
2. 学生可以通过描绘示意图或使用合适的量值工具进行测量来证明他们得出结论。
五、实验讨论与结论1. 在推动弹簧上的小木块时,学生发现会有一个反方向的力作用于手指上。
这是因为根据牛顿第三定律,物体之间的相互作用力总是互相抵消且大小相等,但方向相反。
2. 在点燃绳子上的小木块时,学生观察到它会向远离燃烧点的方向运动。
这是因为火焰造成了一个推动力,而小木块则受到了与之相等且反方向的阻力。
六、实验拓展1. 学生可以探究不同物体之间相互作用力大小和方向的关系,在实验中引入不同材质、不同质量或形状的物体,并对其进行比较分析。
2. 学生可以利用镜子观察反射光线与牛顿第三定律之间的联系,通过改变入射角度和纸片形状来观察折射光线的变化。
高中物理必修一第三章相互作用力总结(重点)超详细(带答案)
高中物理必修一第三章相互作用力总结(重点)超详细单选题1、如图为两种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的轻杆,轻杆的重力不计,AB为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、Fb,则下列关系正确的是()A.Fa=Fb B.Fa>Fb C.Fa<Fb D.大小不确定答案:A对题图甲中的A点受力分析,受两绳拉力和杆的支撑力Fa′处于静止,由平衡条件可得Fa=Fa′=2mg cos30°=√3mg由图乙,三力平衡可得tan30°=mgF b′Fb=Fb′=√3mg可得Fa=Fb故A正确,BCD错误;故选A。
2、如图所示,用轻绳系住一质量为2m的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球,各接触面均光滑。
系统平衡时,绳与竖直墙壁之间的夹角为α,两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β,则α、β应满足()A.绳子的拉力可能小于墙壁的支持力B.墙壁的支持力一定小于两球的重力C.3tanα=tan(α+β)D.3tanα=3tan(α+β)答案:CA.设绳子拉力为F,墙壁支持力为N,两球之间的压力为T,将两个球作为一个整体进行受力分析,如图1所示。
根据图1中几何关系可得绳子的拉力大于墙壁的支持力,故A错误;B.根据平衡条件可得N=3mg tanα由于α大小不确定,所以墙壁的支持力不一定小于两球的重力,故B错误;CD.对小球进行受力分析,如图2所示,根据平衡条件可得N=mg tanθ根据几何关系可得θ=α+β则N=mg tan(α+β)联立得3tanα=tan(α+β)故C正确,D错误。
故选C。
小提示:3、长直木板上表面上静置一物体,木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时,物体所受摩擦力F f与木板倾角θ间关系图像正确的是()A.B.C.D.答案:D木板由水平位置缓慢抬起时,物体保持相对静止直至恰好在木板上滑动时,根据平衡条件可得摩擦力大小为F f=m gsinθ结合数学知识可知D图像符合题意,故选D。
电容器两带电极板间的相互作用力大小的证明
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电容器两带电极板间的相互作用力大小的证明
作者:解玉良
来源:《中学物理·高中》2014年第04期
带电量为Q 电场强度为E的电容器,其A、B两极板的相互作用力究竟多大?此类习题在练习册中经常见到,但对此题的解答却存在两种不同的答案,有的认为两板的相互作用力大小为QE/2,有的认为是QE.现给出正确的答案供大家参考.
1定性分析
因每个极板各自独立产生的场强为E/2,即两板之间的电场强度E是由A、B两个极板共同产生的!放入其中的电荷q会受到A、B两个极板共同的作用力为qE. 但是计算A极板受到B极板(电场)的作用力时就不能计算他自己的电场对自己的力,所以A只能受到B极板产
生的场强(E/2)的作用力,即A极板受到B极板的作用力为QE/2!
2定量推导
大家熟知在电容器带电量Q不变的情况下,其间的电场强度(E=Ud=QCd=4πkQSεr)是不变的,与两板间的距离(d)变化无关.当两极板在相互电场力的作用下两板间距由d缓慢地靠近到零的过程中,电场力做的功应该等于电场能的减少量:
由电场能E=12CU2=12QU=12QEd,
电场力做功w=Fd,
又因为w=E,即Fd=12QEd;所以得F=12QE.
综上所述,带电电容器两极板间的相互作用力应该等于QE/2才是正确的.。
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。
高中物理必修一第三章相互作用力知识点总结(超全)(带答案)
高中物理必修一第三章相互作用力知识点总结(超全)单选题1、在某次救援中消防员利用三脚架向井底的被困人员提供物资,三脚架简化图如图所示。
支架质量不计,每根支架与竖直方向均成30°夹角。
已知绳索及所挂载物资总质量为m ,则在物资平稳匀速下降过程中,每根支架的弹力大小为( )A .mgB .mg 3C .√3mg 6D .2√3mg 9答案:D一根支架在竖直方向上的分力为F 1=Fcos30°根据平衡条件,在竖直方向上3F 1=3Fcos30°=mg解得F =2√39mg 故选D 。
2、如图所示,用根长为L 的细绳一端固定在O 点,另端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )A .√3mgB .mgC .12mgD .√33mg答案:C以小球为研究对象,分析受力,如图根据作图法分析得到,当小球施加的力F与细绳垂直时,所用的力最小。
根据平衡条件得,F的最小值为F min=Gsin30°=12 mg故选C。
3、如图所示为常见的一款手机支架,支架放水平桌面上,手机放在支架上时()A.支架对桌面的压力等于手机的重力B.手机一定受到摩擦力的作用C.支架一定不受到桌面的静摩擦力D.手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力答案:CA.支架对桌面的压力等于支架和手机的总重力,大于手机的重力,A错误;B.由图可知,若没有摩擦力,支架对手机的支持力的合力与手机重力也可以平衡,B错误;C.支架在水平面上,桌面对支架的支持力与支架和手机的总重力平衡,不受静摩擦力,C正确;D.手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力与反作用力,不是一对平衡力,D错误。
故选C。
4、如图所示,光滑圆环竖直固定,A为最高点,橡皮条上端固定在A点,下端连接一套在圆环上的轻质小环,小环位于B点,AB与竖直方向的夹角为30°,用光滑钩拉橡皮条中点,将橡皮条中点拉至C点时,钩的拉力大小为F,为保持小环静止于B点,需给小环施加一作用力F′,下列说法中正确的是()FA.若F′沿水平方向,则F′=√32FB.若F′沿竖直方向,则F′=√33FC.F′的最小值为√36FD.F′的最大值为√33答案:CA.设橡皮条的拉力大小为T,对C有2T cos30°=F可知FT=√33若F′沿水平方向,小环只受橡皮条的拉力和F′,由平衡条件知F′=T=√3F3A错误;B.若F′沿竖直方向,则有F′=T tan30°=1F3B错误;CD.作出小环的受力图,如图所示由几何知识知,当F′⊥N时,F′有最小值,且最小值为FF min′=T sin30°=√36C正确;D.根据平行四边形定则可知F′无最大值,D错误。
新教材2023年高中物理 第3章 相互作用——力 3 牛顿第三定律课件 新人教版必修第一册
思维升华:判断一对力是不是作用力和反作用力,主要看两方面: 一是看作用点,作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上,即 有两个作用点;二是看产生原因,作用力和反作用力是由于相互作用而 产生的,一定是同一种性质的力。
对点训练
2.(多选)有一个木块放在水平地面上,如图所示,用弹簧测力计拉
着细绳水平牵引木块,弹簧测力计有示数但木块没有移动,以下判断正
是一对相互平衡的力。
(√)
『选一选』
如图所示,一人用水平力推一辆停在水平路
面上的汽车,但未能推动,此时
(C)
A.人的推力小于车对人的作用力
B.人的推力小于车受到的摩擦力
C.人的推力与车受到的摩擦力是一对平衡力
D.人的推力与车受到的摩擦力是一对作用力与反作用力
解析:人的推力等于车对人的作用力,它们是一对作用力与反作用
3.受力分析常用的方法
(1)整体法与隔离法
整体法
隔离法
将加速度相同的几个物体作为 将研究对象与周围物体分隔开
概念
一个整体来分析的方法
分析的方法
选用 研究系统外的物体对系统整体 研究系统内物体之间的相互作
原则 的作用力或系统整体的加速度 用力
注意 受力分析时不要再考虑系统内 一般隔离受力较少的物体
问题 物体间的相互作用力
点 效果 用效果,故不能作为使物体平 是合力为零
衡的条件
特别提醒
(1)作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性同存”, 而平衡力是“同体、共线、反向、等大”。
(2)一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别是:看作用 点,一对平衡力的作用点一定在同一个物体上,作用力和反作用力的作 用点一定分别作用在两个物体上,还可以看它们是不是相互作用产生 的。
高中物理必修一第三章相互作用力知识点总结归纳完整版(带答案)
高中物理必修一第三章相互作用力知识点总结归纳完整版单选题1、如图所示,俄国寓言故事《天鹅、大虾和梭鱼》中说:“有一次,天鹅、大虾和梭鱼,想把一辆大车拖着跑,他们都给自己上了套,拼命地拉呀拉呀,大车却一动也不动了。
”下列对这段话理解正确的是()A.因为大车太重了,所以不动B.因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了,所以拉不动大车C.大车其实运动了,只是因为移动距离太小,看不出来D.因为大车所受的合力为零答案:D大车处于静止状态,故大车所受合力为零。
故选D。
2、匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。
关于小球的受力,下列说法正确的是()A.重力和细线对它的拉力B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C.重力和斜面对它的支持力D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力答案:A由于小球做匀速直线运动,故其所受合外力为0;小球受竖直向下的重力和竖直向上的绳子拉力,如果斜面对小球产生弹力,弹力的方向垂直斜面向上,小球所受合外力一定不等于0,所以斜面对小球不会产生弹力,A 正确,BCD错误。
故选A。
3、如图所示,在大小均为F的两个水平力的作用下,长方体物块A、B相对于水平地面保持静止,下列说法正确的是()A.A、B间的摩擦力大小为F,B与水平地面间的摩擦力大小也为FB.A、B间的摩擦力大小等于F,B与水平地面间的摩擦力为零C.A、B间的摩擦力大小为2F,B与水平地面间的摩擦力大小为FD.A、B间的摩擦力大小为2F,B与水平地面间的摩擦力为零答案:B以物块A为对象,根据A在水平方向上受力平衡可知,B对A的摩擦力f BA与水平力F平衡,则有f BA=F以物块AB为整体,由于作用在物块A上的水平力F,与作用在物块B上的水平力F大小相等,方向相反。
且水平方向受力平衡可知,设地面对B的摩擦力为f地,则有F−F+f=0地所以f=0地即B与水平地面间的摩擦力为零。
故B正确,ACD错误。
故选B。
小提示:“共同体”模型一般都需要同时采用整体法和隔离法进行受力分析。
相互作用力的三要素的区别
相互作用力的三要素的区别
在物理学中,相互作用力是研究物体之间相互影响的基本概念。
在讨论相互作
用力的时候,通常会涉及到三个重要的要素,包括力的大小、方向和作用对象。
这三个要素在描述不同类型的相互作用力时会有所不同,下面将详细讨论它们之间的区别。
力的大小
第一个要素是力的大小,它是描述相互作用力强度的物理量。
在物理学中,力
的大小通常使用牛顿(N)作为单位。
不同类型的相互作用力具有不同的大小,例
如引力、电磁力、弹簧力等。
这些力的大小也会受到影响,取决于物体之间的质量、电荷、距离等因素。
力的方向
第二个要素是力的方向,它是描述相互作用力作用方式的重要特征。
力的方向
可以是沿着直线方向或者是斜线方向,也可以是向内或向外等。
物体之间的相互作用通常会受到力作用的方向而产生不同的效果,例如如果力的方向相反,则物体会相互吸引,如果力的方向相同,则物体会相互排斥。
力的作用对象
第三个要素是力的作用对象,它是描述相互作用力作用的目标物体。
在物理学中,相互作用力通常是两个物体之间相互作用的结果,力的作用对象可以是同种物体也可以是不同种物体。
不同的物体之间的作用对象会影响到相互作用力的大小和方向,从而产生不同的作用效果。
综上所述,相互作用力的三个要素包括力的大小、方向和作用对象,它们之间
有着明显的区别。
通过深入理解这些要素之间的联系,我们可以更好地理解物体之间的相互作用力及其影响。
高中物理必修1第三章相互作用思维导图
已知两个分力的方向
有唯一解
分解类型 已知两个分力的大小
实验:验证平行四边形定则。
已知一个分力的大小 F2 和另一个分力的方向 θ
F2<Fsinθ F2=Fsinθ Fsinθ<F2<F F2≥F
有无数解 无解
有唯一解 有两种解 有唯一解
产生 大小 方向
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时, 在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 静摩擦力 0<Ff<Ffm 平衡法 牛顿第二定律法 牛顿第三定律过渡
滑动摩擦力 滑动摩擦定律 Ff=μFN 平衡法 牛顿第二定律法 牛三 与相对运动或相对运动趋势方向相反(沿接触面)
产生 由于地球的吸引而使物体受到的力。
重力
大小 方向
G=mg 纬度越高 g 越大,地势越高 g 越小。通常
g=9.8N/kg
竖直向下,非垂直向下,不一定沿地球半径方向。
作用点 重心:与物体形状和质量分布有关,质量分布均匀、
开关形状规则的物体,重心在几何中心。不一定在物
相
体上。 产生 发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力。
四种基本相互作用
力 物体间的相互作用。 单位:牛顿,牛,
N。 大小
力的三要素
方向
力的图示 力的示意图
力的效果
作用点 使物体发生形变 改变物体运动状态
使物体产生加速度 a 使物体速度发生变化
万有引力 电磁相互作用
远程力
强相互作用 弱相互作用
短程力,原子 核内 10-15m 范 围内,弱是强 的 10-6 倍。
作用点 在接触点(接触力)
共点力 共同作用在同一点,或力的作用线交于一点。(力的合成与分解针对共点 运算法则 力平)行四边形定则 三角形定则 正交分解
第三章相互作用—力大单元课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
课时安排 节次 第1讲 第2讲 第3讲
第4讲
第5讲
教学内容 重力与弹力
摩擦力 牛顿第三定律 力的合成与分解 共点力平衡
课时 2 2 1 2 2
第1讲
考点一:对重力、重心的理解 考点二:弹力有无和方向的判断 考点三:探究弹簧测力计与形变量的关系(实验)
重难点一、弹力分析与计算问题 1. 弹力有无及方向的判断
课堂讲解
重难点三、力的合成与分解问题
当受力个数小于等于3,一般用力的合成与分解;当受理个数大于3,一般用正交分解
图解法 图解法是力学中常用的解题方法之一,就其解决问题的性质而言,有以下 两种情况: (1)进行力的合成或分解的运算,这种情况下要把力的三要素都表示出 来,即作出力的图示。
①用图解法可以求两个共点力的合力,也可以在力的分解中求分力; ②用多边形法求合力也是用图解法求合力的一个具体应用。 (2)在解决力的分解的动态平衡问题时,要根据分力或合力的变化,作 出力的平行四边形或三角形,从而判断力的变化趋势或求极值
桌上的书、苹果能
随传送带匀速运送的
保持静止,处于平衡状 物体处于平衡状态。
态。
注意:缓慢的 直线移动可认 为是匀速直线 运动。
新知讲解
2、共点力平衡的条件 思考讨论1:在两个共点力作用下的物体,保持平衡的条件是 什么?
F1
F2
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并 且在同一条直线上,这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为 0。
课堂讲解
重难点四、力的动态平衡问题
当受力个数小于等于3,一般用力的合成与分解;当受理个数大于3,一般用正交分解
方法
图解法
相似三角形法
拉米定律(或单位圆 法)
高二物理探究电荷相互作用规律
课堂训练
1、下列说法中正确的是: A .点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是 不存在的. B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 q q 1 2 C .根据 F k 可知,当r 0 时,F ∞
r
2
D .一个带电体能否看成点电荷,不是看它的 尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研 究的问题的影响是否可以忽略不计.
答案:AD.
ks5u精品课件
思考题
当带电球体的大小、形状不可以忽略时,是 否可以看做是集中在球心位置的点电荷?
1、如果是两个电荷分布均匀的带电球体可以
2、如果是两个球形带电导体:不可以
ks5u精品课件
课堂训练
2、两个半径为0.3m的金属球,球心相 距1.0m放置,当他们都带1.5×10−5 C的正电时,相互作用力为F1 ,当 它们分别带+1.5×10−5 C和 −1.5×10−5 C的电量时,相互作用力 为F2 , 则( ) A.F1 = F2 B.F1 <F2 C.F1 > F2 D.无法判断 答案:B.
ks5u精品课件
库仑定律
1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互 作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与 它们的距离的二次方成反比,作用力的方向 在它们的连线上。 2、电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
q 1q r
2
3、公式
F k
2
静电力常量:k=9.0×109N· m2/C2
4、方向:同性相斥,异性相吸.
ks5u精品课件
库仑的实验
5、适用条件 (1).真空中(空气中近似成立) (2).点电荷. a.内容:当带电体的大小、形状比起相互 作用的距离小很多时,以至带电体的形状、 大小及电荷分布状况对它们之间作用力的 影响可以忽略不计时,带电体可视为点电 荷. b.点电荷是一个理想化的模型,实际 生活中并不存在。
高中物理力学实验知识点总结
高中物理力学实验知识点总结一、力的平衡实验力的平衡实验是力学实验中的基础实验,通过该实验可以了解力的平衡条件和力的合成等概念。
知识点总结:1. 力的平衡条件:当作用在物体上的多个力相互平衡,使得物体保持静止或匀速直线运动时,这些力的合力为零,称为力的平衡条件。
2. 力的合成:通过力的平衡实验可以了解多个力的合成。
当多个力作用在一个物体上时,可以通过合成力来代替这些力,合成力的大小和方向可以通过力的平衡条件来确定。
3. 杆的平衡:在力的平衡实验中常使用杆的平衡来说明力的平衡条件。
当一根杆平衡时,可以通过转矩的平衡条件来确定杆两端所受力的大小和方向。
二、牛顿第二定律实验牛顿第二定律实验是力学实验的重要内容,通过该实验可以验证牛顿第二定律,并了解力和加速度之间的关系。
知识点总结:1. 牛顿第二定律:牛顿第二定律表明物体的加速度和受到的力成正比,与物体的质量成反比。
即F=ma,其中F为物体所受的合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
2. 实验方法:通过在水平面上放置实验装置,使物体受到弹簧测力计的拉力,并随着不同的质量增加拉力,然后测量物体的加速度,验证牛顿第二定律。
3. 力和加速度的关系:牛顿第二定律说明了力和加速度之间的关系。
当受到的合外力增加时,物体的加速度会增加;相反,当受到的合外力减小时,物体的加速度会减小。
三、摩擦力实验摩擦力实验是研究物体表面之间的相互作用力,通过该实验可以了解摩擦力的特性和大小。
知识点总结:1. 静摩擦力和动摩擦力:静摩擦力是当物体相对运动前处于静止状态时,物体所受到的摩擦力;动摩擦力是当物体处于相对运动状态时,物体所受到的摩擦力。
2. 摩擦力的特性:静摩擦力和动摩擦力跟物体的接触面积、表面材质和受力大小有关。
通过摩擦力实验可以了解这些特性,例如改变物体的接触面积以及表面材质可以影响摩擦力的大小。
3. 弹簧测力计的应用:在摩擦力实验中,可以使用弹簧测力计来测量摩擦力的大小。
第三章相互作用——力 教材分析课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
教学内容分析---2. 摩擦力
教学难点:判断摩擦力的方向
教学内容分析---3. 牛顿第三定律
教材分析 在初中阶段,学生已经对物体间
相互作用力有了定性了解,在高中 阶段,需要深化学生的认识,要让 学生通过定量的实验探究过程,进 一步认识牛顿第三定律的价值和意 义。同时,培养学生进行实验设计 并获取证据的能力,提升学生基于 证据进行推理的意识和能力。
例 1 调查日常生活和生产中所用弹簧的形状及使用目的(如获得弹 力或减缓振动等)。 例 2 制作一个简易弹簧秤,用胡克定律解释其工作原理。
(3)通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件,区分矢量与标 量,用力的合成与分解分析日常生活中的问题。
例 3 研究两个大小相等的共点力在不同夹角时的合力大小。
运动第(一、二章) 相互作用(三章)
运动与相互作用的关系(四章)
第一块学习运动的知识,包括第一章和第二章,学习质点运动
的概念和规律,包括平衡(没有加速度)和不平衡(有加速度) 两种情况;
第二块主要学习相互作用(力)的知识; 第三块为运动与力,即运动与相互作用的关系,学习在不同力 的作用下质点运动的不同特点。 本章主要是第二块内容,这是它在形成运动与相互作用观方面 所起的结构性作用,也是本章在必修1教材中以至于整个高中物理 课程中所处的重要地位。
教学内容分析—1.重力与弹力
教学重点:通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系
定性研究 观察现象 弹力与形变量的定性关系
定量研究
提出问题 猜想假设 制定方案 获取数据 数据分析 形成结论
教学内容分析—1.重力与弹力
教学难点:理解重心的概念
教学内容分析---2. 摩擦力
高中物理必修一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高中物理必修一第三章相互作用学问点总结高中物理必修一第三章相互作用学问点总结一、重力,根本相互作用1、力和力的图示2、力能转变物体运动状态3、力力量物体发生形变4、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)力产生一对力5、力的三要素:大小,方向,作用点6、重力:由于地球吸引而受的力大小G=mg方向:竖直向下重心:重力的作用点匀称分布、外形规章物体:几何对称中心质量分布不匀称,由质量分布打算重心质量分部匀称,由外形打算重心7、四种根本作用(1)万有引力(2)电磁相互作用(3)强相互作用(4)弱相互作用二、弹力1、性质:接触力2、弹性形变:当外力撤去后物体恢复原来的外形3、弹力产生条件(1)挤压(2)发生弹性形变4、方向:与形变方向相反5、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6、弹力大小计算(胡克定律)F=kxk劲度系数N/mx伸长量三、摩擦力产生条件:1、两个物体接触且粗糙2、有相对运动或相对运动趋势静摩擦力产生条件:1、接触面粗糙2、相对运动趋势静摩擦力方向:沿着接触面与运动趋势方向相反大小:0≤f≤Fmax 滑动摩擦力产生条件:1、接触面粗糙2、有相对滑动大小:f=μNN相互接触时产生的弹力N可能等于Gμ动摩擦因系数没有单位四、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一样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肯定,θ为锐角,两分力增大,合力就增大3、当两个分力大小肯定,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的两个力原则:分力与合力遵循平行四边形定则本质:力的合成的逆运算找分力的方法:1、确定合力的作用效果2、形变效果3、由分力,合力用平行四边形定则连接4、作图或计算(计算方法:余弦定理)五、受力分析步骤和方法1.步骤(1)讨论对象:受力物体(2)隔离开受力物体(3)挨次:①场力(重力,电磁力......)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)(4)检验是否有施力物体六、摩擦力分析静摩擦力分析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、相对滑动七、补充结论1.斜面倾角θ动摩擦因系数μ=tanθ物体在斜面上匀速下滑μ>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扩展阅读:高中物理必修一学问点总结:第三章相互作用高中物理必修一学问点总结:第三章相互作用在我们生活的世界有形形色色的物体,他们之间不是孤立存在的,各种物体之间都存在着各式各样的相互作用。
高中物理同步必修第一册 第3章相互作用 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴
从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的
大小可由测力计读出.测力计的示数如
图(b)所示,F的大小为__4_.0__N.
图5
解析 由题图(b)可知,F的大小为4.0 N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点,现使用两个测力计同时拉橡 皮筋,再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线 所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2 =5.6 N. (ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O点 为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示, 然后按平行四边形定则画出它们的合力F合; 答案 见解析图
同样的位置O,记下弹簧测力计的示数F′和细绳的方
向,按同样比例作出力F′的图示.
图2
c.改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验.
d.记下两个弹簧测力计的示数F1、F2及小圆环的位置,描下两条细绳的 方向,在纸上按比例作出力F1和F2的图示,用平行四边形定则求出合力F. e.比较力F′与F,可以看出,它们在实验误差允许的范围内是相等的. f.把小圆环系在橡皮条的另一端,通过小圆环用两个弹簧测力计互成角 度地拉小圆环,橡皮条伸长,使小圆环到达某一位置O. 完成下列填空: (1)上述步骤中,正确的顺序是__a_fd_b_e_c__(填写步骤前面的字母).
(1)用直尺、三角板作出F1、F2的合力后,
由 所 作 的 图 可 知 , F1 、 F2 的 合 力 F 大 小 为
__7__ N.
图2
解析 以F1、F2为邻边,作出平行四边形, 如图所示:
由图可知:合力为F=1×7 N=7 N.
1234
(2)用一个弹簧测力计把橡皮条的端点拉到O处,此时拉力为F′.由图可 知,F′与F的大小、方向略有偏差,如果此偏差仅由F1的大小引起,则 引起偏差的原因是F1的大小比真实值偏__大___(选填“大”或“小”).
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高中物理实验:相互作用力大小的关系实验仪器:弹簧秤
物理学科核心素养的内涵
物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的关键部分。
物理学科核心素养主要包括以下内容:
物理观念。
物理观念是从物理学视角形成的关于物质、运动、相互作用、能量等的基本认识,是物理概念和规律在头脑中的提炼和升华。
物理观念包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。
通过高中阶段的学习,学生应初步形成物理观念,能用其解释自然现象、解决实际问题、描述自然界的图景。
科学思维。
科学思维是从物理学视角认识客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的方式;是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判,进而提出创造性见解的能力与品质。
科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
通过高中阶段的学习,学生应具有建构理想模型的意识和能力;能从定性和定量两个方面进行科学推理,找出规律,形成结论,并能解释自然现象和解决实际问题;具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力,能运用证据对研究的问题进行描述、解
释和预测;具有批判性思维,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求科技创新。
实验探究。
实验探究是指提出物理问题,形成猜想和假设,通过实验获取和处理信息,基于证据得出结论并作出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。
实验探究主要包括问题、证据、解释、交流等要素。
通过高中阶段的学习,学生应具有实验探究意识,能在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设;具有设计实验探究方案和获取证据的能力,能正确实施实验探究方案,使用各种科技手段和方法收集信息;具有分析论证的能力,会使用各种方法和手段分析和处理信息,描述和解释实验探究结果和变化趋势;具有合作与交流的意愿与能力,能准确表述、评估和反思实验探究过程与结果。
科学态度与责任。
科学态度与责任指在认识科学本质,理解科学、技术、社会、环境(英文简称STSE)的关系基础上逐渐形成的对科学和技术的正确态度以及责任感。
科学态度与责任主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。
通过高中阶段的学习,学生应正确认识科学的本质;具有学习和研究物理的好奇心与求知欲,能主动与他人合作,尊重他人,能基于证据和逻辑发表自己的见解,实事求是,不迷信权威;在进行物理研究和物理成果应用时,能遵循普遍接受的道德规范;理解科学、技术、社会、环境的关系,热爱自然,珍惜生命,具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。
从传统物理教学到基于核心素养的物理教学的转变
从物理教学到物理教育。
物理教学通常是以知识为线索展开的,这就容易导致教师把教学重点放在知识的讲授上,而忽视物理课程的育人功能。
为了防止这种倾向,设计和开展教学时必须以物理核心素养为导向,将物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等要求,自始至终贯穿在教学活动之中,使物理教学过程成为学生核心素养的形成过程。
例如,关于牛顿第三定律的教学,传统的以知识为本位的教学流程为:教师列举实例,说明物体间的作用是相互的;演示两个弹簧秤对拉实验,讲解相互作用力的大小、方向关系;总结得出牛顿第三定律。
这样单靠教师的讲授教学,缺少学习者的主动参与和建构,学生对知识难以深入理解、切实掌握。
这种一步到位的教法有悖于科学的本质,长此以往,将使学生对科学形成错误认知,认为科学发现总是一帆风顺的,甚至会以偏概全,有碍科学思维的培养。
以核心素养为导向的牛顿第三定律的教学流程应为:
首先,解决物体作用的相互性问题。
实验观察:1.两个同学拔河;2.玩具车在桌面上行驶;3.螺旋桨在空中旋转;4.放在玩具车上的蹄形磁铁与导线间的作用。
分析归纳:无论是不同种类的物体(固体、液体、气体等),还是不同性质的力(重力、弹力、摩擦力、电磁力等),两个物体之间的作用总是相互的。
其次,解决相互作用力的关系问题。
可分为以下步骤。
一是猜想假设:学生提出,一对相互作用力的方向相反,大小可能相同。
二是实验探究:学生设计方案,交流后决定用两只弹簧秤对拉进行研究。
多数学生是将弹簧秤水平放置的,也有学生做了弹簧秤竖直或斜向摆放的实验,结果两个力的大小都是相等的。
教师肯定他们的做法,问学生:“至此可以得出结论了吗?”学生提出上述实验都是物体处于平衡状态下做的,他们试图做非平衡状态(如加速运动)时的实验,但读数困难。
教师采用传感器演示,发现相互作用关系与运动状态无关。
三是归纳结论:学生尝试总结规律,并进行交流。
以核心素养为导向的教学,能够培养学生的科学探究意识,学生能在真实情境中提出物理问题,形成猜想与假设,利用科学方法获取和处理信息,形成结论。
从重学术形态到学术、教育形态并重。
中学物理教学具有作为科学的物理和作为教育的物理的两重性。
相应地,物理知识也有两种形态:一种是外显的学术形态,另一种是内隐的教育形态。
前者揭示的是知识的表层意义,即对物理世界的描述或解释;后者折射的是知识的深层意义,即蕴含在知识背后的思维方式和价值取向。