高中物理--相互作用 (2)
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 。
高三一轮复习2相互作用
第二章 ⎪⎪⎪相互作用 [备考指南]第1节 重力、弹力(1)自由下落的物体所受重力为零。
(×)(2)重力的方向不一定指向地心。
(√)(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。
(√)(4)相互接触的物体间一定有弹力。
(×)(5)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。
(×)(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
(√)要点一弹力的有无及方向判断1.弹力有无的判断“三法”2.弹力方向的确定[多角练通]1.如图2-1-1所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力的有关说法中正确的是( )A.弹簧发生拉伸形变B.弹簧发生压缩形变C.该弹力是小车形变引起的D.该弹力的施力物体是小车解析:选A 小车受到水平向右的弹力作用,是弹簧发生拉伸形变引起的,该弹力的施力物体是弹簧,故只有A项正确。
2.如图2-1-2所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、B两点是球跟墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是( )图2-1-2A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用解析:选B 假设没有光滑墙壁,物体也不会左右滚动,可见物体并未受到A点的弹力,A错误;B点对物体的支持力和地面对物体的弹力实为一个力,所以C错误;物体对地面的压力作用在地面上,并不是物体受到的力,受力分析时一定要明确研究对象,D错误;综上,B正确。
3.(2016·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图2-1-3所示),现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )图2-1-3解析:选C 小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=g sin θ(θ为斜面的倾角),由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下,且小球的加速度等于g sin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面向上,杆不会发生弯曲,C正确。
高中物理第三章相互作用-力考点题型与解题方法(带答案)
高中物理第三章相互作用-力考点题型与解题方法单选题1、如图所示,水平地面上放着一个画架,它的前支架是固定而后支架可前后移动,画架上静止放着一幅重为G的画。
下列说法正确的是()A.画架对画的作用力大于GB.画架对画的作用力小于GC.若后支架缓慢向后退则画架对画作用力变大D.若后支架缓慢向后退则画架对画作用力不变答案:DAB.画处于静止状态,受到重力和画架对画的作用力,受力平衡,所以画架对画的作用力大小等于重力G,故AB错误;CD.若后支架缓慢向后退,画仍然处于平衡状态,画架对画的作用力大小仍然等于重力G,不变,故C错误,D正确。
故选D。
2、质量分别为2kg、1kg、2kg的三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上。
开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止,现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2,该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.6cmB.8cmC.10cmD.12cm答案:D当F=0时,对b,根据受力平衡得kx1=m b g解得x1=2cm当c木块刚好离开水平地面时,对c根据平衡条件得kx2=m c g解得x2=4cm当c木块刚好离开水平地面时,对b根据平衡条件得kx3=(m b+m c)g解得x3=6cm该过程p弹簧的左端向左移动的距离为x=x1+x2+x3=12cm故选D。
3、一只鱼鹰发现河中的鱼,假设其沿图中虚线斜向下匀速俯冲。
则空气对鱼鹰的作用力可能是()A.F1B.F2C.F3D.F4答案:C由题知鱼鹰沿图中虚线斜向下匀速俯冲,即处于平衡状态,所以合外力为零,所以空气对鱼鹰的作用力与其重力等大反向。
故选C。
4、如图所示,将一小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点,小球可在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于绷紧状态,现用水平力F缓慢将斜面体向左推动少许(细绳与斜面末到平行状态),此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()A.F N增大,F T减小B.F N增大,F T增大C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N保持不变,F T不断增大答案:A先对小球进行受力分析,重力、支持力F N、拉力F T组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力F N方向不变,斜面向左移动的过程中,拉力F T与水平方向的夹角β减小,当β=θ时,F T⊥F N,细绳与斜面末到平行状态时细绳的拉力F T最小,由图可知,随β的减小,斜面的支持力F N不断增大。
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。
2020人教版高中物理一轮复习 第二章 相互作用 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系
实验二探究弹力和弹簧伸长的关系命题点一教材原型实验(2018·全国卷Ⅰ)如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针.现要测量图(a)中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字).【解析】本题考查游标卡尺的读数方法和胡克定律.此标尺为二十分度的标尺,精确度为0.05 mm,读数=整毫米数(主)尺+n×精确度,所以读数为37 mm+15×0.05 mm=37.75 mm=3.775 cm.当托盘中放入砝码稳定时,弹簧的伸长量Δx=3.775 cm-1.950 cm=1.825 cm.由平衡条件得F=mg,由胡克定律得F=k·Δx,联立得k≈53.7 N/m.【答案】 3.77553.71.(2019·安徽蚌埠模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)实验中还需要的测量工具有毫米刻度尺.(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x .由图可知:图线不通过原点的原因是弹簧有重力;弹簧的劲度系数k =4.9 N/m(计算结果保留两位有效数字,重力加速度g 取9.8 m/s 2).(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a 和b ,画出弹簧弹力F 与弹簧长度L 的F -L 图象,下列正确的是( B )A .a 的原长比b 的长B .a 的劲度系数比b 的大C .a 的劲度系数比b 的小D .弹力与弹簧长度成正比 解析:(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺.(2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,则k =ΔF Δx≈4.9 N/m.由图可知,当F =0时,x 大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,这是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b 的原长比a 的长,选项A 错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k ,故a 的劲度系数比b 的大,选项B 正确、C 错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,选项D 错误.实验数据处理的三种方法(1)图象法:根据测量数据,在建好直角坐标系的坐标纸上描点,以弹簧的弹力F 为纵轴,弹簧的伸长量x 为横轴,根据描点的情况,作出一条经过原点的直线.(2)列表法:将实验数据填入表中,研究测量的数据,可发现在实验误差允许的范围内,弹力与弹簧伸长量的比值是一常数.(3)函数法:根据实验数据,找出弹力与弹簧伸长量的函数关系.命题点二实验拓展创新1.实验方式的创新(如图所示,弹簧水平放置)2.数据处理的创新(1)弹力的获得:弹簧竖直悬挂,重物的重力作为弹簧的拉力,存在弹簧自重的影响―→弹簧水平使用,重物的重力作为弹簧的拉力,消除了弹簧自重的影响.(2)图象的获得:由坐标纸作图得F-x图象―→由传感器和计算机输入数据直接得F-x图象.3.实验方案的创新(1)探究弹簧的劲度系数与长度的关系.(2)测量串联(或并联)弹簧的劲度系数.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L 、横截面积S 有关,理论与实践都表明k =Y S L ,其中Y 是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.(1)在国际单位制中,杨氏模量Y 的单位应该是( )A .NB .mC .N/mD .Pa(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y 的值.首先利用测量工具a 测得橡皮筋的长度L =20.00 cm ,利用测量工具b 测得橡皮筋未受到拉力时的直径D =4.000 mm ,那么测量工具a 应该是________,测量工具b 应该是________.(3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F 与伸长量x 的实验记录.请作出k =________N/m.(4)这种橡皮筋的Y 值等于________.【解析】 (1)在弹性限度内,弹力F 与伸长量x 成正比,F =kx ,由题意可知k =YS L ,则F =kx =Y S L ·x ,解得杨氏模量Y =FL xS ,各物理量取国际单位得杨氏模量的单位是N/m 2=Pa ,选项D 正确.(2)根据精确度判断可知a为毫米刻度尺,b为螺旋测微器.(3)根据表格数据,描点、连线,可得F-x图象如图所示.根据斜率的物理意义表示劲度系数k,可知k=Fx≈3.1×102 N/m.(4)根据Y=kLS求得,Y≈5×106 Pa.【答案】(1)D(2)毫米刻度尺螺旋测微器(3)图象见解析图 3.1×102(4)5×106 Pa已知一根原长为L0、劲度系数为k1的长弹簧A,现把它截成长为23L0和13L0的B、C两段,设B段的劲度系数为k2、C段的劲度系数为k3,关于k1、k2、k3的大小关系,同学们做出了如下的实验猜想.甲同学认为:既然是同一根弹簧截成的两段,所以k1=k2=k3.乙同学认为:同一根弹簧截成的两段,越短的劲度系数越大,所以k1<k2<k3.丙同学认为:同一根弹簧截成的两段,越长的劲度系数越大,所以k1>k2>k3.(1)为了验证猜想,可以通过实验来完成.除铁架台外,实验还需要的器材有____________________________________________.(2)请把下列实验步骤按顺序进行排列________.①重复上面的实验步骤求出弹簧C的劲度系数k3的平均值;②在弹簧B的下端挂上钩码,记下钩码的个数(如n),并用刻度尺测量弹簧的长度L1;③比较k1、k2、k3得出结论;④由F=mg计算弹簧的弹力;由x=L1-L B计算出弹簧的伸长量,由k=Fx计算弹簧的劲度系数;⑤将弹簧B悬挂在铁架台上,用刻度尺测量其长度L B;⑥改变钩码的个数,重复上面两个实验步骤,并求出弹簧B的劲度系数k2的平均值.(3)下表是在实验中所得到的实验数据:进行了描点,并且已经用光滑的曲线连在了一起,得到了如图所示的图线.请根据弹簧C的实验数据在给定的坐标中作出弹簧C的F-x 图象.(4)根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系?___________________________________________________________ __________________________________________________________.【解析】(1)除铁架台外,实验还需要的器材有刻度尺、已知质量且质量相等的钩码.(2)先将弹簧B 悬挂在铁架台上,用刻度尺测量其长度L B ,然后在弹簧B 的下端挂上钩码,记下钩码的个数(如n ),并用刻度尺测量弹簧的长度L 1,由F =mg 计算出弹簧的弹力,由x =L 1-L B 计算出弹簧的伸长量,由k =F x 计算弹簧的劲度系数,改变钩码的个数,重复上面的实验步骤,并求出弹簧B 的劲度系数k 2的平均值.按同样的方法可求出弹簧C 的劲度系数k 3的平均值.再比较k 1、k 2、k 3得出结论.顺序为⑤②④⑥①③.(3)先在图上描点,再用直线连接,并使点尽量均匀地分布在直线两侧.(4)由图象可以求得A 、B 、C 三根弹簧的劲度系数分别为:k A =2003N/m 、k B =100 N/m 、k C =200 N/m ,A 、B 、C 三条弹簧的原长分别为:L 0、23L 0、13L 0,由此可得出结论:同一根弹簧上截下的几段,越短的段,劲度系数越大(或越长的段,劲度系数越小).【答案】 (1)刻度尺、已知质量且质量相等的钩码(2)⑤②④⑥①③ (3)如图所示(4)同一根弹簧上截下的几段,越短的段,劲度系数越大(1)在实验题中一定要清楚实验的目的,从实验的目的出发分析实验原理和方法,如本实验是探究弹力和弹簧伸长量的关系而不是弹力和弹簧长度的关系.(2)处理高中物理图象问题,一般方法是找到纵轴物理量关于横轴物理量的表达式,一般是一次函数,根据斜率和截距求相关物理量.1.(2019·商丘模拟)(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时,得到如图甲所示的F-L图象,由图象可知:弹簧原长L0=3.0 cm,求得弹簧的劲度系数k=200 N/m.(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1 N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,则指针所指刻度尺示数为1.50 cm.由此可推测图乙中所挂钩码的个数为3个.解析:(1)由胡克定律F=k(L-L0),结合题图甲中数据得:L0=3.0 cm,k=200 N/m.(2)由题图乙知指针所示刻度为1.50 cm,由F=k(L0-L),可求得此时弹力为:F=3 N,故所挂钩码的个数为3个.2.在探究弹簧的弹力和伸长量之间关系的实验中,所用装置如图1所示,将轻弹簧的一端固定,另一端与力传感器连接,其伸长量通过刻度尺测得,某同学的实验数据列于下表中.(1)以x 为横坐标、F 为纵坐标,在图2的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间的关系图线.答案:如图所示(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为75.0 N/m.(保留一位小数) 解析:(1)描点作直线,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点尽量均匀分布的直线两侧.(2)根据图象,该直线为过原点的一条倾斜直线,即弹力与伸长量成正比,图象的斜率表示弹簧的劲度系数,则k =ΔF Δx=75.0 N/m. 3.在探究弹力和弹簧伸长量的关系时,小明同学用如图甲所示的实验装置进行实验:将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上砝码盘;逐渐增加盘中砝码的质量并用刻度尺测出对应的弹簧长度.其次实验测得的数据如下:(1)小明同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图象如图乙所示,根据图象他得出结论:弹簧弹力和弹簧伸长量不是正比例关系,而是一次函数关系,他的结论错误的原因是x-m图象的纵坐标不是弹簧伸长量.(2)作出的图线与坐标系纵轴有截距,其物理意义是未放砝码时弹簧的长度;该弹簧的劲度系数k=25.1(24.6~25.6) N/m(g取9.8 m/s2,结果保留3位有效数字).(3)请你判断该同学得到的劲度系数与考虑砝码盘的质量时相比,结果相同(填“偏大”“偏小”或“相同”).解析:(1)本实验的目的是探究弹力和弹簧伸长量的关系,图乙中x不是弹簧伸长量,所以导致小明得出的结论错误.(2)图线与纵轴的交点表示没有加砝码时弹簧的长度.由题意可得mg=k(x-0.06m),可得x=gk m+0.06 m,由图乙可得斜率gk≈0.39 m/kg,g=9.8 m/s2,代入可得劲度系数k≈25.1 N/m.(3)该同学得到的劲度系数与考虑砝码盘的质量比相比,x-m图象的斜率相同,所以得出的结果相同.4.某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上.然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上,当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度值记作l0,弹簧下端每增加一个50 g的砝码时,指针示数分别记作l1、l2…l5,g取9.8 m/s2.(1)下表记录的是该同学测出的5个值,其中l0未记录.数据,在如图所示坐标纸中作出n-l图线;答案:如图所示(2)根据n-l图线,可知弹簧的劲度系数k=28 N/m;(保留两位有效数字)(3)根据n-l图线,可知弹簧的原长l0=1.70(1.65~1.75均可) cm.解析:(1)根据表中数据采用描点法得出对应的图象如图所示;(2)充分利用测量数据,弹簧弹力与伸长量Δx之间的关系图象的斜率代表弹簧的劲度系数:k=ΔFΔx≈28 N/m;(3)图象与横轴的交点的横坐标为弹簧的原长,故由图可知,原长约为1.70 cm.5.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向(选填“水平”或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6.数据如表:L3.度尺的最小分度为1_mm.(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与L x的差值(选填“L0”或“L x”).(4)由图可知弹簧的劲度系数为4.9 N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为10 g.(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2) 解析:(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起,所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向.(2)弹簧静止时,记录原长L 0;表中的数据L 3与其他数据有效数字位数不同,所以数据L 3不规范,规范数据应读至厘米位的后两位,最后一位应为估计值,精确至mm 位,所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时,x 为0,所以x =L -L x .(4)由胡克定律F =k Δx 知,mg =k (L -L x ),即mg =kx ,所以图线斜率即为k g =Δm Δx ,则弹簧的劲度系数k =Δmg Δx=(60-10)×10-3×9.8(39.30-29.35)×10-2 N/m ≈4.9 N/m.同理砝码盘质量m =k (L x -L 0)g=4.9×(27.35-25.35)×10-29.8kg =0.01 kg =10 g. 6.(2019·宝鸡质检)某物理学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的劲度系数(遵循胡克定律且实验中弹力始终未超过弹性限度),将一张白纸固定在竖直放置的木板上,原长为L 0的橡皮筋的上端固定在O 点,下端挂一重物.用与白纸平行的水平力(由拉力传感器显示其大小)作用于N 点,静止时记录下N 点的位置a ,请回答:(1)若拉力传感器显示的拉力大小为F ,用刻度尺测量橡皮筋ON 的长为L 及N 点与O 点的水平距离为x ,则橡皮筋的劲度系数为FL x (L -L 0)(用所测物理量表示).(2)若换用另一个原长相同的橡皮筋,重复上述过程,记录静止时N 点的位置b ,发现O 、a 、b 三点刚好在同一直线上,其位置如图乙所示,则下列说法中正确的是BC.A .第二次拉力传感器显示的拉力示数较大B .两次拉力传感器显示的拉力示数相同C .第二次所用的橡皮筋的劲度系数小D .第二次所用的橡皮筋的劲度系数大解析:(1)设橡皮筋与竖直方向夹角为θ,重物重力为G ,结点N 在竖直拉力(重物重力G )、橡皮筋拉力T 和水平拉力F 作用下处于平衡状态,满足图示关系,则sin θ=F T ,而sin θ=x L ,T =k (L -L 0),联立得k =FL x (L -L 0). (2)由受力图可知F =G tan θ,两次中G 、θ均相同,所以两次拉力传感器显示的拉力示数相同,A 错,B 对;同理,两次橡皮筋的拉力也相同,而橡皮筋的原长相同,第二次的伸长量大,由胡克定律知第二次所用的橡皮筋的劲度系数小,C 对,D 错.。
高中物理必修一第三章相互作用
第一、在同一地点,重力 G与质量 m成正比;同一物体,在不同地点所受的 重力可能不同 ( 随地理纬度的增加而增大, 随离地高度的增加而减小 ) ,不过这种
差异很小,一般在地面附近不太大的范围内,可认为其重力大小恒定不变。 第二、重力大小的计算公式是 G=m.g 式中 m 是物体的质量,单位用 kg;g
( 5)知道重心的概念及确定均匀物体重心的位置;
( 6)了解四种基本相互作用。
教学重点: 力的概念及三要素;重力的产生及三要素。
教学难点: 力的概念;重力产生的原因。
教学过程:
第一节 重力 基本相互作用
1、力是物体间的相互作用
( 1)力的物质性: 力不能脱离物体而存在。
( 2)力的相互性: 施力物体和受力物体同事存在。
( 3)力的三要素: 大小、方向和作用点
( 4)矢量性:
力不但有大小,而且有方向,力具有矢量性。力的大小用测力计
( 弹簧秤 )
来测量。在国际单位制中,力的单位是 N(牛) 。通常把力的大小、方向和作用点
叫做力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。
( 5)力的作用效果
第一、使受力物体发生形变;
第二、使受力物体的运动状态发生改变。
第二、地球表面附近的一切物体,不论是静止的,还是运动的,不论是否与 地面接触,都受重力作用。重力与运动状态和接触面情况均无关。 ( 2)重力的方向总是竖直向下的
竖直向下即垂直于 ( 当地的 ) 水平面向下, 沿重锤线向下。 物体只在重力作用 下从静止开始下落的方向是竖直向下的。不能将“竖直向下”理解为“垂直于支 持面向下”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方向” 。重力的方向不一定指向 地心。 ( 3)重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定
高中物理一轮复习识记落实卡第二章 相互作用
第二章相互作用7重力弹力摩擦力目标一重力和重心1.力(1)定义:力是一个物体对另一个物体的作用。
(2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。
(3)性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。
2.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。
(2)大小:G=mg,可用弹簧测力计测量。
同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。
(3)方向:竖直向下。
(4)重心:物体的各部分都受到重力的作用,可认为重力集中作用于一点,这一点叫作物体的重心。
①影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
②不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。
注意:重心的位置不一定在物体上。
目标二弹力1.弹力(1)定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。
(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反。
2.弹力有无的判断方法(1)条件法:根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变。
(2)假设法:假设两个物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处没有弹力;若运动状态改变,则此处一定有弹力。
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。
3.接触面上的弹力方向判断面与面点与平面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面4.弹力大小的计算(1)应用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。
注意:x表示形变量。
(2)物体静止或做匀速直线运动时,用共点力平衡条件来计算弹力。
(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。
思考物理中的轻绳、轻杆、橡皮筋、轻弹簧四个物体中。
(1)受外力作用形变量较小的有轻绳、轻杆。
(2)产生弹力方向不一定沿物体本身的有轻杆。
(3)既可产生拉伸形变,又可产生压缩形变的有轻杆、轻弹簧。
新教材高中物理第三章相互作用2弹力第2课时实验:探究弹簧弹力与形变的关系课件教科版必修第一册
随堂演练·自主检测
1.在“探究弹力和弹簧形变量的关 系”实验中,小明同学用甲、乙两根
第2课时 实验:探究弹簧弹力与形变的关系
实验必备·自主学习 随堂演练·自主检测
关键能力·合作探究
实验必备·自主学习
一、实验目的 1.探究弹簧弹力与形变的关系. 2.学会利用图像研究两个物理量之间关系的方法. 二、实验原理 二力平衡. 三、实验器材 铁架台,下端带挂钩的弹簧,100 g的钩码若干,刻度尺等.
答案:C
解析:当钩码静止时,弹簧或橡皮筋产生的弹力和钩码的重力二力平衡,大小 相等、方向相反,C正确,A、B错误.
(2)该同学用图像法来分析数据,如图乙所示,其中横轴代表伸长量、 纵轴代表弹力.图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线、 “+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹,但他对弹簧的研究工作还 未结束,请你根据下面表格中的数据在图中完成剩余工作:
a.请用“+”将第4个点迹描绘在图像中; b.请根据所有点迹“+”,在图中画出能反映弹簧弹力变化规律的 图线.
序号 钩码质量/g 弹簧弹力/N 指针位置/cm
1 0 0 13.30
2 50 0.49 16.85
3 100 0.98 20.10
4 150 1.47 23.37
5 200 1.96 26.50
钩码质量(g) 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度(cm) 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00
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。
2014年高三物理总复习 第二章 相互作用 重力 弹力 摩擦力
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
悬挂法 可用悬挂法确定.
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第二章
相互作用
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高三物理
重心不一定在物体上,并不是只有重心处才受重 力作用.本质上重力是万有引力的一个分力.
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考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
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力、浮力、动力、阻力 力、浮力、动力、阻力 等
力的单位 牛顿 牛 顿,用N表示
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第二章
相互作用
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注意
性质相同的力,效果可以相同,也可以不同;
随 堂 针 对 训 练
效果相同的力,性质可以相同,也可以不同. 2. 力的图示及示意图 (1)力的图示:从力的作用点沿力的方向画出的有向线 段(包括力的三要素). (2)力的示意图,受力分析时,作出的表示物体受到某
C.地面上的物体在赤道上受的重力最小 D.物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数一定等于物体的 重力
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第二章
相互作用
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解析:物体受重力与物体的运动状态无关,故 A 错.重 力实际是万有引力的一个分力 (另一个分力提供物体绕地球 自转的向心力),万有引力方向指向地心,重力方向不一定指
考 技 案 例 导 析
作用点和方向的图象 . 一力的作用点和方向的图象
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第二章
《第三章相互作用》人教版高中物理(必修一)单元课件
谢 谢 观 看 ! 相互
作用
(1)弹性形变:能恢复原来形状的形变。
(2)非弹性形变:不能恢复原来形状的形变
(3)弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去外力后,物体
就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
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第2节:弹力
思考:
谢 谢 观 看 ! 用力压讲台桌面或者用力跺脚,用力压玻璃等,发生形变了吗?
T 弹力竖直向上.
T′ A
否则没有.
A
T A
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第2节:弹力
【总结提升】弹力有无的判断
方法:假设法+共点力平衡法
相互 作用
FN
谢
谢
观
FN
看
!F
F
FN FN
G 不平衡
FN
FN
F
G 不平衡
FN
不平衡
G
返回
第2节:弹力
弹力的大小和什么
相互 作用
谢 谢有关观? 看 !
弹力的大小跟形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变 消失,弹力也消失。
谢 谢 观 看 ! 的长度,而不是弹簧的长度。
相互
作用(3)公式中的k是弹簧的劲度系数,它反映了弹簧的 “软”“硬”程度,是由弹簧本身的性质(如材料、长度、横截面积等)决 定的。不同型号、不同规格的弹 簧,其劲度系数不同。在国际单位制中, k的单位是牛顿每米,单位的符 号是N/m。
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第1节:重力 基本相互作用
二、重力
谢 谢 观 看 ! 1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
相互
作用 问题1:重力的施力物体是谁?受力物体又是谁? 问题2:物体受重力,需要与地球接触才能产生吗? 问题3:只有静止的物体才受重力作用,对吗?
高中物理必修一第三章:相互作用
1.力的本质(1)力的物质性:力是物体对物体的作用。
提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体,力不能离开物体而独立存在。
有力时物体不一定接触。
(2)力的相互性:力是成对出现的,作用力和反作用力同时存在。
作用力和反作用力总是等大、反向、共线,属同性质的力、分别作用在两个物体上,作用效果不能抵消。
(3)力的矢量性:力有大小、方向,对于同一直线上的矢量运算,用正负号表示同一直线上的两个方向,使矢量运算简化为代数运算;这时符号只表示力的方向,不代表力的大小。
(4)力作用的独立性:几个力作用在同一物体上,每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响,这就是力的独立作用原理。
2.力的作用效果力对物体作用有两种效果:一是使物体发生形变_,二是改变物体的运动状态。
这两种效果可各自独立产生,也可能同时产生。
通过力的效果可检验力的存在。
3.力的三要素:大小、方向、作用点完整表述一个力时,三要素缺一不可。
当两个力 F1、F2的大小、方向均相同时,我们说F1=F2,但是当他们作用在不同物体上或作用在同一物体上的不同点时可以产生不同的效果。
力的大小可用弹簧秤测量,也可通过定理、定律计算,在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号是N。
4.力的图示和力的示意图(1)力的图示:用一条有向线段表示力的方法叫力的图示,用带有标度的线段长短表示大小,用箭头指向表示方向,作用点用线段的起点表示。
(2)力的示意图:不需画出力的标度,只用一带箭头的线段示意出力的大小和方向。
5.力的分类(1)性质力:由力的性质命名的力。
如;重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等。
(2)效果力:由力的作用效果命名的力。
如:拉力、压力、支持力、张力、下滑力、分力:合力、动力、阻力、冲力、向心力、回复力等。
6.重力(1)重力的产生:重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是地球。
(2)重力的大小:由G=mg计算,g为重力加速度,通常在地球表面附近,g取9.8米/秒2,表示质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛顿。
高中物理必一 相互作用知识点题型完美总结
第二章相互作用北京师范大学物理系王若彬一.课前自主回顾知识点1:力的概念1.定义:力是之间的一种相互作用。
2.作用效果:,。
3.三要素:,,。
【注意】:(1)物体的运动状态发生变化时物体的速度必定变化,包括速度的大小和方向中的一个发生变化或两个同时变化。
(2)力的作用效果取决于力的三要素。
(3)力的性质:①力的物质性:有力发生则一定存在着施力物体和受力物体,施力物体和受力物体总是同时存在的。
②力的相互性:施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力,即力总是成对出现的。
③力的矢量性:力是矢量,既有大小又有方向。
④力的独立性:一个物体可能同时受几个力作用,每个力产生独立的作用效果。
【例1】.以下有关力的说法错误的是()A.力是物体对物体的作用,离开了物体就没有力的作用B.物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体C.力的大小、方向、作用点是影响力的作用效果的三种要素D.在各种力中,只有重力没有施力物体知识点2:力的图示和力的示意图力的图示与力的示意图的比较:力的分类3知识点.1.根据力的性质命名如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
2.根据力的效果命名如拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
【注意】:(1)根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同;同一性质的力,效果可能不同。
(2)同一个力按性质命名有一个名称,按效果命名则可能有不同的名称,如马拉车的力按性质叫弹力,按效果可以叫拉力,也可以叫动力。
(3)对力进行分类时,不能同时使用两种不同的标准,一般按性质来分。
(4)对物体进行受力分析时,只分析按性质命名的力。
【例2】.关于力的分类,下列说法中正确的是()A.根据效果命名的同一名称的力,性质一定相同B.根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同C.性质不同的力,对物体的作用效果一定不同D.性质相同的力,对物体的作用效果一定相同知识点4:重力的概念及大小1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2024-2025学年高中物理第三章相互作用2弹力教案教科版必修第一册
本节课的核心素养目标包括:
1. 物理观念:通过学习弹力的概念和产生条件,使学生建立正确的物理观念,理解力与物体形变之间的关系。
2. 科学思维:培养学生运用牛顿第三定律分析实际问题的能力,提高学生的逻辑思维和科学推理能力。
3. 科学探究:通过实验和问题讨论,培养学生的观察、实验和数据分析能力,使学生掌握弹力的测量方法。
2. 牛顿第三定律:学生已经学习了牛顿第三定律,即作用力和反作用力相等、方向相反,为本节课弹力的产生条件和相互作用的理解打下基础。
3. 矢量运算:学生在之前的学习中已经掌握了矢量的加减法、乘法等运算方法,为本节课弹力的计算提供了数学基础。
本节课的教学内容与学生的已有知识紧密相连,通过复习和巩固已有知识,引导学生逐步深入学习弹力的相关知识,提高学生的物理素养。
(3)参观实地场所:安排学生参观弹力相关的研究机构、工厂或博物馆等实地场所,以加深学生对弹力的认识和理解。
(4)参与学术活动:鼓励学生参加物理学科相关的学术活动,如学术讲座、研讨会等,以提升学生的学术素养和交流能力。
七、课堂
1. 课堂评价:
(1)提问:在课堂上,通过提问的方式了解学生对弹力的基本概念、产生条件和计算方法的理解程度。针对学生的回答,及时给予反馈和补充,确保学生掌握知识点。
将给定的弹性系数k=120N/m和形变量x=0.4m代入公式,得到:
F = 120N/m * 0.4m = 48N
所以,弹力体演示弹力的产生过程,直观展示弹力的概念和产生条件,帮助学生理解。
2. 通过例题和练习,让学生多次运用弹力计算公式,巩固计算方法。
3. 提供实际问题案例,引导学生运用所学知识分析和解决,增强学生的应用能力。
四、教学资源准备
高中物理第三章相互作用-力全部重要知识点(带答案)
高中物理第三章相互作用-力全部重要知识点单选题1、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.tanα=3tanβB.2tanα=3tanβC.3tanα=tan(α+β)D.3tanα=2tan(α+β)答案:C设绳子拉力为T,墙壁支持力为N,两球之间的压力为F,将两个球作为一个整体进行受力分析,可得Tcosa=2mg+mg,Tsinα=N对小球进行受力分析,可得Fcos(α+β)=mg,Fsin(α+β)=N联立得3tanα=tan(α+β)故选C。
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、下列说法中正确的是()A.力是物体与物体之间的相互作用B.只有直接接触的物体间才有力的作用C.由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在D.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用答案:AABC.力是物体对物体的作用,力不可以离开物体而独立存在,不直接接触的物体间也有力的作用,如磁铁之间的力,故A正确,BC错误;D.甲用力把乙推倒时,甲对乙有力的作用,而同时乙对甲也有力的作用,故D错误。
故选A。
4、如图所示,倾角为θ的固定细杆上套有一小球P,小球P可以沿细杆滑动,另一个小球Q通过轻质细线与小球P连接,当对小球Q施加一个水平向右的作用力F时细线恰好与细杆垂直,两小球均处于静止状态。
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。
高中物理二级结论----相互作用
一、力学:1、若两个力等大,则合力一定在这两个力夹角的角平分线上。
(例:滑轮与绳) 若两个力等大,且夹角120°,则合力也等大两个力的合力:F 大+F 小≥F 合≥F 大-F 小。
(大于两边之差,小于两边之和)2、三个互不平行的力作用在物体上使平衡,则这三力一定共点,这就是三力汇交原理。
(非质点模型)三个大小相等的共面共点力平衡,力之间的夹角为1200。
3、三力平衡且共点,则312123sin sin sin F F F ααα==(拉密定理)。
(如图4所示) 拉密定理由正弦定理推导出来的,所以都可以简单记成“对边比对角的正弦值相等”4、N 个力平衡,则其中任意一个力与其它所有力的合力等大反向。
N 个力平衡,将这些力的图示按顺序首尾相接,形成闭合的顺次相连的N 边形。
(如图3所示)5、若合力一定,两分力夹角越大,则分力值越大。
合力不一定大于每一个分力。
6、力的合成和分解是一种等效代换,分力与合力都不是真实的力,求合力和分力是处理力学问题时的一种方法、手段。
7、轻绳、轻杆、轻弹簧弹力(1)轻绳:绳子上的力可突变①滑轮模型——轻绳跨过光滑滑轮(或光滑挂钩)等,则滑轮两侧的绳子是同一段绳子,而同一段绳中张力处处相等;②结点模型——几段绳子打结于某一点,则这几段绳子中张力一般不相等。
(2)轻杆:杆上的力可突变,软杆和固定杆上的力看需求,活动杆上的力沿杆①铰链模型(活动)——轻杆,而且只有两端受力,则杆中弹力只沿杆的方向;②杠杆模型(固定)——轻杆中间也受力,或者重杆(重力作用于重心),则杆中弹力一般不沿杆的方向,杆中弹力方向必须用平衡条件或动力学条件分析。
“杠杆模型”有一个变化,即插入墙中的杆或者被“焊接”在小车上的杆。
(3)轻弹簧:在外力变化的瞬间,弹簧来不及伸缩,弹簧上的力不可突变①弹簧中弹力处处相等,②若两端均被约束,则弹力不能突变;一旦出现自由端,弹力立即消失。
不论是绳还是弹簧:剪断谁,谁的力就立即消失8、有弹力不一定有摩擦力,没有弹力一定没有摩擦力。
2022-2023年人教版高中物理必修1 第3章相互作用3-4力的合成课件 (2)
【解题指南】应用作图法时,各力必须选定同一标度,并 且合力、分力比例适当,分清虚线和实线。
【解析】方法一:用作图法求解。
设支持力为F1,方向垂直于斜面向上,摩擦力为F2,方向 沿斜面向上,选定某一标度,如用一定长度a的线段表示
10 N的力,作出F1、F2的图示,然后以F1、F2为邻边作平 行四边形,如图所示,用刻度尺量得表示合力F的对角线 长度l,所以合力的大小F= (10Nl )=50 N;用量角器量得
4 力的合成
1.合力与分力: (1)概念:一个物体受几个力的共同作用,如果一个力作 用在物体上产生的效果跟原来几个力共同作用时产生 的效果_相__同__,这个力就叫作那几个力的_合__力__,原来的 几个力叫作这个力的_分__力__。 (2)关系:合力与分力之间是一种“_等__效__替__代__”关系。
3.共点力: (1)概念:一个物体受到两个或更多力的作用,这些力共 同作用在_同__一__点__上,或者虽不作用在同一点上,但它们 的延长线相交于_一__点__。 (2)平行四边形定则只适用于_共__点__力__的合成。
主题一 力的合成 【问题探究】 探究点1 等效替代思想
图甲中,同样的货物可以由一群人来拉,也可以由一头 大象来拉;图乙是大家都很熟悉的“曹冲称象”的故事, 曹冲称量石头就测出了大象的质量。这两个事例中包 含了什么样的思想方法?
【探究总结】 1.对合力与分力关系的理解: (1)等效性:合力与分力在作用效果上是等效的,可相互 代替,受力分析时合力与分力不能同时作为物体受到的 力。 (2)同体性:合力与各分力必须作用在同一个物体上,作 用在不同物体上的力不能进行力的合成。
2.当分力F1、F2大小一定时,合力F大小与F1、F2间夹角 θ的关系:
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比如一杯水就可以很好的说明以上内容
• 薄板重心的确定方法:悬挂法
• 三、四种基本相互作用:
• 1、万有引力: • 存在于一切物体之间,相互作用强度随距离的增大
而减小
• 2、电磁相互作用: • 存在于电荷和电荷间,运动电荷和磁极间,磁极和
磁极间
点力的平衡条件,区分矢量和标量,用力的合 成与分解分析日常生活中的问题。
教材对比分析
• 1、总体概述 • (1)从地位和要求看:本章讲述的是有关
“力”的基础知识,是静力学和动力学所必需 的预备知识。要求学生理解重力、弹力、摩擦 力产生的条件,以及它们的大小、方向、作用 点,会进行简单的受力分析,在此基础上,理解力 的合成与分解,渗透矢量相加的三角形定则和 平行四边形定则,加深对矢量及其合成法则的 认识,知道共点力的平衡条件及其应用。
• 力的示意图:只要画出力的方向和作用点,
不要求严格画出力的大小,但要告诉学生可 用大体长短表示大小。
• 5、力的分类 • 按力的性质和力的效果分类 • ①性质力:重力、弹力、摩擦力、电磁力、分
子力
• ②效果力:支持力、压力、拉力、动力、阻力、
向心力
• 正确区分性质力和效果力是对物体进行受力分析
的基础,也是正确解决力学问题的重要环节。
在力的图示中正确画出它们的方向。
• (2)过程与方法
• 通过课本中几个小实验的演示,加深对形变
概念的理解,认识到实验在理解概念和规律中作 用。通过探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系,尝 试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理 规律。领会将微小形变放大的思想。
• (3)情感态度与价值观
• 探究压力、支持力、绳子拉力的方向,培养
兰州市集体大备课物理必修1 第三章《相互作用》
本章的地位
• 力学是高中物理的基础,本章学习的是力的
基本概念以及力的合成和分解的知识。这 些知识是力学的基础内容,物理学研究物质 的运动,由于力影响运动,所以在高中的力学 知识以及后续内容,都跟本章的内容有密切 的联系,因此学好力的基本概念,学习力的基 本思维方法,是为学习高中物理知识打基础, 本章在高中物理中出于最基础的地位
5 ●探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系
• 感性认识:手拉弹簧,形变越大,弹力越大 • 1、提出问题:弹簧弹力与弹簧形变量之间是什么关系? • 2、猜想:可能F∝Xn,n=? ,或有其它可能形式。 • 3、设计实验:测F与X的值,n=1、2、1/2等,先作最简单
的F—X图象,看图象是不是直线,是不是通过原点?如果不
高考考纲要求
考点内容
要求
滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数 Ⅰ
形变、弹性、胡克定律
Ⅰ
矢量和标量
Ⅰ
ห้องสมุดไป่ตู้
力的合成和分解
Ⅱ
《物理课程标准》的要求:
• (1)通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规
律,会用动摩擦因数计算摩擦力。
• (2)知道常见的形变,通过实验了解物体
的弹性,知道胡克定律。
• (3)通过实验理解力的合成与分解知道共
• (2)过程与方法
• 从现象入手,理解相互作用,列举多个实例说明物体
运动状态改变是有原因的,从而将作用抽象为一个 概念,进而通过实验体会和理解力的作用效果与力 的三要素之间的关系。
• (3)情感态度与价值观
• 观察生活、列举实例激发学生参与教学活动的热
情;体会和理解力的作用效果,领略自然界的奇妙 与和谐;体会薄板的重心位置用悬挂法确定的实 验过程,体验探索自然规律的喜悦;了解四种基本 相互作用,增强科学探究的兴趣。
(1课时) (1课时) (2课时)
• 第二单元:
• 4、力的合成
(1课时)
• 5、力的分解 (正交分解和物体受力分析)(3课时)
• 6、知识整合
( 3课时)
教学要求和建议
• 本章讲述的是力的基础知识 • 重点是三个基本力:重力、弹力、摩擦力 • 一个基本方法:利用平行四边形定则对力
及其他矢量的合成与分解
• 一个延伸方法:正交分解法 • 一个基本能力:对物体的受力分析能力 • 一个基本条件:共点力平衡的条件
• 第一节:重力 基本相互作用 • 1、教材分析 • (1)从现象入手理解力的概念。 • (2)根据力的作用效果理解力的三要素。 • (3)介绍重力的三要素。 • (4)介绍四种基本相互作用。
第一节:重力 基本相互作用
新课标把二力合成的演示实验改为探究性实验, 首先由“思考与讨论”栏目提出问题,后由实验 设置探究活动。
5、力的分 解
新课标只讲了斜面上重力的分解,没有讲水平面 上拉力的分解,增加了矢量相加法则的教学,并指 出三角形定则与平行四边形定则实则是一样的。 对矢量的要求提高了。
计划课时安排
• 第一单元: • 1、重力、基本相互作用 • 2、弹力 • 3、摩擦力
学生勇于参与探究活动的热情,将物理知识应用 于生活和生产实践的意识。探究弹簧弹力与弹 簧伸长量的关系,体验探索自然规律的艰辛与喜 悦。
3、重点、难点
• 重点:弹力产生的条件及方向的判定;
探究性实验的实施。
• 难点:弹力方向的判定。
4、教学建议
• ●创设情景: 弹簧被压缩或被拉长
•
演示 竹杆被压弯
4、力的合 成
老教材先讲滑动摩擦力,后讲静摩擦力,没有演示 实验;新课标首先用一幅卡通画让学生 “思考 与讨论”,然后按照箱子状态改变的顺序引入静 摩擦力,且用实验和摩擦力与拉力的关系图线帮 助理解静摩擦力的大小,最后用实验探究滑动摩 擦力与哪些因素有关。这一节内容强调物理实 验在理解物理概念和规律中的作用,突出“经历” 和“体验”。
•特点:弹力是接触力,方向与接触面垂直 弹力是否存在的判断方法: •按照弹力产生的条件判断 •假设法:有些形变不明显,可假设把相接触的某个物 体撤去,看研究对象的运动状态有无改变:若无改变, 则无弹力作用;若发生改变,则有弹力存在。 •利用力的作用效果判断 2、弹力的分类: 高中阶段的弹力大致可划分为:支持力、压力和拉力
1、教学目标
• (1)知识与技能 • a、知道力是物体之间的相互作用、力的大小和
方向,能在具体问题中找出施力物体和受力物体, 能画出力的图示。
• b、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生
的,重力的大小和方向,会用公式G=mg计算重力,
知道重心的概念,掌握重心位置的确定方法,。
• c、了解四种基本相互作用,力的作用范围。
• (3)从教学方式看:强调学生的参与
和体验。如将演示实验改为学生实验 (悬挂法测薄板重心)、将验证性实验 改为探索性实验(弹簧的弹力与弹簧伸 长量之间的关系、力的合成)、联系实 际,渗透STS教育(安装自行车的滚珠轴 承)等。
(2)课标教材与老教材的对比
对比分析
老教材直接给出力的的概念,新课标是从力的作用效 1、重力 果出发引入力的概念,注重物理学的研究方法;老教 基本相 材介绍了力的种类,新课标介绍了四种基本相互作用, 互作用 从更深的层次来认识力;演示实验测薄板的重心改
为学生实验,强调经历和体验。
新课标增加了探究性实验:探究弹簧弹力与形变量 之间的关系,尝试用科学探究的方法研究物理问题; 作业上增加了联系实际的题目:画出锅铲受力示意 2、弹力 图;增加了一条作图题:画出弹力F与伸长量X关系 图象,根据图象计算劲度系数,强调数学工具在物理 学发展中的作用。
3、摩擦力
【例题】如图所示,质量为m的小球,在互成120°的两 光滑平面间静止,且0N水平,则球对OM面的压力大小为
___________。
弹力是否存在,如何来判断,可以通过该题来加深印 象,让学生掌握判断弹力有无的方法。教师在讲解 时可用假设法和力的作用效果方法分别判断
是直线,再作其它图线,尽量找到直线。
• 4、进行实验与收集数据 • 5、分析与论证:对实验数据进行分析处理,作出F—X的
图象,对实验结果进行解释
6、交流与合作:各组作出的图线不一样, 相互交流,分析原因表格设计:
1
2
3
4
5
6
7
F
X
X2
X1/2
7、知识点分析:
1、弹力的产生条件: 相互接触;相互挤压;发生弹性形变
出: 物体对物体的作用。
• 将上述例子换位思考,得出:作用是相互的。
• 总结:把物体间的相互作用抽象为一个概念:力
4、知识点分析
• 一、力和力的图示
• 1、力的定义:力是物体和物体之间的相互作用
•
重点:“相互”的含义
• a、力不会离开物体独立存在(避免多余力的出现) • b、学生很容易认为力必须通过相互接触才能产生。
• 根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同,如
压力和支持力都是弹力。性质不同的力,可以叫同 一个名称,如重力、弹力都可使物体由静止开始运 动,都可叫动力,其作用效果可以相同。
• 二、重力
• 1、产生原因:由于物体受到地球吸引而产生(注意一种
说法:重力就是地球的吸引力),重力的大小一般情况下 小于地球对物体的引力大小(可以告诉学生学过“万有引 力”就明白了,激起学生对后续学习的兴趣)。
• 2、大小:G=mg(说明g的含义,地球上不同位置g的大
小不同,随纬度的变化或高度的变化而变化)
• 3、重力的方向:竖直向下(区别竖直向下和垂直向下)
• 4、重心:概念要讲清楚
• ①重心是一个模型,实际不存在
• ②学生常有的错误认识:
• 具有规则几何形状物体的重心在物体的几何中心; • 重心一定在物体上 • 重心是物体上最重的一点
2、重点、难点
• 重点:力概念的理解 • 难点:力概念和重心概念的理解
3、教学建议
• ●引入: