高中物理功的教案
發(fā)表時間:2020-09-28高一物理上學(xué)期知識點整理:研究物體間的相互作用。
高一物理上學(xué)期知識點整理:研究物體間的相互作用
第三章研究物體間的相互作用
第一節(jié)探究形變與彈力的關(guān)系
認識形變
1.物體形狀回體積發(fā)生變化簡稱形變。
2.分類:按形式分:壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變、扭曲形變。
按效果分:彈性形變、塑性形變
3.彈力有無的判斷:1)定義法(產(chǎn)生條件)
2)搬移法:假設(shè)其中某一個彈力不存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
3)假設(shè)法:假設(shè)其中某一個彈力存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
彈性與彈性限度
1.物體具有恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性。
2.撤去外力后,物體能完全恢復(fù)原狀的形變,稱為彈性形變。
3.如果外力過大,撤去外力后,物體的形狀不能完全恢復(fù),這種現(xiàn)象為超過了物體的彈性限度,發(fā)生了塑性形變。
探究彈力
1.產(chǎn)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,會對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力稱為彈力。
2.彈力方向垂直于兩物體的接觸面,與引起形變的外力方向相反,與恢復(fù)方向相同。
繩子彈力沿繩的收縮方向;鉸鏈彈力沿桿方向;硬桿彈力可不沿桿方向。
彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點并沿其接觸點公共切面的垂直方向。
3.在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比,即胡克定律。
F=kx
4.上式的k稱為彈簧的勁度系數(shù)(倔強系數(shù)),反映了彈簧發(fā)生形變的難易程度。
5.彈簧的串、并聯(lián):串聯(lián):1/k=1/k1+1/k2并聯(lián):k=k1+k2
第二節(jié)研究摩擦力
滑動摩擦力
1.兩個相互接觸的物體有相對滑動時,物體之間存在的摩擦叫做滑動摩擦。
2.在滑動摩擦中,物體間產(chǎn)生的阻礙物體相對滑動的作用力,叫做滑動摩擦力。
3.滑動摩擦力f的大小跟正壓力N(≠G)成正比。即:f=μN
4.μ稱為動摩擦因數(shù),與相接觸的物體材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。0<μ<1。
5.滑動摩擦力的方向總是與物體相對滑動的方向相反,與其接觸面相切。
6.條件:直接接觸、相互擠壓(彈力),相對運動/趨勢。
7.摩擦力的大小與接觸面積無關(guān),與相對運動速度無關(guān)。
8.摩擦力可以是阻力,也可以是動力。
9.計算:公式法/二力平衡法。
研究靜摩擦力
1.當(dāng)物體具有相對滑動趨勢時,物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦,這時產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力。
2.物體所受到的靜摩擦力有一個最大限度,這個最大值叫最大靜摩擦力。
3.靜摩擦力的方向總與接觸面相切,與物體相對運動趨勢的方向相反。
4.靜摩擦力的大小由物體的運動狀態(tài)以及外部受力情況決定,與正壓力無關(guān),平衡時總與切面外力平衡。0≤F=f0≤fm
5.最大靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關(guān)。fm=μ0·N(μ≤μ0)
6.靜摩擦有無的判斷:概念法(相對運動趨勢);二力平衡法;牛頓運動定律法;假設(shè)法(假設(shè)沒有靜摩擦)。
第三節(jié)力的等效和替代
力的圖示
1.力的圖示是用一根帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。
2.圖示畫法:選定標(biāo)度(同一物體上標(biāo)度應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一),沿力的方向從力的作用點開始按比例畫一線段,在線段末端標(biāo)上箭頭。
3.力的示意圖:突出方向,不定量。
力的等效/替代
1.如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同效果作用相同,那么這個力與另外幾個力可以相互替代,這個力稱為另外幾個力的合力,另外幾個力稱為這個力的分力。
2.根據(jù)具體情況進行力的替代,稱為力的合成與分解。求幾個力的合力叫力的合成,求一個力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的關(guān)系。
3.實驗:平行四邊形定則:P58
第四節(jié)力的合成與分解
力的平行四邊形定則
1.力的平行四邊形定則:如果用表示兩個共點力的線段為鄰邊作一個平行四邊形,則這兩個鄰邊的對角線表示合力的大小和方向。
2.一切矢量的運算都遵循平行四邊形定則。
合力的計算
1.方法:公式法,圖解法(平行四邊形/多邊形/△)
2.三角形定則:將兩個分力首尾相接,連接始末端的有向線段即表示它們的合力。
3.設(shè)F為F1、F2的合力,θ為F1、F2的夾角,則:
F=√F1+F2+2F1F2cosθtanθ=F2sinθ/(F1+F2cosθ)
當(dāng)兩分力垂直時,F(xiàn)=F1+F2,當(dāng)兩分力大小相等時,F(xiàn)=2F1cos(θ/2)
4.1)|F1—F2|≤F≤|F1+F2|
2)隨F1、F2夾角的增大,合力F逐漸減小。
3)當(dāng)兩個分力同向時θ=0,合力最大:F=F1+F2
4)當(dāng)兩個分力反向時θ=180°,合力最?。篎=|F1—F2|
5)當(dāng)兩個分力垂直時θ=90°,F(xiàn)=F1+F2
分力的計算
1.分解原則:力的實際效果/解題方便(正交分解)
2.受力分析順序:G→N→F→電磁力
第五節(jié)共點力的平衡條件
共點力
如果幾個力作用在物體的同一點,或者它們的作用線相交于同一點(該點不一定在物體上),這幾個力叫做共點力。
尋找共點力的平衡條件
1.物體保持靜止或者保持勻速直線運動的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。
2.物體如果受到共點力的作用且處于平衡狀態(tài),就叫做共點力的平衡。
3.二力平衡是指物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),其平衡條件是這兩個離的大小相等、方向相反。多力亦是如此。
4.正交分解法:把一個矢量分解在兩個相互垂直的坐標(biāo)軸上,利于處理多個不在同一直線上的矢量(力)作用分解。
第六節(jié)作用力與反作用力
探究作用力與反作用力的關(guān)系
1.一個物體對另一個物體有作用力時,同時也受到另一物體對它的作用力,這種相互作用力稱為作用力和反作用力。
2.力的性質(zhì):物質(zhì)性(必有施/手力物體),相互性(力的作用是相互的)
3.平衡力與相互作用力:
同:等大,反向,共線
異:相互作用力具有同時性(產(chǎn)生、變化、小時),異體性(作用效果不同,不可抵消),二力同性質(zhì)。平衡力不具備同時性,可相互抵消,二力性質(zhì)可不同。
牛頓第三定律
1.牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。
2.牛頓第三定律適用于任何兩個相互作用的物體,與物體的質(zhì)量、運動狀態(tài)無關(guān)。二力的產(chǎn)生和消失同時,無先后之分。二力分別作用在兩個物體上,各自分別產(chǎn)生作用效果。
相關(guān)知識
研究物體間的相互作用教學(xué)設(shè)計
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢?小編特地為大家精心收集和整理了“研究物體間的相互作用教學(xué)設(shè)計”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
3.1探究形變與彈力的關(guān)系
教學(xué)目標(biāo):
一、知識目標(biāo)
1、知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件
2、知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的圖示(力的示意圖)中正確畫出他們的方向。
3、知道形變越大,彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧伸長(或縮短)的長度成正比
二、能力目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生在實際問題中能夠確定彈力的方向
三、德育目標(biāo):
在實驗中,培養(yǎng)其觀察能力,結(jié)合實際的求實精神。
教學(xué)重點:
彈力產(chǎn)生的條件、彈力的方向
教學(xué)難點:
1、在接觸的物體間是否有彈力
2、彈力方向的確定
教學(xué)方法:
實驗演示、討論答疑
教學(xué)用具:
彈簧、海綿、薄竹片、微小形變演示儀
課時安排:
1課時
教學(xué)步驟:
一、導(dǎo)入新課
在運動場上跳遠時要用踏跳板,撐桿跳高運動員的桿,都是利用他們彈性形變時的彈力,同學(xué)們還可以舉出許多利用彈力得力子,誰來說?
學(xué)生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板
……
那彈力是怎樣產(chǎn)生的呢?
二、新課教學(xué)
(一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、知道形變的概念
2、理解彈力是因為形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用
3、會判斷彈力的方向
4、知道形變的種類
(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程
1、彈力是怎樣產(chǎn)生的?
(1)實驗演示:
壓縮彈簧、海綿、用手彎曲竹片
觀察到什么現(xiàn)象?
學(xué)生:看到形狀或體積改變
老師:對,這就是形變。
板書:物體的形狀或體積的改變叫形變
(2)被壓縮的彈簧上放一黑板擦,放手,黑板擦被彈起;被彎曲的竹片上放一粉筆頭,放手,粉筆頭被彈起。
提問:為什么黑板擦、粉筆頭被彈起?
引導(dǎo)學(xué)生回答:發(fā)生形變的物體要恢復(fù)原狀,對和它接觸的物體有力的作用,就被彈起。
提問:如果粉筆頭、黑板擦與形變物不接觸,會受到這個力嗎?
引導(dǎo)回答:不接觸一定不會受到這個力
學(xué)生總結(jié)什么是彈力?
板書:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。
可見,彈力的產(chǎn)生需兩個條件:直接接觸并發(fā)生形變。
2、任何物體都會發(fā)生形變
實驗操作:顯示微小形變的裝置向?qū)W生作一簡單介紹。
(1)入射光的位置不變,將光線經(jīng)M、N兩平面鏡兩次反射,射到一
(2)個刻度尺上,形成一光亮點。用力壓桌面,同學(xué)會看到什么現(xiàn)象?
學(xué)生:光點在刻度尺上移動?
學(xué)生分析:桌面有了形變,使M、N平面鏡的位置發(fā)生了微小的變化。
總結(jié):我們通常用眼看到一些物體發(fā)生形變,還有一些物體眼睛根本觀察不到它的形變,比如一些比較堅硬的物體,但是這些物體都有形變,只不過形變很微小。所以,一切物體都在力的作用下會發(fā)生形成。
3、彈力的方向
一般情況下,凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(chǎn)生彈力。所以支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。
例1:放在水平桌面上的書
書由于重力的作用而壓迫桌面,使書和桌面同時發(fā)生微小形變,要恢復(fù)原狀,對桌面產(chǎn)生垂直于桌面向下的彈力F1,這就是書對桌面的壓力;桌面由于發(fā)生微小的形變,對書產(chǎn)生垂直于書面向上的彈力F2,這就是桌面對書的支持力。
學(xué)生分析:靜止地放在傾斜木板上的書,書對木板的壓力和木板對書的支持力。并畫出力的示意圖。
結(jié)論:壓力、支持力都是彈力。壓力的方向總是垂直于支持面而指向被壓的物體,支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。
引導(dǎo)學(xué)生分析靜止時,懸繩對重物的拉力及方向。
引導(dǎo)得出:懸掛物由于重力的作用而拉緊懸繩,使重物、懸繩同時發(fā)生微小的形變。重物由于發(fā)生微小的形變,對懸繩沉重豎直向下的彈力F1,這是物對繩的拉力;懸繩由于發(fā)生微小形變,對物產(chǎn)生豎直向上的彈力F2,這就是繩對物體的拉力。
結(jié)論:拉力是彈力,方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。
4、鞏固訓(xùn)練(出示投影片)
(1)畫出下列各靜止物體的彈力(接觸面光滑)
(2)師生共評:彈力的方向總跟接觸的面垂直,面與面接觸,點與面接觸,都是垂直于面;點與點的接觸要找兩接觸點的公切面,彈力垂直于這個共切面指向被支持物。
強調(diào):象B圖中,斜面與球間有無彈力?
對小球狀態(tài)進行分析:如果小球受到斜面彈力,小球在水平方向上不會靜止,會向右運動。由此可判定小球不受斜面的彈力。這是判定相接觸的物體間是否有彈力得基本方法,說明兩接觸物體接觸但沒有發(fā)生形變。
5、形變的種類
請同學(xué)閱讀P6,看形變的種類有哪些,舉例說明。
學(xué)生:形變分為拉伸形變、彎曲形變、扭轉(zhuǎn)形變。比如彈簧的伸長或縮短為拉伸形變,弓、跳板的形變?yōu)閺澢巫?,金屬絲被扭轉(zhuǎn)為扭轉(zhuǎn)形變。
總結(jié):產(chǎn)生彈力的大小與形變程度有關(guān),形變程度越大,產(chǎn)生的彈力就越大。
演示實驗:探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系?
甲彈簧(原長:)
123
彈力大?。∟)
彈簧長度(m)
彈簧伸長量(m)
乙彈簧(原長:)
123
彈力大小(N)
彈簧長度(m)
彈簧伸長量(m)
結(jié)論:彈簧彈力的大小與彈簧的伸長量成正比
思考:彈簧被壓縮時,彈簧彈力與彈簧的縮短量有什么關(guān)系呢?
胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小f和彈簧的形變量x成正比
f=kx
三、小結(jié)
1、彈力產(chǎn)生的條件
2、彈力方向的確定
3、形變的種
五、板書設(shè)計
3.2研究摩擦力
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件,會判斷滑動摩擦力的方向.
2、會運用公式F=μFN進行計算,知道動摩擦因數(shù)與什么有關(guān)
3、知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件,會判斷靜摩擦力的方向,掌握求靜摩擦力大小的方法.
4、知道最大靜摩擦力的概念.
二、重點難點
1、重點:滑動摩擦力、靜摩擦力大小及方向的確定.
2、難點:靜摩擦力大小及方向的確定.
三、教學(xué)方法:,觀察演示,總結(jié)
四、教具:木刷,木塊,測力計
五、課時:1節(jié)
六、教學(xué)過程
(一)質(zhì)量為m的木刷放在水平桌面上,木刷受幾個力?大小、方向如何?各是什么性質(zhì)的力?畫出木刷受力示意圖?
解答:木刷受重力和彈力作用,重力方向豎直向下,大小等于mg;還受支持力(彈力)作用,依二力平衡原理可知彈力FN=mg.受力圖如圖所示.
導(dǎo)出新課:如果用水平向右的外力F1拉木刷,使其滑動,觀察木刷底下鬃毛的形狀,這是為什么?再次分析物體受幾個力作用.
(二)滑動摩擦力
(1)產(chǎn)生:觀察上面的現(xiàn)象可知:毛刷與桌面接觸,并且相對于桌面滑動,而桌面由于粗糙,在接觸面處產(chǎn)生了一個作用于毛刷上的阻礙其相對于桌面運動的滑動摩擦力.
兩個互相接觸的物體,當(dāng)一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動時,要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力.
(2)方向:毛刷的鬃毛向著相對于地面運動的反方向傾斜,說明毛刷受到的摩擦力跟毛刷相對于地面運動的方向相反.如圖中F2所示.
滑動摩擦力的方向總跟接觸面相切,并且跟物體的相對運動的方向相反,這里的相對運動是指相對于與之接觸的物體的運動.
如圖所示:
(3)大?。?br>
實驗:將木塊放在長方形木板上,用測力計水平勻速拉動木塊,再分別在木塊上放置不同的砝碼,仍分別勻速拉動木塊,記下每次測力計讀數(shù)及木塊與砝碼的總質(zhì)量,填入表中
12345
重力G
壓力FN
摩擦力F
F/FN
結(jié)論:滑動摩擦力與壓力成正比,也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比.
公式F=μFN,其中μ是比例常數(shù),叫做動摩擦因數(shù).
必須指出,滑動摩擦力是與壓力成正比,而不是與物體的重力成正比,在上面的實驗中壓力與重力大小相等只是特例,在很多情況下,壓力并不等于重力,例如斜面上的物體,同時,滑動摩擦力的大小與接觸面積以及相對速度大?。ā?)無關(guān).
將上述實驗中的木板換成硬紙板,重復(fù)實驗,發(fā)現(xiàn)比例系數(shù)μ與前次不等,說明μ值跟相互接觸的兩個物體的材料有關(guān),材料不同,兩物體之間的動摩擦因數(shù)不同.
學(xué)生閱讀教材《幾種材料間的動摩擦因數(shù)》表.
例題:教材第9頁(例題)
(三)靜摩擦力
演示實驗:用不大的力通過測力計水平拉靜止在桌面上的木塊,木塊雖有相對運動趨勢,但仍靜止,讀出測力計讀數(shù),分析木塊水平方向上受幾個力?
由二力平衡可知,木塊除受到拉力以外,還受到了與拉力等大反向的作用力,這個力是桌面對木塊的靜摩擦力,所謂“靜”,是指木塊相對于桌面靜止.
繼續(xù)增大拉力,木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài),說明靜摩擦力隨外力的增大而增大.
1.產(chǎn)生:靜摩擦力產(chǎn)生于相互接觸的物體且有相對運動趨勢而保持相對靜止的接觸面之間.
2.方向:靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切,并且跟物體相對運動趨勢的方向相反.
,
木塊相對于桌面有向右運動的趨勢,木塊受到的靜摩擦力方向向左,即與物體相對于桌面向右運動趨勢的方向相反.
3.大?。红o摩擦力總等于沿接觸面方向物體受到的外力,而與壓力無關(guān).
在上面的實驗中,增大拉力,發(fā)現(xiàn)木塊靜止到一定的時候就由“靜”變?yōu)椤皠印绷?說明靜摩擦力有一個限度,靜摩擦力的最大值Fmax叫做最大靜摩擦力,最大靜摩擦力等于使物體剛要運動時的外力,因此,靜摩擦力F的值為
0<F≤Fmax
例題:粗糙水平地面上有一質(zhì)量為m的木箱,它與地面間的最大靜摩擦力Fmax大于滑動摩擦力,接觸面間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給木箱施一水平推力,推力大小由零逐漸增大,使木箱由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\動狀態(tài),畫出地面對木箱的摩擦力F′隨推力F變化的圖象.
當(dāng)外力在小于F0以前,木箱受靜摩擦力作用,靜摩擦力的大小與外力F相等,故圖線為過原點的45°傾斜直線;當(dāng)外力等于F0時,物體受最大靜摩擦力Fmax=F0,以后物體開始滑動,且受滑動摩擦力F′=μFN=μmg不變,故圖線為水平直線.
閱讀課文最后自然段:靜摩擦力常見的例子.
(四)課堂小結(jié):
產(chǎn)生條件:接觸、擠壓、相對滑動
大?。篎=μFN
滑動摩擦力方向:與相對運動方向相反
作用點:接觸面上
摩擦力
產(chǎn)生條件:接觸、擠壓、有相對運動趨勢
靜摩擦力大?。?<F≤Fmax
方向:與相對運動趨勢方向相反
作用點:接觸面上
(五)課外作業(yè)
思考題:
1.請舉一二個生活中的例子,來說明靜摩擦力為動力。
2.人在爬繩的過程中,手受到什么摩擦力?方向怎樣?摩擦力的方向跟人體運動的方向是一致還是相反?
3.3力的等效和替代
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
【知識和技能】
1.知道力的圖示和力的示意圖。
2.知道什么是力的等效與力的替代。
3、學(xué)會尋找等效力。
【過程和方法】
1.類比力的等效與替代,自己分析、討論,培養(yǎng)自己的自學(xué)能力.
2.運用數(shù)學(xué)工具(圖象)的能力.
【情感、態(tài)度和價值觀】
教學(xué)中重視嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)推理過程,培養(yǎng)腳踏實地的作風(fēng),形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
【學(xué)習(xí)重點】
力的圖示和力的示意圖,力的等效與替代
【知識要點】
力的作用效果:
(1)、靜力的效應(yīng):①物體的形變。②物體的平衡。
(2)、動力的效應(yīng)(本章暫不涉及):①瞬時效應(yīng)產(chǎn)生加速度。牛頓第二定律。②時間上的累積效應(yīng)、沖量、動量定理。③空間上的累積效應(yīng)、功、動能定理。
3、力的三要素與力的圖示
影響力的作用效果的是力的大小,方向和作用點這三個因素,稱為“力的三要素”。我們用有向線段可以把極抽象的力具體化:有向線段的長短表示力的大小,有向線段的指向表示力的方向,有向線段的箭頭或箭尾表示力的作用點。力的方向所沿的直線叫力的作用線。這種表示力的方法,叫做力的圖示。
4、力的分類:
(1)、按力的性質(zhì)分類,如重力,彈力,摩擦力等;
(2)、按力的效果分類,如拉力,壓力,支持力,動力,阻力等。
效果不同的力性質(zhì)可以相同;性質(zhì)不同的力,效果可以相同。
【問題探究】
給你兩個量程為5N的輕彈簧秤,一個帶有小釘子的平板,幾張白紙,將橡皮筋結(jié)在小釘子上,白紙平鋪在木板上,探究下面兩個問題:
1.用一個彈簧秤將橡皮筋拉到某點O,用兩個彈簧秤同時以不同的角度拉橡皮筋是否也能將橡皮筋拉到O點?即兩種方法的效果是否可以相同?
2.用一個彈簧秤將橡皮筋拉到某點O的作用力與用兩個彈簧秤同時以不同的角度拉橡皮筋到O點的作用力有什么關(guān)系?
解析:1.用一個彈簧秤將橡皮筋拉到某點O,用兩個彈簧秤同時以不同的角度拉橡皮筋也能將橡皮筋拉到O點.
2.記下用一個彈簧秤拉到O點時的力的大小和方向,并用力的圖示法將這個力表示出
來,并計為F;記下用兩個彈簧秤同時以不同的角度拉到O點時兩彈簧秤的示數(shù)及方向,并用力的圖示法將這兩個力表示出來,并計為F1、F2.
3.多次重復(fù)步驟2,發(fā)現(xiàn)有一個共同的特點:F是以F1、F2為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線.
點評:試題從問題情景出發(fā),讓學(xué)生通過實驗探究真切地認識到力是可以等效和替代的,同時讓學(xué)生從感性上認識分力和合力,并能初步發(fā)現(xiàn)合力和分力的關(guān)系,為下一節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),也能夠培養(yǎng)學(xué)生探究和發(fā)現(xiàn)問題的能力.該題也給教材“實踐與拓展”欄目中問題的解決提供了思路.
【典型例題】
例:關(guān)于力的下列說法正確的是:()
A、只有相互接觸的物體,才有力的作用。
B、任何物體受到力的作用后運動狀態(tài)都將發(fā)生改變。
C、影響力的作用效果的因素有力的大小,方向和作用點。
D、力是物體對物體的作用,所以施力物體也是受力物體。
解析:相互接觸的物體,不一定是有力的作用,如兩物體輕觸但不相互擠壓。而有力的作用的物體不一定是直接接觸。力的作用效果是使物體發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài),兩者不一定同時發(fā)生,但兩者必居其一,物體受到平衡力,運動狀態(tài)不改變。力的作用是相互的所以施力一物體對其它物體施加力的同時,一定受到其他物體對它的作用力,所以施力物體同是也是受力物體,所以C、D兩項正確。
【規(guī)律總結(jié)】
本節(jié)研究問題的方法主要是通過實驗探究,利用等效替代的科學(xué)思維方法,并結(jié)合力的圖示法來研究分力和合力的關(guān)系,讓學(xué)生通過實驗尋找合力與分力的關(guān)系.
通過實驗探究,發(fā)現(xiàn)兩個力的合力不一定比每個分力大,隨著它們夾角的增加,合力逐漸變小.合力最大為兩個力同方向時兩力大小之和,最小為兩個力反方向時兩力大小之差.
【當(dāng)堂反饋】
1.關(guān)于合力的下列敘述中正確的是()
A.合力的性質(zhì)同原來的兩個力的性質(zhì)相同B.合力是原來幾個力的等效代替
C.合力也有施力物體與受力物體D.合力隨兩個力之間夾角的增大而減小
2.兩個共點力的大小分別為Fl=15N,F(xiàn)2=9N,它們的合力可能為()
A.9NB.25NC.5ND.21N
3.從勻速上升的氣球上拋出一個重為G的物體,若氣球所受的浮力f不變,則拋出物體后氣球所受的合力大小為()
A.fB.GC.0Df+G:
4.如圖3-22所示,是兩個共點力的合力,跟它的兩個分力之間的夾角θ的關(guān)系圖象,則這兩個力的大小分別是()
A.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.2N和4N
5.如圖3—23所示,A、B分別為甲、乙兩位同學(xué)在做本實驗時得到的結(jié)果,可以斷定其中___________同學(xué)的實驗結(jié)果比較符合實驗事實,理由是________________
6.將橡皮筋的一端固定在A點,另一端拴上兩根細繩,每根細繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計,沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計.當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時,兩根細繩相互垂直,如圖3-24所示,這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出:
(1)由圖中可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為______N和________N(只須讀到0.1N).
(2)在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力.
【參考答案】
1、B2、AD3、B4、B
5、甲F‘與橡皮筋在同一條直線上
6.2.54.0
【反思】
收
獲
疑
問
3.4力的合成和分解
教學(xué)目標(biāo):
1.理解合力、分力的概念,掌握矢量合成的平行四邊形定則。
2.能夠運用平行四邊形定則或力三角形定則解決力的合成與分解問題。
3.進一步熟悉受力分析的基本方法,培養(yǎng)學(xué)生處理力學(xué)問題的基本技能。
教學(xué)重點:力的平行四邊形定則
教學(xué)難點:受力分析
教學(xué)方法:講練結(jié)合,計算機輔助教學(xué)
教學(xué)過程:
一、標(biāo)量和矢量
1.將物理量區(qū)分為矢量和標(biāo)量體現(xiàn)了用分類方法研究物理問題的思想。
2.矢量和標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們遵從不同的運算法則:標(biāo)量用代數(shù)法;矢量用平行四邊形定則或三角形定則。
矢量的合成與分解都遵從平行四邊形定則(可簡化成三角形定則)。平行四邊形定則實質(zhì)上是一種等效替換的方法。一個矢量(合矢量)的作用效果和另外幾個矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用這一個矢量代替那幾個矢量,也可以用那幾個矢量代替這一個矢量,而不改變原來的作用效果。
3.同一直線上矢量的合成可轉(zhuǎn)為代數(shù)法,即規(guī)定某一方向為正方向。與正方向相同的物理量用正號代入.相反的用負號代入,然后求代數(shù)和,最后結(jié)果的正、負體現(xiàn)了方向,但有些物理量雖也有正負之分,運算法則也一樣.但不能認為是矢量,最后結(jié)果的正負也不表示方向如:功、重力勢能、電勢能、電勢等。
二、力的合成與分解
力的合成與分解體現(xiàn)了用等效的方法研究物理問題。
合成與分解是為了研究問題的方便而引人的一種方法。用合力來代替幾個力時必須把合力與各分力脫鉤,即考慮合力則不能考慮分力,同理在力的分解時只考慮分力而不能同時考慮合力。
1.力的合成
(1)力的合成的本質(zhì)就在于保證作用效果相同的前提下,用一個力的作用代替幾個力的作用,這個力就是那幾個力的“等效力”(合力)。力的平行四邊形定則是運用“等效”觀點,通過實驗總結(jié)出來的共點力的合成法則,它給出了尋求這種“等效代換”所遵循的規(guī)律。
(2)平行四邊形定則可簡化成三角形定則。由三角形定則還可以得到一個有用的推論:如果n個力首尾相接組成一個封閉多邊形,則這n個力的合力為零。
(3)共點的兩個力合力的大小范圍是
|F1-F2|≤F合≤F1+F2
(4)共點的三個力合力的最大值為三個力的大小之和,最小值可能為零。
【例1】物體受到互相垂直的兩個力F1、F2的作用,若兩力大小分別為5N、5N,求這兩個力的合力.
解析:根據(jù)平行四邊形定則作出平行四邊形,如圖所示,由于F1、F2相互垂直,所以作出的平行四邊形為矩形,對角線分成的兩個三角形為直角三角形,由勾股定理得:
N=10N
合力的方向與F1的夾角θ為:
θ=30°
2.力的分解
(1)力的分解遵循平行四邊形法則,力的分解相當(dāng)于已知對角線求鄰邊。
(2)兩個力的合力惟一確定,一個力的兩個分力在無附加條件時,從理論上講可分解為無數(shù)組分力,但在具體問題中,應(yīng)根據(jù)力實際產(chǎn)生的效果來分解。
【例2】將一個力分解為兩個互相垂直的力,有幾種分法?
解析:有無數(shù)種分法,只要在表示這個力的有向線段的一段任意畫一條直線,在有向線段的另一端向這條直線做垂線,就是一種方法。如圖所示。
(3)幾種有條件的力的分解?
①已知兩個分力的方向,求兩個分力的大小時,有唯一解。
②已知一個分力的大小和方向,求另一個分力的大小和方向時,有唯一解。
③已知兩個分力的大小,求兩個分力的方向時,其分解不惟一。
④已知一個分力的大小和另一個分力的方向,求這個分力的方向和另一個分力的大小時,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定則分析力最小值的規(guī)律:
①當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個分力F1的方向時,另一個分力F2取最小值的條件是兩分力垂直。如圖所示,F(xiàn)2的最小值為:F2min=Fsinα
②當(dāng)已知合力F的方向及一個分力F1的大小、方向時,另一個分力F2取最小值的條件是:所求分力F2與合力F垂直,如圖所示,F(xiàn)2的最小值為:F2min=F1sinα?
③當(dāng)已知合力F的大小及一個分力F1的大小時,另一個分力F2取最小值的條件是:已知大小的分力F1與合力F同方向,F(xiàn)2的最小值為|F-F1|
(5)正交分解法:?
把一個力分解成兩個互相垂直的分力,這種分解方法稱為正交分解法。
用正交分解法求合力的步驟:
①首先建立平面直角坐標(biāo)系,并確定正方向
②把各個力向x軸、y軸上投影,但應(yīng)注意的是:與確定的正方向相同的力為正,與確定的正方向相反的為負,這樣,就用正、負號表示了被正交分解的力的分力的方向
③求在x軸上的各分力的代數(shù)和Fx合和在y軸上的各分力的代數(shù)和Fy合
④求合力的大小
合力的方向:tanα=(α為合力F與x軸的夾角)
【例3】質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下,在水平地面上做勻速運動.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為,那么木塊受到的滑動摩擦力為下列各值的哪個?A.mgB.(mg+Fsinθ)
C.(mg+Fsinθ)D.Fcosθ
解析:木塊勻速運動時受到四個力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力F.沿水平方向建立x軸,將F進行正交分解如圖(這樣建立坐標(biāo)系只需分解F),由于木塊做勻速直線運動,所以,在x軸上,向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡);在y軸上向上的力等于向下的力(豎直方向二力平衡).即
Fcosθ=F①
FN=mg+Fsinθ②
又由于F=FN③
∴F=(mg+Fsinθ)故B、D答案是正確的.
三、綜合應(yīng)用舉例
【例4】水平橫粱的一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B,一輕繩的一端C固定于墻上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10kg的重物,∠CBA=30°,如圖甲所示,則滑輪受到繩子的作用力為(g=10m/s2)
A.50NB.50NC.100ND.100N
解析:取小滑輪作為研究對象,懸掛重物的繩中的彈力是T=mg=10×10N=100N,故小滑輪受繩的作用力沿BC、BD方向的大小都是100N,分析受力如圖(乙)所示.∠CBD=120°,∠CBF=∠DBF,∴∠CBF=60°,⊿CBF是等邊三角形.故F=100N。故選C。
【例5】已知質(zhì)量為m、電荷為q的小球,在勻強電場中由靜止釋放后沿直線OP向斜下方運動(OP和豎直方向成θ角),那么所加勻強電場的場強E的最小值是多少?
解析:根據(jù)題意,釋放后小球所受合力的方向必為OP方向。用三角形定則從右圖中不難看出:重力矢量OG的大小方向確定后,合力F的方向確定(為OP方向),而電場力Eq的矢量起點必須在G點,終點必須在OP射線上。在圖中畫出一組可能的電場力,不難看出,只有當(dāng)電場力方向與OP方向垂直時Eq才會最小,所以E也最小,有E=
【例6】A的質(zhì)量是m,A、B始終相對靜止,共同沿水平面向右運動。當(dāng)a1=0時和a2=0.75g時,B對A的作用力FB各多大?
解析:一定要審清題:B對A的作用力FB是B對A的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。
當(dāng)a1=0時,G與FB二力平衡,所以FB大小為mg,方向豎直向上。
當(dāng)a2=0.75g時,用平行四邊形定則作圖:先畫出重力(包括大小和方向),再畫出A所受合力F的大小和方向,再根據(jù)平行四邊形定則畫出FB。由已知可得FB的大小FB=1.25mg,方向與豎直方向成37o角斜向右上方。
3.5共點力的平衡條件
一、教學(xué)任務(wù)分析
本節(jié)的教學(xué)任務(wù)有:
(1)基于生活中力的平衡的實例,引出在共點力作用下物體平衡的概念。
(2)聯(lián)系“力的合成”和“力的分解”的知識以及對物體受力情況的分析,通過DIS實驗探究,分析歸納共點力的平衡條件F合=0。
(3)在課內(nèi)的學(xué)習(xí)討論與訓(xùn)練中,鞏固對物體在共點力作用下平衡條件的理解。
(4)通過對共點力的平衡條件的科學(xué)探究過程,體驗科學(xué)方法的應(yīng)用,了解古代科學(xué)家張衡的科學(xué)成就,激發(fā)愛國主義情懷和對科學(xué)熱愛。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)知道什么是共點力,及在共點力作用下物體平衡的概念。
(2)理解物體在共點力作用下的平衡條件。
(3)知道我國古代科學(xué)家張衡的相關(guān)科學(xué)成就。
(4)會應(yīng)用實驗研究物體在共點力作用下的平衡條件。
2、過程與方法
(1)在對共點力平衡問題的探究中,感受等效、圖示、歸納推理等科學(xué)方法。
(2)在共點力平衡條件的實驗研究中,感受猜想、方案設(shè)計、實驗探究、分析歸納結(jié)論的科學(xué)探究方法。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)在共同的實驗探究過程中,體驗合作,樂于合作。
(2)通過了解張衡的相關(guān)科學(xué)成就,激發(fā)愛國主義情感和對科學(xué)的熱愛。
三、教學(xué)重點和難點
重點:共點力作用下物體的平衡條件。
難點:共點力平衡條件的探究過程。
四、教學(xué)資源
1、學(xué)生分組實驗:DIS實驗設(shè)備或彈簧秤;學(xué)生實驗器材。
2、多媒體資源:張衡及相關(guān)資料的課件,舉重運動員奧運會比賽奪冠錄像,東方明珠、趙州橋等圖片。
五、教學(xué)設(shè)計思路
以多媒體資源情景和實驗為基礎(chǔ),通過觀察、分析認識什么是共點力,形成物體在共點力作用下平衡的概念。再由DIS實驗探究,分析、歸納得出物體在共點力作用下的平衡條件
F合=0。最后通過我國古代科學(xué)家張衡的相關(guān)科學(xué)成就的介紹,激發(fā)愛國主義情懷和對科學(xué)的追求,鞏固所學(xué)的知識,感悟物理學(xué)在社會發(fā)展中的重要作用。本節(jié)課要突出的重點是,物體在共點力作用下的平衡條件。突出重點的方法是,從觀看奧運會我國舉重運動員奪冠的錄像,及東方明珠、趙州橋及靜止的花盆等多媒體資源情景,結(jié)合學(xué)生的親身感受,分析歸納得到物體在共點力作用下的平衡概念。再以分組DIS實驗探究活動,運用等效、圖示、推理等科學(xué)方法得出物體在共點力作用下的平衡條件。本節(jié)課要突破的難點是,共點力作用下物體平衡條件的建立過程。突破難點的方法是,從二力平衡的條件F合=0出發(fā),以“力的合成”(或“力的分解”)為基礎(chǔ),通過DIS實驗,運用等效替代的方法,得出不在一直線上、三個共點力的平衡條件F合=0,并推廣到一般情況,即共點力的平衡條件為F合=0,體現(xiàn)從特殊到一般的歸納推理過程。
六、教學(xué)流程
七、教案過程
(一)情景導(dǎo)入,激發(fā)懸念
錄像引入:2008北京奧運會我國舉重運動員奪冠錄像播放。
教師:張國政在69公斤級比賽中以抓舉160公斤和挺舉187.5公斤總成績347.5公斤而奪冠,裁判員判定舉重運動員成績有效的依據(jù)是什么?
學(xué)生活動:舉重運動員能將舉起的杠鈴保持靜止幾秒鐘。
教師:這與本節(jié)課學(xué)習(xí)的受力平衡問題有關(guān)。
(二)通過圖片引入共點力作用下物體的平衡
教師:生活中的物體有的處于平衡狀態(tài),有的處于非平衡狀態(tài),其中的平衡比較常見,而且很有實際意義。
下面給大家看一些熟悉的圖片:
學(xué)生活動:
教師:這些物體均處于平衡狀態(tài),那么,什么叫平衡狀態(tài)?
歸納總結(jié):物體處于靜止或做勻速直線運動的狀態(tài),叫做平衡狀態(tài)。
(三)DIS實驗探究共點力作用下物體的平衡條件
教師:首先來回顧一下初中已經(jīng)學(xué)過的二力平衡的知識。
1、例:用一根很輕的不可伸長的細線將小鋼球懸掛于鐵架臺上,并保持靜止。
教師:小球處于什么狀態(tài)?
學(xué)生活動:平衡狀態(tài)。
教師:請一位同學(xué)來畫小球的受力示意圖。
學(xué)生活動:(畫小球受力示意圖)小球受到
重力G和拉力T的作用。
教師:這兩個力的大小、方向有什么關(guān)系?
學(xué)生活動:大小相等,方向相反,且在作用在同一直線上。
教師:這兩個力的合力是多少?
學(xué)生活動:合力為零。
歸納:1、二力平衡F合=0
教師:如果用一個水平拉力使小球偏離原來位置一個角度,并再次達到靜止?fàn)顟B(tài),小球共受哪些力的作用?
學(xué)生活動:重力G,水平拉力F,沿細線方向的拉力T。
教師:小球現(xiàn)在還處于平衡狀態(tài)嗎?
學(xué)生活動:是的。
教師:這三個力的方向不在同一直線上,它們的合力多大?
學(xué)生猜測:合力為零。
提示:只要能將這幾個力的大小測出,我們可以將其中兩個力等效成一個力,變成二力平衡——-物理學(xué)研究方法之一:等效替代法。下面我們就用實驗的方法驗證一下你們的猜測。
2、DIS實驗探究三個力平衡的條件
教師:如何測量幾個力的大小呢?
學(xué)生活動:可以用彈簧測力計測量,以可以用力傳感器來測量。
教師:介紹實驗儀器——力傳感器(兩個)、數(shù)據(jù)采集器、計算機。我們用力傳感器測出兩個拉力的大小,彈簧秤測出重力,然后再怎么辦呢?
學(xué)生活動:可以在紙上畫出力的圖示,然后分析有什么關(guān)系。
教師:非常好,那么我們請兩位同學(xué)配合來做這個實驗。
學(xué)生活動:兩位同學(xué)上臺配合完成實驗,并得出F—t圖,測量出小球重力。
教師負責(zé)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)學(xué)生代表完成實驗,引導(dǎo)下面學(xué)生觀察和思考實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)。
教師:數(shù)據(jù)已經(jīng)測得了,我們知道力是矢量,要知道三個力的關(guān)系,還要知道方向,那么我們在畫圖時怎么確定這幾個力的方向呢?
學(xué)生活動:用量角器測量角度。
教師:(質(zhì)疑)懸掛著怎么測量?我們可以用一張白紙輕輕放在懸掛的裝置后面,然后用鉛筆把力的方向畫在紙上,然后再在紙上做三個力的圖示,找出結(jié)論。
學(xué)生活動:在紙上畫力的圖示,4人一組地探究三個力之間的關(guān)系。
教師:我們來看看幾個小組的討論結(jié)果。
學(xué)生活動:2個小組來展示他們畫圖后得出的結(jié)論,三個力合力為零。
歸納:1、任意兩個力的合力與第三個力大小相等,方向相反,作用在同一直線上。
2、這三個力的合力為零。
教師:想一想,如果物體受到的是4個力或5個力的作用,物體的平衡條件是否還是合力為零?
學(xué)生活動:(議論)應(yīng)用類似研究三個力平衡問題的等效替代的方法,可得到多個共點力的平衡條件仍是合力為零。
總結(jié):共點力平衡的條件:作用在物體上各力的合力為零,即:F合=0
(四)學(xué)生課件交流(了解張衡及其成就)
教師:我們知道,早在1800多年前,我國古代科學(xué)家張衡就巧妙地利用平衡原理制成了測定地震的侯風(fēng)地動儀。
課前老師請同學(xué)們回去查找關(guān)于張衡的資料,并制作powerpoint。
教師:下面請幾位同學(xué)上來展示一下他們查找的結(jié)果,供大家共同學(xué)習(xí)。
學(xué)生:課件展示交流。
學(xué)生:談觀看感受。
(五)實際應(yīng)用
示例:用彈簧秤沿著光滑斜面的方向?qū)⒁粔K重5N的木塊勻速向上拉,這時彈簧秤的讀數(shù)是1.4N,求斜面對木塊的彈力的大???
教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用作圖法、解三角形的數(shù)學(xué)方法、正交分解法等三種方法求解。
求解完畢后,引導(dǎo)學(xué)生歸納應(yīng)用共點力的平衡條件解決實際問題的步驟:
(1)確定分析對象。
(2)對分析對象作受力分析,畫受析示意圖。
(3)如果是三力平衡,可應(yīng)用合成法畫圖用作圖法求解,或應(yīng)用解三角形的數(shù)學(xué)方法求解。
(4)如果是三力或以上的平衡,可適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸,對物體的受力作正交分解后,分坐標(biāo)軸方向列物體平衡的代數(shù)方程求解。
3.6作用力與反作用力
1、教材分析
牛頓的三個定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ),也是整個力學(xué)的核心內(nèi)容。牛頓第一、二定律的研究對象是單個的受力物體,只能解決一個物體的受力與運動之間的關(guān)系。而自然界中的物體都是相互聯(lián)系、相互影響、相互作用的。反映物體間相互作用規(guī)律的“牛頓第三定律”,是把一個物體受到的力與其它物體受到的力聯(lián)系起來的橋梁,它獨立地反映了力學(xué)規(guī)律的另一側(cè)面。因此它是對牛頓第一、二定律最有效的補充,學(xué)好這部分知識是學(xué)生能正確對物體進行受力分析的基礎(chǔ)。
2、教學(xué)目標(biāo)
2.1知識目標(biāo)
(1)了解物體之間的作用總是相互的。
(2)掌握牛頓第三定律的內(nèi)容及其本質(zhì)含義。
(3)學(xué)會區(qū)分一對平衡力跟一對作用力和反作用力。
2.2能力目標(biāo)
(1)理解定律的形成過程,培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實驗事實,分析、探索,歸納問題的能力。
(2)用牛頓第三定律解決實際問題的能力。
2.3情感目標(biāo)
(1)激發(fā)學(xué)生關(guān)心和重視生活中的物理,勇于探索、敢于創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)格的科學(xué)方法。
(2)激發(fā)了學(xué)生的求知欲、創(chuàng)造欲和主體意識,培養(yǎng)創(chuàng)造能力。
(3)鍛煉學(xué)生的觀察能力、分析實驗現(xiàn)象的能力、邏輯思維能力、語言表達能力。
3、教學(xué)的重點和難點
3.1掌握牛頓第三定律的本質(zhì)含義。
3.2正確區(qū)別一對平衡力與一對作用力和反作用力。
4教學(xué)流程教學(xué)流程圖:
5教學(xué)過程:
5.1新課引入
引入:用手拍一下桌面,會有什么感覺?為什么?
多媒體展示圖片:足球運動員頭球攻門圖片。(如圖1)
問題:足球運動員會有什么感覺?為什么?
5.2探究一:作用在兩個物體間的作用力和反作用力存在什么關(guān)系?
多媒體展示:
一、力是物體間的相互作用。A←→B
學(xué)生分組實驗(共四組):(每組)探究器材:磁鐵小車一對、彈簧秤六只、測力計一對、玩具遙控小車一輛、輕木板一塊、圓形玻璃棒3根、溜冰鞋兩雙、一根繩子。
教師布置任務(wù):
(1)利用各組的儀器設(shè)計實驗,探究作用力和反作用力是什么關(guān)系?(從力的三要素著手)
(2)各組將設(shè)計得最好的實驗展示出來,描述觀察到的現(xiàn)象,并說明從中得出的結(jié)論。
學(xué)生分組演示并上講臺匯報:
第一組:
(演示)將異名磁極靠近,兩輛磁鐵小車沿一直線相向運動。
(說明)磁鐵A對磁體B的吸引力和磁鐵B對磁體A的吸引力方向相反,作用在一條直線上。
第二組:
(演示)如圖2所示,利用遙控汽車的遙控器控制小車向前進,觀察到輪子下面的木板向后運動。
(說明)木板對小車向前的摩檫力使小車向前運動,同時小車對木板向后的摩檫力使木板向后運動,這對相互作用的摩檫力作用在兩個物體上,方向相反。
第三組:
(演示)兩個測力計對拉,觀察讀數(shù),大小相等,改變力,繼續(xù)觀察讀數(shù),仍相等。
(說明)這對拉力不僅方向相反,作用在一條直線上,而且大小始終相等,并且同時變化。
第四組:
(演示)穿上溜冰鞋的兩位同學(xué)相對站立,其中同學(xué)甲推了同學(xué)乙一下,觀察到兩位同學(xué)都向后運動。
(說明)一對作用力與反作用力分別作用在兩個物體上且方向相反。
小結(jié):由四組同學(xué)的演示和總結(jié)可以得到:
(1)兩個物體之間的相互作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。
(2)從第三組實驗中可知,作用力與反作用力同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失。
(3)第一組實驗中的作用力與反作用力都是磁場力,第二組實驗中的作用力與反作用力都是摩擦力,第三組、第四組實驗中的作用力與反作用力都是彈力。說明作用力與反作用力是同種性質(zhì)的力。
多媒體展示:
二、牛頓第三定律
(1)內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。
(2)表達式:F=-F′。
(3)作用力、反作用力的特點:
三同:(1)同大?。?2)同性質(zhì):(3)同時性(同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失)。
二異:(1)作用在不同物體上:(2)力的方向相反。
5.3探究二:一對平衡力和一對作用力與反作用力的異同點
思考與練習(xí):
如圖3所示,燈靜止在天花板下面的一根電線的一端。
(1)試分析燈的受力情況。
(2)請同學(xué)找出各力的反作用力。作用力與反作用力的關(guān)系和兩平衡力間關(guān)系的相同之處為:等大、反向、共線。討論它們的不同之處,從作用對象、力的性質(zhì)、作用效果、作用時間四個方面分析。
5.4應(yīng)用
各組討論:
(1)在日常生活中,你體驗過作用力與反作用力嗎?
(2)在生產(chǎn)科技中,你知道哪些是利用作用力與反作用力的?(學(xué)生分組匯報各組討論的結(jié)果,采用競爭機制,學(xué)生的思維充分地展開。涉及到各個領(lǐng)域。)
6、思考并回答:
(1)人走路時,人與地球之間的作用力與反作用力有幾對?
(2)雞蛋碰石頭,雞蛋破了,而石頭絲毫未損,說明石頭對雞蛋的作用力大,而雞蛋對石頭的作用力小,對嗎?
提出問題:在拔河比賽中,根據(jù)牛頓第三定律,甲隊拉乙隊的力等于乙隊拉的甲隊力,那么為什么還會有輸贏呢?請同學(xué)們課后思考討論。
多媒體展示:
(1)本班學(xué)生在運動會上100米起跑的錄象片段,跳遠運動員起跳的錄象片段。
(2)奧運健兒孟關(guān)良皮滑艇沖刺的錄象片段。
(3)神州六號升空的錄象片段。
高一物理上學(xué)期知識點整理:運動的描述
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來,幫助教師能夠井然有序的進行教學(xué)。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?小編為此仔細地整理了以下內(nèi)容《高一物理上學(xué)期知識點整理:運動的描述》,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
高一物理上學(xué)期知識點整理:運動的描述
第一章運動的描述
第一節(jié)認識運動
機械運動:物體在空間中所處位置發(fā)生變化,這樣的運動叫做機械運動。
運動的特性:普遍性,永恒性,多樣性
參考系
1.任何運動都是相對于某個參照物而言的,這個參照物稱為參考系。
2.參考系的選取是自由的。
1)比較兩個物體的運動必須選用同一參考系。
2)參照物不一定靜止,但被認為是靜止的。
質(zhì)點
1.在研究物體運動的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是,把物體簡化為一個點,認為物體的質(zhì)量都集中在這個點上,這個點稱為質(zhì)點。
2.質(zhì)點條件:
1)物體中各點的運動情況完全相同(物體做平動)
2)物體的大小(線度)<<它通過的距離
3.質(zhì)點具有相對性,而不具有絕對性。
4.理想化模型:根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和需要,抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡化。(為便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體)
第二節(jié)時間位移
時間與時刻
1.鐘表指示的一個讀數(shù)對應(yīng)著某一個瞬間,就是時刻,時刻在時間軸上對應(yīng)某一點。兩個時刻之間的間隔稱為時間,時間在時間軸上對應(yīng)一段。
△t=t2—t1
2.時間和時刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,h。
3.通常以問題中的初始時刻為零點。
路程和位移
1.路程表示物體運動軌跡的長度,但不能完全確定物體位置的變化,是標(biāo)量。
2.從物體運動的起點指向運動的重點的有向線段稱為位移,是矢量。
3.物理學(xué)中,只有大小的物理量稱為標(biāo)量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。
4.只有在質(zhì)點做單向直線運動是,位移的大小等于路程。兩者運算法則不同。
第三節(jié)記錄物體的運動信息
打點記時器:通過在紙帶上打出一系列的點來記錄物體運動信息的儀器。(電火花打點記時器——火花打點,電磁打點記時器——電磁打點);一般打出兩個相鄰的點的時間間隔是0.02s。
第四節(jié)物體運動的速度
物體通過的路程與所用的時間之比叫做速度。
平均速度(與位移、時間間隔相對應(yīng))
物體運動的平均速度v是物體的位移s與發(fā)生這段位移所用時間t的比值。其方向與物體的位移方向相同。單位是m/s。
v=s/t
瞬時速度(與位置時刻相對應(yīng))
瞬時速度是物體在某時刻前后無窮短時間內(nèi)的平均速度。其方向是物體在運動軌跡上過該點的切線方向。瞬時速率(簡稱速率)即瞬時速度的大小。
速率≥速度
第五節(jié)速度變化的快慢加速度
1.物體的加速度等于物體速度變化(vt—v0)與完成這一變化所用時間的比值
a=(vt—v0)/t
2.a不由△v、t決定,而是由F、m決定。
3.變化量=末態(tài)量值—初態(tài)量值……表示變化的大小或多少
4.變化率=變化量/時間……表示變化快慢
5.如果物體沿直線運動且其速度均勻變化,該物體的運動就是勻變速直線運動(加速度不隨時間改變)。
6.速度是狀態(tài)量,加速度是性質(zhì)量,速度改變量(速度改變大小程度)是過程量。
第六節(jié)用圖象描述直線運動
勻變速直線運動的位移圖象
1.s-t圖象是描述做勻變速直線運動的物體的位移隨時間的變化關(guān)系的曲線。(不反映物體運動的軌跡)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐標(biāo)軸單位、物理意義不同)
3.圖象中兩圖線的交點表示兩物體在這一時刻相遇。
勻變速直線運動的速度圖象
1.v-t圖象是描述勻變速直線運動的物體歲時間變化關(guān)系的圖線。(不反映物體運動軌跡)
2.圖象與時間軸的面積表示物體運動的位移,在t軸上方位移為正,下方為負,整個過程中位移為各段位移之和,即各面積的代數(shù)和。
高一物理上學(xué)期知識點整理:力與運動
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高一物理上學(xué)期知識點整理:力與運動
第四章力與運動
第一節(jié)伽利略理想實驗與牛頓第一定律
伽利略的理想實驗(見P76、77,以及單擺實驗)
牛頓第一定律
1.牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止?!矬w的運動并不需要力來維持。
2.物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。
3.慣性是物體的固有屬性,與物體受力、運動狀態(tài)無關(guān),質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。
4.物體不受力時,慣性表現(xiàn)為物體保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài);受外力時,慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度不同。
第二、三節(jié)影響加速度的因素/探究物體運動與受力的關(guān)系
加速度與物體所受合力、物體質(zhì)量的關(guān)系(實驗設(shè)計見B書P93)
第四節(jié)牛頓第二定律
牛頓第二定律
1.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=k·F/m(k=1)→F=ma
3.k的數(shù)值等于使單位質(zhì)量的物體產(chǎn)生單位加速度時力的大小。國際單位制中k=1。
4.當(dāng)物體從某種特征到另一種特征時,發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)。
5.極限分析法(預(yù)測和處理臨界問題):通過恰當(dāng)?shù)剡x取某個變化的物理量將其推向極端,從而把臨界現(xiàn)象暴露出來。
6.牛頓第二定律特性:1)矢量性:加速度與合外力任意時刻方向相同
2)瞬時性:加速度與合外力同時產(chǎn)生/變化/消失,力是產(chǎn)生加速度的原因。
3)相對性:a是相對于慣性系的,牛頓第二定律只在慣性系中成立。
4)獨立性:力的獨立作用原理:不同方向的合力產(chǎn)生不同方向的加速度,彼此不受對方影響。
5)同體性:研究對象的統(tǒng)一性。
第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用
解題思路:物體的受力情況牛頓第二定律a運動學(xué)公式物體的運動情況
第六節(jié)超重與失重
超重和失重
1.物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象(視重物重),物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象(物重視重)。
2.只要豎直方向的a≠0,物體一定處于超重或失重狀態(tài)。
3.視重:物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γ▋x器稱值)。
4.實重:實際重力(來源于萬有引力)。
5.N=G+ma(設(shè)豎直向上為正方向,與v無關(guān))
6.完全失重:一個物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ榱悖_到失重現(xiàn)象的極限的現(xiàn)象,此時a=g=9.8m/s。
7.自然界中落體加速度不大于g,人工加速使落體加速度大于g,則落體對上方物體(如果有)產(chǎn)生壓力,或?qū)ο路綘坷K產(chǎn)生拉力。
第七節(jié)力學(xué)單位
單位制的意義
1.單位制是由基本單位和導(dǎo)出單位組成的一系列完整的單位體制。
2.基本單位可任意選定,導(dǎo)出單位則由定義方程式與比例系數(shù)確定的?;締挝贿x取的不同,組成的單位制也不同。
國際單位制中的力學(xué)單位
1.國際單位制(符號~單位):時間(t)~s,長度(l)~m,質(zhì)量(m)~kg,電流(I)~A,物質(zhì)的量(n)~mol,熱力學(xué)溫度~K,發(fā)光強度~cd(坎培拉)
2.1N:使1kg的物體產(chǎn)生單位加速度時力的大小,即1N=1kg·m/s。
3.常見單位換算:1英尺=12英寸=0.3048m,1英寸=2.540cm,1英里=1.6093km。
高一物理上學(xué)期知識點整理:力學(xué)部分
高一物理上學(xué)期知識點整理:力學(xué)部分
第一章..定義:力是物體之間的相互作用。
理解要點:
(1)力具有物質(zhì)性:力不能離開物體而存在。
說明:①對某一物體而言,可能有一個或多個施力物體。
②并非先有施力物體,后有受力物體
(2)力具有相互性:一個力總是關(guān)聯(lián)著兩個物體,施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體。
說明:①相互作用的物體可以直接接觸,也可以不接觸。
②力的大小用測力計測量。
(3)力具有矢量性:力不僅有大小,也有方向。
(4)力的作用效果:使物體的形狀發(fā)生改變;使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化。
(5)力的種類:
①根據(jù)力的性質(zhì)命名:如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。
②根據(jù)效果命名:如壓力、拉力、動力、阻力、向心力、回復(fù)力等。
說明:根據(jù)效果命名的,不同名稱的力,性質(zhì)可以相同;同一名稱的力,性質(zhì)可以不同。
重力
定義:由于受到地球的吸引而使物體受到的力叫重力。
說明:①地球附近的物體都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而產(chǎn)生的,但不能說重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物體是地球。
④在兩極時重力等于物體所受的萬有引力,在其它位置時不相等。
(1)重力的大?。篏=mg
說明:①在地球表面上不同的地方同一物體的重力大小不同的,緯度越高,同一物體的重力越大,因而同一物體在兩極比在赤道重力大。
②一個物體的重力不受運動狀態(tài)的影響,與是否還受其它力也無關(guān)系。
③在處理物理問題時,一般認為在地球附近的任何地方重力的大小不變。
(2)重力的方向:豎直向下(即垂直于水平面)
說明:①在兩極與在赤道上的物體,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影響,與運動狀態(tài)也沒有關(guān)系。
(3)重心:物體所受重力的作用點。
重心的確定:①質(zhì)量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關(guān)。形狀規(guī)則的均勻物體,它的重心就在幾何中心上。
②質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。
③薄板形物體的重心,可用懸掛法確定。
說明:①物體的重心可在物體上,也可在物體外。
②重心的位置與物體所處的位置及放置狀態(tài)和運動狀態(tài)無關(guān)。
③引入重心概念后,研究具體物體時,就可以把整個物體各部分的重力用作用于重心的一個力來表示,于是原來的物體就可以用一個有質(zhì)量的點來代替。
彈力
(1)形變:物體的形狀或體積的改變,叫做形變。
說明:①任何物體都能發(fā)生形變,不過有的形變比較明顯,有的形變及其微小。
②彈性形變:撤去外力后能恢復(fù)原狀的形變,叫做彈性形變,簡稱形變。
(2)彈力:發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。
說明:①彈力產(chǎn)生的條件:接觸;彈性形變。
②彈力是一種接觸力,必存在于接觸的物體間,作用點為接觸點。
③彈力必須產(chǎn)生在同時形變的兩物體間。
④彈力與彈性形變同時產(chǎn)生同時消失。
(3)彈力的方向:與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向相反。
幾種典型的產(chǎn)生彈力的理想模型:
①輕繩的拉力(張力)方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。
②點與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面接觸點所在切面。
③平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面,且指向受力物體;球面與球面接觸,彈力方向沿兩球球心連線方向,且指向受力物體。
(4)大?。簭椈稍趶椥韵薅葍?nèi)遵循胡克定律F=kx,k是勁度系數(shù),表示彈簧本身的一種屬性,k僅與彈簧的材料、粗細、長度有關(guān),而與運動狀態(tài)、所處位置無關(guān)。其他物體的彈力應(yīng)根據(jù)運動情況,利用平衡條件或運動學(xué)規(guī)律計算。
摩擦力
(1)滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上相當(dāng)于另一個物體滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力。
說明:①摩擦力的產(chǎn)生是由于物體表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑動摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩個物體相互接觸;B.兩物體發(fā)生形變;C.兩物體發(fā)生了相對滑動;D.接觸面不光滑。
ⅱ滑動摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并跟物體的相對運動方向相反。
說明:①“與相對運動方向相反”不能等同于“與運動方向相反”
②滑動摩擦力可能起動力作用,也可能起阻力作用。
ⅲ滑動摩擦力的大?。篎=μFN
說明:①FN兩物體表面間的壓力,性質(zhì)上屬于彈力,不是重力。應(yīng)具體分析。
②μ與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無單位。
③滑動摩擦力大小,與相對運動的速度大小無關(guān)。
ⅳ效果:總是阻礙物體間的相對運動,但并不總是阻礙物體的運動。
ⅴ滾動摩擦:一個物體在另一個物體上滾動時產(chǎn)生的摩擦,滾動摩擦比滑動摩擦要小得多。
(2)靜摩擦力:兩相對靜止的相接觸的物體間,由于存在相對運動的趨勢而產(chǎn)生的摩擦力。
說明:靜摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ靜摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩物體相接觸;B.相接觸面不光滑;C.兩物體有形變;D.兩物體有相對運動趨勢。
ⅱ靜摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并總跟物體的相對運動趨勢相反。
說明:①運動的物體可以受到靜摩擦力的作用。
②靜摩擦力的方向可以與運動方向相同,可以相反,還可以成任一夾角θ。
③靜摩擦力可以是阻力也可以是動力。
ⅲ靜摩擦力的大?。簝晌矬w間的靜摩擦力的取值范圍0<F≤Fm,其中Fm為兩個物體間的最大靜摩擦力。靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)實際運動情況,利用平衡條件或牛頓運動定律進行計算。
說明:①靜摩擦力是被動力,其作用是與使物體產(chǎn)生運動趨勢的力相平衡,在取值范圍內(nèi)是根據(jù)物體的“需要”取值,所以與正壓力無關(guān)。
②最大靜摩擦力大小決定于正壓力與最大靜摩擦因數(shù)(選學(xué))Fm=μsFN。
ⅳ效果:總是阻礙物體間的相對運動的趨勢。
對物體進行受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ),是研究力學(xué)的重要方法,受力分析的程序是:
1.根據(jù)題意選取適當(dāng)?shù)难芯繉ο?,選取研究對象的原則是要使對物體的研究處理盡量簡便,研究對象可以是單個物體,也可以是幾個物體組成的系統(tǒng)。
2.把研究對象從周圍的環(huán)境中隔離出來,按照先場力,再接觸力的順序?qū)ξ矬w進行受力分析,并畫出物體的受力示意圖,這種方法常稱為隔離法。
3.對物體受力分析時,應(yīng)注意一下幾點:
(1)不要把研究對象所受的力與它對其它物體的作用力相混淆。
(2)對于作用在物體上的每一個力都必須明確它的來源,不能無中生有。
(3)分析的是物體受哪些“性質(zhì)力”,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”重復(fù)分析。
力的合成
求幾個共點力的合力,叫做力的合成。
(1)力是矢量,其合成與分解都遵循平行四邊形定則。
(2)一條直線上兩力合成,在規(guī)定正方向后,可利用代數(shù)運算。
(3)互成角度共點力互成的分析
①兩個力合力的取值范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2
②共點的三個力,如果任意兩個力的合力最小值小于或等于第三個力,那么這三個共點力的合力可能等于零。
③同時作用在同一物體上的共點力才能合成(同時性和同體性)。
④合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一個分力。
力的分解
求一個已知力的分力叫做力的分解。
(1)力的分解是力的合成的逆運算,同樣遵循平行四邊形定則。
(2)已知兩分力求合力有唯一解,而求一個力的兩個分力,如不限制條件有無數(shù)組解。
要得到唯一確定的解應(yīng)附加一些條件:
①已知合力和兩分力的方向,可求得兩分力的大小。
②已知合力和一個分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向。
③已知合力、一個分力F1的大小與另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大?。?br>
若F1=Fsinθ或F1≥F有一組解
若F>F1>Fsinθ有兩組解
若F<Fsinθ無解
(3)在實際問題中,一般根據(jù)力的作用效果或處理問題的方便需要進行分解。
(4)力分解的解題思路
力分解問題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果畫出力的平行四邊形,接著就轉(zhuǎn)化為一個根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的幾何問題。因此其解題思路可表示為:
必須注意:把一個力分解成兩個力,僅是一種等效替代關(guān)系,不能認為在這兩個分力方向上有兩個施力物體。
矢量與標(biāo)量
既要由大小,又要由方向來確定的物理量叫矢量;
只有大小沒有方向的物理量叫標(biāo)量
矢量由平行四邊形定則運算;標(biāo)量用代數(shù)方法運算。
一條直線上的矢量在規(guī)定了正方向后,可用正負號表示其方向。
思維升華——規(guī)律方法思路
一、物體受力分析的基本思路和方法
物體的受力情況不同,物體可處于不同的運動狀態(tài),要研究物體的運動,必須分析物體的受力情況,正確分析物體的受力情況,是研究力學(xué)問題的關(guān)鍵,是必須掌握的基本功。
分析物體的受力情況,主要是根據(jù)力的概念,從物體的運動狀態(tài)及其與周圍物體的接觸情況來考慮。具體的方法是:
1.確定研究對象,找出所有施力物體
確定所研究的物體,找出周圍對它施力的物體,得出研究對象的受力情況。
(1)如果所研究的物體為A,與A接觸的物體有B、C、D……就應(yīng)該找出“B對A”、“C對A”、“D對A”、的作用力等,不能把“A對B”、“A對C”等的作用力也作為A的受力;
(2)不能把作用在其它物體上的力,錯誤的認為可通過“力的傳遞”而作用在研究的對象上;
(3)物體受到的每個力的作用,都要找到施力物體;
(4)分析出物體的受力情況后,要檢查能否使研究對象處于題目所給出的運動狀態(tài)(靜止或加速等),否則會發(fā)生多力或漏力現(xiàn)象。
2.按步驟分析物體受力
為了防止出現(xiàn)多力或漏力現(xiàn)象,分析物體受力情況通常按如下步驟進行:
(1)先分析物體受重力。
(2)其研究對象與周圍物體有接觸,則分析彈力或摩擦力,依次對每個接觸面(點)分析,若有擠壓則有彈力,若還有相對運動或相對運動趨勢,則有摩擦力。
(3)其它外力,如是否有牽引力、電場力、磁場力等。
3.畫出物體力的示意圖
(1)在作物體受力示意圖時,物體所受的某個力和這個力的分力,不能重復(fù)的列為物體的受力,力的合成與分解過程是合力與分力的等效替代過程,合力和分力不能同時認為是物體所受的力。
(2)作物體是力的示意圖時,要用字母代號標(biāo)出物體所受的每一個力。
二、力的正交分解法
在處理力的合成和分解的復(fù)雜問題上的一種簡便的方法:正交分解法。
正交分解法:是把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解,其目的是便于運用普通代數(shù)運算公式來解決矢量的運算。
力的正交分解法步驟如下:
(1)正確選定直角坐標(biāo)系。通常選共點力的作用點為坐標(biāo)原點,坐標(biāo)軸方向的選擇則應(yīng)根據(jù)實際情況來確定,原則是使坐標(biāo)軸與盡可能多的力重合,即是使需要向兩坐標(biāo)軸分解的力盡可能少。
(2)分別將各個力投影到坐標(biāo)軸上。分別求x軸和y軸上各力的投影合力Fx和Fy,其中:
Fx=F1x+F2x+F3x+……;Fy=F1y+F2y+F3y+……
注意:如果F合=0,可推出Fx=0,F(xiàn)y=0,這是處理多個作用下物體平衡物體的好辦法,以后會常常用到。第2章的...高中物理‘加速度’,一般都是指‘勻加速度’,即,加速度是一個常量
1、加速度a與速度V的關(guān)系符合下式:V==at,t為時間變量,
我們有
a==V/t
表明,加速度a,就是速度V在單位時間內(nèi)的平均變化率。
2、V==at是一個直線方程,它相當(dāng)于數(shù)學(xué)上的y=kx(V相當(dāng)于y,t相當(dāng)于x,a相當(dāng)于k)
數(shù)學(xué)知識指出,k是特定直線y=kx的斜率,
直線斜率有如下性質(zhì):
(1)不同直線(彼此不平行)的斜率,數(shù)值不等
(2)同一直線上斜率的數(shù)值,處處相等(與y和x的數(shù)值無關(guān))
(3)直線斜率的數(shù)值,可以通過y和x的數(shù)值來求算:
k==y/x
(4)雖然k==y/x,但是,y==0,x==0,k不為零。
仿此,
(1)不同運動的加速度,數(shù)值不等
(2)同一運動的加速度數(shù)值,處處相等(與V和t的數(shù)值無關(guān))
(3)運動的加速度數(shù)值,可以通過V和t的數(shù)值來求算:
==V/t
(4)雖然a==V/t,但是V==0(由靜止開始云動),t==0,但a不為零。
.變加速運動中的物體加速度在減小而速度卻在增大,以及加速度不為零的物體速度大小卻可能不變.(這兩句怎么理解啊??舉幾個例子?
變加速運動中加速度減小速度當(dāng)然是增大了,只有加速度的方向與速度方向一致那么速度就是增加的,與加速度大小沒有關(guān)系,例如從一個半圓形軌道上滑下的一個木塊,它沿水平方向的加速度是減小的,但速度是增加的。
加速度在與速度方向在同一條直線上時才改變速度的大小,
有加速度那么速度就得改變,如果想讓速度大小不變,那么就得讓它的方向改變,如勻速圓周運動,加速度的大小不變且不為0,速度方向不斷改變但大小不變。
剎車方面應(yīng)用題:汽車以15米每秒的速度行駛,司機發(fā)現(xiàn)前方有危險,在0.8s之后才能作出反應(yīng),馬上制動,這個時間稱為反應(yīng)時間.若汽車剎車時能產(chǎn)生最大加速度為5米每二次方秒,從汽車司機發(fā)現(xiàn)前方有危險馬上制動剎車到汽車完全停下來,汽車所通過的距離叫剎車距離.問該汽車的剎車距離為多少?(最好附些過程,謝謝)
15米/秒加速度是5米/二次方秒那么停止需要3秒鐘
3秒通過的路程是s=15*3-1/2*5*3^2=22.5
反應(yīng)時間是0.8秒s=0.8*15=12
總的距離就是22.5+12=34.5
原先“直線運動”是放在“力”之后的,在力這一章先講矢量及其算法,然后是利用矢量運算法則學(xué)習(xí)力的計算?,F(xiàn)在倒過來了。建議你還是先學(xué)一下這這章內(nèi)容。
要理解“加速度”,首先要理解“位移”和“速度”概念,位移就是物體運動前后位置的變化,即由開始位置指向結(jié)束位置的矢量。
速度就是物體位移(物體位置的變化量)與物體運動所用時間的比值,如果物體不是勻速運動(叫變速運動),速度就又有瞬時速度和平均速度之分,平均速度就是作變速運動的物體在某段時間內(nèi)(或某段位移上),位移與時間的比值;瞬時速度就是物體在某一點或某一時刻的速度。
加速度就是物體速度的變化量與物體速度變化所用時間的比值,如果物體不是勻加速運動(叫變加速運動),加速度就又有瞬時加速度和平均加速度之分,平均加速度就是作變速運動的物體在某段時間內(nèi)(或某段位移上),速度變化量與時間的比值;瞬時加速度就是物體在某一點或某一時刻的加速度。
對比上面速度與加速度的概念,你就會容易理解一點的。