高中力的合成教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-21合成材料。
第四節(jié)塑料、纖維和橡膠
教學(xué)目標(biāo):
1.列舉生活中的常用材料,能通過實(shí)例認(rèn)識(shí)化學(xué)在發(fā)展生活用材料中的重要作用。
2.舉例說明生活中常用合成高分子材料的化學(xué)成分及其性能,評(píng)價(jià)高分子材料的使用對(duì)人類生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。
3.了解居室裝修材料的主要成分及其作用。
教學(xué)重點(diǎn):舉例說明生活中常用合成高分子材料的化學(xué)成分及其性能。
教學(xué)難點(diǎn):認(rèn)識(shí)化學(xué)在發(fā)展生活用材料中的重要作用。
教學(xué)方法:查閱資料并討論。
課時(shí)劃分:兩課時(shí)
教學(xué)過程:
合成材料
一課時(shí)
[投影]圖片:
[問題探究]你能找出有那些物品是合成材料嗎?
[板書]第四節(jié)塑料、纖維和橡膠
一、合成材料
[講述]日常生活中我們接觸到的塑料、合成纖維、黏合劑、涂料等都是合成高分子材料,簡(jiǎn)稱合成材料。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,合成材料的運(yùn)用越來越廣泛,它們?cè)谏鐣?huì)生活中起了越來越重要的作用??梢哉f人工合成材料的出現(xiàn)是材料史上的一次飛躍,推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步。今天,我們將來學(xué)習(xí)合成材料的三大主要成員:塑料、合成纖維、合成橡膠。
[學(xué)生閱讀:第一部分—塑料]
[回答]根據(jù)閱讀提綱討論回答:塑料成分:__________________,塑料大部分是通過_______反應(yīng)得到,單體是指_____,聚乙烯單體是______。
[板書]1、塑料
(1)成分主要反應(yīng)類型單體概念
[實(shí)驗(yàn)探究]在一支試管中放入聚乙烯塑料碎片約3g,用酒精燈緩緩加熱,觀察塑料碎片軟化和熔化的情況。熔化后立即停止加熱以防分解。等冷卻后固化后再加熱,觀察現(xiàn)象。
[學(xué)生]仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn),描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:熔化成可流動(dòng)液體,遇冷后又變成固體。
[板書]
(2)熱塑性和熱固性
①熱塑性:有機(jī)高分子化合物(如聚乙?。┦軣崛刍闪鲃?dòng)的液體,冷卻后成固體,這種現(xiàn)象叫熱塑性。
②熱固性:有些有機(jī)高分子化合物加工成型后受熱不會(huì)熔化,這種現(xiàn)象叫熱固性。如酚醛塑料。
[投影]熱塑性和熱固性塑料用途
[教師演示學(xué)生觀察思考]教師用力拉一下食品袋或橡皮筋,然后放松,問學(xué)生觀察到什么現(xiàn)象?(彈性),又問為什么會(huì)具有彈性呢?(可以讓學(xué)生閱讀課本中有關(guān)的段落或由教師講解)
要求答出:在高分子化合物的結(jié)構(gòu)中原子間、鏈節(jié)間是以共價(jià)鍵結(jié)合。淀粉、纖維素是C——C、C——O單鍵,蛋白質(zhì)是C——C,C——N單鍵,聚乙烯是C——C單鍵,這些鍵可以自由旋轉(zhuǎn),所以高分子是蜷曲的長(zhǎng)鏈,彈性就可以證明了這一點(diǎn),小分子短就不會(huì)具備這種性質(zhì)。
[反問]長(zhǎng)鏈分子又怎樣組成物質(zhì)的呢?橡皮筋和硬橡皮的區(qū)別?
[講解]?、倬€型結(jié)構(gòu)(直鏈或帶支鏈),如淀粉、纖維素、聚乙烯等。它們分子間主要是靠分子間作用力結(jié)合。其強(qiáng)度是化學(xué)鍵和分子間力的共同表現(xiàn)。因此相對(duì)分子質(zhì)量越大,鏈越長(zhǎng),這些作用力也越大,強(qiáng)度就強(qiáng)。這是它們不同于小分子物質(zhì)的特點(diǎn)。
②體型結(jié)構(gòu)(網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)),這種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為鏈上有能夠反應(yīng)的官能團(tuán)。高分子鏈之間除分子間力外,還可以產(chǎn)生化學(xué)鍵(產(chǎn)生交聯(lián)),因而使得這類化合物具有強(qiáng)度高、耐磨、不易溶解等不同于線型結(jié)構(gòu)高分子的性質(zhì)。
橡皮筋是橡膠中(主要成份是聚異戊二烯)加了少量3%的硫,由于交聯(lián)較少,仍保留有線型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),而硬橡皮則是在橡膠中加入了30%的硫,由于交聯(lián)多,因而具有了典型的網(wǎng)狀結(jié)結(jié)構(gòu)。此外如酚醛樹脂也是體型結(jié)構(gòu)的高分子化合物。
[投影]塑料的線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)
[板書](3)線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)
[學(xué)與問]從塑料結(jié)構(gòu)分析,塑料一般情況下會(huì)導(dǎo)電嗎?
[投影]科學(xué)視野---導(dǎo)電聚合物
導(dǎo)電聚合物是一種高分子物質(zhì),它的導(dǎo)電能力很強(qiáng),幾乎可以達(dá)到金屬導(dǎo)電的性能。聚合物是由簡(jiǎn)單分子聯(lián)合形成的大分子物質(zhì)。聚合物要能夠?qū)щ?,其?nèi)部的碳原子之間必須交替地由單鍵和雙鍵連接,同時(shí)還必須經(jīng)過摻雜處理,即通過氧化或還原反應(yīng)移去或?qū)腚娮印?br>
導(dǎo)電聚合物的研究興起于本世紀(jì)70年代,80年代達(dá)到高潮,目前則趨于消沉。導(dǎo)電聚合物已廣泛地用于許多工業(yè)領(lǐng)域,如抗電磁輻射的計(jì)算機(jī)視力保護(hù)屏幕、能過濾太陽(yáng)光的"智能"玻璃窗等。除此之外,導(dǎo)電聚合物還在發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、移動(dòng)電話和微型電視顯示裝置等領(lǐng)域不斷找到新的用武之地。導(dǎo)電聚合物的研究成果,還對(duì)分子電子學(xué)的迅速發(fā)展起到推動(dòng)作用,從而為人類在未來制造由單分子組成的晶體管和其它電子元件奠定了基礎(chǔ)。這不僅可以大大提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度,而且還能縮小計(jì)算機(jī)的體積。2000年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)即獎(jiǎng)給對(duì)導(dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家艾倫.黑格、艾倫.克迪爾米德與白川英樹。
[閱讀]課本69頁(yè)表3-2“幾種常見塑料的性能和用途”
[板書]2、纖維和橡膠
[科學(xué)探究]
1、取一小快純棉布、羊毛織物、尼龍布,分別在酒精燈火焰上灼燒,觀察現(xiàn)象。
2、取上述材料各一小塊,分別浸入10%硫酸溶液和3%氫氧化鈉溶液,微熱5~6分鐘,取出后,用水漂洗,烘干,觀察有什么變化?
填表:
灼燒情況受酸溶液的影響受堿溶液的影響
純棉布
羊毛
尼龍布
[觀察]1中尼龍布最易燃燒且發(fā)出難聞氣味。2中現(xiàn)象:棉布被腐蝕爛、羊毛植物變硬、尼龍布無(wú)變化。
[講述]合成纖維是用石油、天然氣、煤等為原料,經(jīng)一系列的化學(xué)反應(yīng),制成合成高分子化合物,再經(jīng)加工而制得的纖維。它廣泛用于服裝、裝飾和產(chǎn)業(yè)三大領(lǐng)域,它的使用性能有的已經(jīng)超過了天然纖維。合成纖維緩解了糧棉爭(zhēng)地的矛盾,滿足人們對(duì)紡織品日益增長(zhǎng)的需要,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮愈來愈大的作用。
合成纖維的耐化學(xué)性能要比天然纖維強(qiáng),如丙綸和氯綸的耐酸、耐堿性能都非常優(yōu)良。目前主要有6大綸,按合成的年代先后為氯綸、錦綸、維綸、腈綸、滌綸、丙綸。廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活.
[板書](1)合成纖維原料:石油、天然氣、煤等
(2)6大綸:氯綸、錦綸、維綸、腈綸、滌綸、丙綸。
[講述]橡膠是制造飛機(jī)、汽車和醫(yī)療器械所必須的材料,是重要的戰(zhàn)略物資,最初人們是從橡膠樹中獲得天然橡膠.但天然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求,于是科學(xué)家就開始研究用化學(xué)方法合成橡膠.
[投影]
[閱讀]相關(guān)內(nèi)容。
[練習(xí)]
1.天然橡膠主要成分_______________,結(jié)構(gòu)式______。
2.常用的合成橡膠有:_______________。
特種橡膠有:耐油的______、耐高溫和耐嚴(yán)寒的______等
3.許多橡膠是___結(jié)構(gòu)、可塑性好,但______差,改良方法是________________
[小結(jié)]略
[課堂練習(xí)]
1.當(dāng)前,我國(guó)急待解決的“白色污染”通常是指
A冶煉廠的白色煙塵B石灰窯的白色粉塵
C聚乙烯等塑料垃圾D白色建筑材料
2.下列物質(zhì)不屬于合成材料的是
A人造纖維B順丁橡膠C有機(jī)玻璃D錦綸纖維
3.現(xiàn)有羊毛織物、純棉織物、錦綸織物三種顏色相同的樣品,試簡(jiǎn)述它們的鑒別方法、現(xiàn)象、結(jié)論。
4.下列塑料的合成,所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型與另外三種不同的是
A聚乙烯塑料B聚氯乙烯塑料C酚醛塑料D聚苯乙烯塑料
5.下列關(guān)于廢棄塑料制品的處理方法中,最為恰當(dāng)?shù)氖?br>
A將廢棄物切成碎片,混在垃圾中填埋于土壤中B將廢棄物焚燒
C將廢棄物傾倒于海洋中D將廢棄物應(yīng)用化學(xué)方法加工成防水涂料或汽油
參考答案
1、C2、A3、略4、C5、D
[作業(yè)]P731、2、3、4、5
[板書設(shè)計(jì)]第四節(jié)塑料、纖維和橡膠
一、合成材料
1、塑料
(1)成分主要反應(yīng)類型單體概念
(2)熱塑性和熱固性
①熱塑性:有機(jī)高分子化合物(如聚乙?。┦軣崛刍闪鲃?dòng)的液體,冷卻后成固體,這種現(xiàn)象叫熱塑性。
②熱固性:有些有機(jī)高分子化合物加工成型后受熱不會(huì)熔化,這種現(xiàn)象叫熱固性。如酚醛塑料。
(3)線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)
2、纖維和橡膠
(1)合成纖維原料:石油、天然氣、煤等
(2)6大綸:氯綸、錦綸、維綸、腈綸、滌綸、丙綸。
相關(guān)知識(shí)
20xx高三物理《力的合成與分解》高考材料分析
20xx高三物理《力的合成與分解》高考材料分析
考點(diǎn)一|力的合成
1.合力與分力
(1)定義
如果幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果與一個(gè)力的作用效果相同,這一個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力叫作這一個(gè)力的分力.
(2)關(guān)系
合力與分力是等效替代關(guān)系.
2.共點(diǎn)力
(1)共點(diǎn)力
作用在一個(gè)物體上,作用線或作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)的幾個(gè)力.如圖221所示均是共點(diǎn)力.
圖221
(2)共點(diǎn)力平衡的條件
物體所受的合外力為零.
數(shù)學(xué)表達(dá)式有兩種:①F合=0;
②
Fx合和Fy合分別是將力進(jìn)行正交分解后,物體在x軸和y軸上所受的合力.
3.力的合成
(1)定義
求幾個(gè)力的合力的過程.
(2)運(yùn)算法則
①平行四邊形定則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向.
②三角形定則:把兩個(gè)矢量的首尾順次連接起來,第一個(gè)矢量的首到第二個(gè)矢量的尾的有向線段為合矢量.
4.合力大小的范圍(加試要求)
(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合成:|F1-F2|≤F≤F1+F2.
即兩個(gè)力的大小不變時(shí),其合力隨夾角的增大而減小,當(dāng)兩個(gè)力反向時(shí),合力最小,為|F1-F2|;當(dāng)兩力同向時(shí),合力最大,為F1+F2.
(2)三個(gè)共點(diǎn)力的合成.
①三個(gè)力共線且同向時(shí),其合力最大為F=F1+F2+F3.
②以這三個(gè)力的大小為邊,如果能組成封閉的三角形,則其合力最小值為零,若不能組成封閉的三角形,則合力最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力的大小之和.
共點(diǎn)力合成的常用方法(1)作圖法:從力的作用點(diǎn)起,按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1和F2的圖示,再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形,畫出過作用點(diǎn)的對(duì)角線,量出對(duì)角線的長(zhǎng)度,計(jì)算出合力的大小,量出對(duì)角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖222所示).
圖222
(2)計(jì)算法:幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成.
類型作圖合力的計(jì)算①互相垂直F=tanθ=②兩力等大,夾角θF=2F1cosF與F1夾角為③兩力等大且夾角120°合力與分力等大
1.(20xx·嘉善一中月考)下列說法錯(cuò)誤的是()
A.兩個(gè)共點(diǎn)力的共同作用效果與其合力單獨(dú)的作用效果相同
B.合力的作用效果與物體受到的每一個(gè)力的作用效果都相同
C.把物體受到的幾個(gè)力的合力求出后,可認(rèn)為物體只受一個(gè)力的作用
D.性質(zhì)不同的力可以合成,作用在不同物體上的力不可以合成
B[合力的作用效果和幾個(gè)分力的共同作用效果相同,因此可以用合力來代替幾個(gè)分力的作用,認(rèn)為物體只受到一個(gè)力,所以A、C兩項(xiàng)的說法正確,B項(xiàng)的說法錯(cuò)誤.在進(jìn)行力的合成時(shí),力必須作用在同一物體上,而力的性質(zhì)可以不同,如物體放在水平桌面上,所受的支持力與重力的合力為零.支持力與重力就是不同性質(zhì)的力,所以D項(xiàng)的說法正確.]
2.光滑水平面上的一個(gè)物體,同時(shí)受到兩個(gè)力的作用,其中F1=8N,方向水平向左;F2=16N,方向水平向右.當(dāng)F2從16N逐漸減小到0時(shí),二力的合力大小變化是()
A.逐漸增大B.逐漸減小
C.先減小后增大D.先增大后減小
C[F2減至8N的過程中合力減小至0,當(dāng)F2繼續(xù)減小時(shí),合力開始增大,但方向與原來合力的方向相反,故選項(xiàng)C正確.]
3.(20xx·普陀區(qū)月考)物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)力的作用,下列幾組力的合力不可能為零的是()
A.5N,7N,8NB.5N,2N,3N
C.1N,5N,10ND.10N,10N,10N
C[三個(gè)力合成,若前兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等,方向相反,就可以使這三個(gè)力合力為零,只要使最大的力的大小在其他兩個(gè)較小力的合力范圍之內(nèi),就能使合力為零,即第三個(gè)力F3滿足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2.故選C.]
4.(多選)如圖223所示,用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間,重物處于靜止?fàn)顟B(tài),AO繩水平,OB繩與豎直方向的夾角為θ,則AO繩的拉力FA、OB繩的拉力FB的大小與G之間的關(guān)系為()
圖223
A.FA=GtanθB.FA=
C.FB=D.FB=Gcosθ
AC[結(jié)點(diǎn)O受到三個(gè)力FA、FB、FC作用,如圖所示,其中FA、FB的合力與FC等大反向,即F合=FC=G,則:=tanθ,=cosθ
解得:FA=Gtanθ,F(xiàn)B=,故A、C正確.]
5.(20xx·嵊州學(xué)考模擬)如圖224所示,體操吊環(huán)運(yùn)動(dòng)有一個(gè)高難度的動(dòng)作就是先雙手撐住吊環(huán)(圖甲),然后身體下移,雙臂緩慢張開到圖乙位置,則在此過程中,吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個(gè)拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為()
甲乙
圖224
A.FT減小,F(xiàn)不變B.FT增大,F(xiàn)不變
C.FT增大,F(xiàn)減小D.FT增大,F(xiàn)增大
B[吊環(huán)兩繩拉力的合力與運(yùn)動(dòng)員重力相等,即兩繩拉力的合力F不變.在合力不變的情況下,兩分力之間夾角越大,分力就越大,由甲圖到乙圖的過程是兩分力間夾角增大的過程,所以FT增大,選項(xiàng)B正確.]考點(diǎn)二|力的分解
1.矢量和標(biāo)量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,疊加時(shí)遵循平行四邊形定則,如速度、力等.
(2)標(biāo)量:只有大小沒有方向的物理量,求和時(shí)按算術(shù)法則相加,如路程、動(dòng)能等.
2.力的分解
(1)定義:求一個(gè)力的分力的過程.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算.
(2)遵循的原則:
①平行四邊形定則.
②三角形定則.
3.力的效果分解法
(1)根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向;
(2)再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力的方向畫出平行四邊形;
(3)最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識(shí)求出兩分力的大小.
4.正交分解法(加試要求)
(1)定義:將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法.
(2)建立坐標(biāo)軸的原則:以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上).
1.共點(diǎn)力合成的方法
(1)作圖法.
(2)計(jì)算法:根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖,然后利用解三角形的方法求出合力,是解題的常用方法.
2.力的分解方法
(1)按力的效果分解
(2)正交分解法:①定義:將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法.
②建立坐標(biāo)軸的原則:一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn),在靜力學(xué)中,以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上);在動(dòng)力學(xué)中,以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系.
圖225
③方法:物體受到多個(gè)力作用F1、F2、F3…,求合力F時(shí),可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解.
x軸上的合力:Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…
y軸上的合力:Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…
合力大?。篎=
合力方向:與x軸夾角為θ,則tanθ=.
3.用力的矢量三角形定則分析力的最小值
(1)當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是兩分力垂直.如圖226甲所示,F(xiàn)2的最小值為Fsinα;
甲乙
圖226
(2)當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是所求分力F2與合力F垂直,如圖乙所示,F(xiàn)2的最小值為F1sinα;
(3)當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí),另一個(gè)分力F2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|.
1.小劉同學(xué)用輕質(zhì)圓規(guī)做了如圖227所示的小實(shí)驗(yàn),其中圓規(guī)兩腳A與B分別模擬橫梁與斜梁,鑰匙模擬重物.通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明:O點(diǎn)受到向下的力F產(chǎn)生的對(duì)橫梁A與斜梁B的作用效果分別是()
圖227
A.壓力、拉力B.壓力、壓力
C.拉力、拉力D.拉力、壓力
D[O點(diǎn)受到向下的力F,由力的效果分解法可知,分解為對(duì)A的拉力和對(duì)B的壓力,選D.]
2.下列說法正確的是()
A.把已知力F分解為兩個(gè)分力F1和F2,此時(shí)物體受到F、F1、F2三個(gè)力的作用
B.在力的分解中,分力可以比合力大
C.把已知力F分解時(shí),只能分解為兩個(gè)力
D.由于矢量的方向用正負(fù)表示,故具有正負(fù)值的物理量一定是矢量
B[已知力F分解成的兩個(gè)分力F1與F2并不是物體實(shí)際受到的力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)平行四邊形定則可知,分力可以大于、等于或小于合力,選項(xiàng)B正確;分解已知F時(shí)方法很多,只要分解的幾個(gè)力作用效果與力F的作用效果相同,那么力F可以分解為兩個(gè)力,也可以分解為更多力,一般情況下一個(gè)力分解為兩個(gè)分力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;具有正負(fù)值的物理量不一定是矢量,如溫度有正負(fù)值,但它是標(biāo)量,矢量與標(biāo)量的本質(zhì)區(qū)別是它們的運(yùn)算方法不同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.]
3.(20xx·義烏市學(xué)考模擬)如圖228所示,把光滑斜面上的物體所受重力mg分解為F1、F2兩個(gè)力.圖中FN為斜面對(duì)物體的支持力,則下列說法正確的是()
圖228
A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力
B.物體受到mg、FN、F1、F2共四個(gè)力的作用
C.F2是物體對(duì)斜面的壓力
D.力FN、F1、F2這三個(gè)力的作用效果與mg、FN這兩個(gè)力的作用效果相同
D[F1是重力沿斜面向下的分力,其作用效果是使物體沿斜面下滑,施力物體是地球,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.物體受到重力mg和支持力FN兩個(gè)力的作用,F(xiàn)1、F2是重力的分力,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.F2是重力沿垂直于斜面方向的分力,其作用效果是使物體壓斜面,F(xiàn)2的大小等于物體對(duì)斜面的壓力,但二者的受力物體不同,F(xiàn)2的受力物體是物體本身,物體對(duì)斜面的壓力的受力物體是斜面,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.合力與分力有相同的作用效果,故選項(xiàng)D正確.]
4.(加試要求)如圖229所示,質(zhì)量為m的物體在推力F的作用下,在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知物體與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ,則物體受到的摩擦力的大小為()
圖229
A.μmgB.μ(mg+Fsinθ)
C.μ(Fcosθ+mg)D.Fsinθ
B[先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,如圖所示,然后對(duì)力F進(jìn)行正交分解,F(xiàn)產(chǎn)生兩個(gè)效果:
使物體水平向前的F1=Fcosθ,同時(shí)使物體壓緊水平地面的F2=Fsinθ.由力的平衡可得F1=Ff,F(xiàn)2+mg=FN,又滑動(dòng)摩擦力Ff=μFN,即可得Ff=μ(Fsinθ+mg).選B.]
5.(加試要求)如圖2210所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A,為使細(xì)繩與豎直方向成30°角時(shí)小球A處于靜止?fàn)顟B(tài),則對(duì)小球施加的力最小為()
圖2210
A.mgB.mg
C.mgD.mg
C[將mg在如圖所示方向分解,施加的最小力與F1等大反向即可使小球靜止,故Fmin=F1=mgsin30°=mg,選項(xiàng)C正確.]
20xx高考物理《曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解》材料分析
20xx高考物理《曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解》材料分析
[浙江考試標(biāo)準(zhǔn)]
知識(shí)內(nèi)容考試要求命題規(guī)律必考加試曲線運(yùn)動(dòng)bb1.速度、加速度、位移的合成與分解在實(shí)際問題中的應(yīng)用;2.平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法以及平拋運(yùn)動(dòng)在具體生活情境中的應(yīng)用;
3.描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及它們之間的關(guān)系和應(yīng)用;
4.圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題;
5.圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題;
6.天體質(zhì)量和密度的計(jì)算;
7.第一宇宙速度的計(jì)算;
8.天體的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星的變軌問題.運(yùn)動(dòng)的合成與分解bc平拋運(yùn)動(dòng)dd圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度、向心力dd生活中的圓周運(yùn)動(dòng)c行星的運(yùn)動(dòng)、太陽(yáng)與行星間的引力a萬(wàn)有引力定律、萬(wàn)有引力理論的成就c宇宙航行c經(jīng)典力學(xué)的局限性a實(shí)驗(yàn)6研究平拋運(yùn)動(dòng)第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解
考點(diǎn)一|曲線運(yùn)動(dòng)
1.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)速度的方向
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向就是曲線在這一點(diǎn)的切線方向.
(2)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度的方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).
2.曲線運(yùn)動(dòng)的條件
(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)角度:物體的加速度方向跟速度方向不在同一條直線上.
(2)動(dòng)力學(xué)角度:物體所受合外力的方向跟速度方向不在同一條直線上.
1.合力方向與軌跡的關(guān)系
(1)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在合力方向與速度方向之間.
(2)合力一定指向物體運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè).
2.速率變化情況判斷
(1)當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體的速率增大.
(2)當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體的速率減?。?br>
(3)當(dāng)合外力方向與速度方向垂直時(shí),物體的速率不變.
1.(20xx·南開區(qū)高一檢測(cè))做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在運(yùn)動(dòng)過程中,一定發(fā)生變化的物理量是()
A.速率B.速度
C.加速度D.合力
B[曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向一定變化,但大小可能變,也可能不變,B正確,A錯(cuò)誤;做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定不為零,一定具有加速度,但合外力、加速度可能不變,也可能變化,故C、D錯(cuò)誤.]
2.(20xx·建德模擬)關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,以下說法正確的是()
A.物體受到的合外力不為零,物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)
B.物體受到的力不為恒力,物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.初速度不為零,加速度也不為零,物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)
D.初速度不為零,且受到與初速度方向不在同一條直線上的外力作用,物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)
D[物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力方向與速度方向不在同一條直線上,物體在恒力作用下,可以做勻變速直線運(yùn)動(dòng),不一定做曲線運(yùn)動(dòng),而在變力作用下,可以做變加速直線運(yùn)動(dòng),不一定做曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;豎直上拋運(yùn)動(dòng)的初速度不為0,加速度也不為0,是直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;只有速度方向與合外力的方向不在一條直線上時(shí),物體才做曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確.]
3.“天宮二號(hào)”于20xx年9月15日發(fā)射升空,在靠近軌道沿曲線從M點(diǎn)到N點(diǎn)的飛行過程中,速度逐漸減小,在此過程中“天宮二號(hào)”所受合力的方向,可能是()
C[考慮到合外力方向指向軌跡凹側(cè),且由M到N速度減小可知,C選項(xiàng)正確.]
4.(20xx·海寧模擬)如圖411所示的曲線為某同學(xué)拋出的鉛球運(yùn)動(dòng)軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn)),A、B、C為曲線上的三點(diǎn),關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向,下列說法正確的()
圖411
A.沿AB的方向B.沿BD的方向
C.沿BC的方向D.沿BE的方向
B[物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)軌跡上經(jīng)過該點(diǎn)的切線方向,又本題中鉛球?qū)嶋H沿ABC方向運(yùn)動(dòng),故它在B點(diǎn)的速度應(yīng)沿BD的方向,選項(xiàng)B正確.]
5.(加試要求)小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件時(shí),將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運(yùn)動(dòng),得到不同軌跡.圖412中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡,磁鐵放在位置A時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是________(填軌跡字母代號(hào)),磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是________(填軌跡字母代號(hào)).實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向________(選填“在”或“不在”)同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng).
圖412
【解析】因?yàn)榇盆F對(duì)小鋼珠只能提供引力,磁鐵在A處時(shí),F(xiàn)與v0同向,小鋼珠做變加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡為b;當(dāng)磁鐵放在B處時(shí),F(xiàn)與v0不在同一直線上,引力指向曲線的凹側(cè),運(yùn)動(dòng)軌跡為c.當(dāng)合外力方向與速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng).【答案】bc不在考點(diǎn)二|運(yùn)動(dòng)的合成與分解
1.遵循的法則
位移、速度、加速度都是矢量,故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則.
2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
(1)等時(shí)性
合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等,即同時(shí)開始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止.
(2)獨(dú)立性
一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,不受其他運(yùn)動(dòng)的影響.
(3)等效性
各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果.
3.合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)判斷(加試要求)
1.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則
運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)的各物理量即位移、速度、加速度的合成與分解,由于它們均是矢量,故合成與分解都遵守平行四邊形定則.
(1)作圖法:選好標(biāo)度,用一定長(zhǎng)度的有向線段表示分運(yùn)動(dòng)或合運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量,嚴(yán)格按照平行四邊形定則畫出平行四邊形求解.
(2)計(jì)算法:先畫出運(yùn)動(dòng)合成或分解的示意圖,然后應(yīng)用直角三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解.
2.“三步走”求解合運(yùn)動(dòng)或分運(yùn)動(dòng)
(1)根據(jù)題意確定物體的合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng).
(2)根據(jù)平行四邊形定則作出矢量合成或分解的平行四邊形.
(3)根據(jù)所畫圖形求解合運(yùn)動(dòng)或分運(yùn)動(dòng)的參量,求解時(shí)可以用勾股定理、三角函數(shù)等數(shù)學(xué)知識(shí).
1.某一時(shí)刻,一物體沿水平和豎直方向的分速度分別為8m/s和6m/s,則該物體的速度大小是()
A.2m/sB.6m/s
C.10m/sD.14m/s
C[v==m/s=10m/s.故選C.]
2.(20xx·奉化市調(diào)研)如圖413所示,一艘炮艇沿長(zhǎng)江由西向東快速行駛,在炮艇上發(fā)射炮彈射擊北岸正北方向的目標(biāo).要擊中目標(biāo),射擊方向應(yīng)()
圖413
A.對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)
B.偏向目標(biāo)的西側(cè)
C.偏向目標(biāo)的東側(cè)
D.無(wú)論對(duì)準(zhǔn)哪個(gè)方向都無(wú)法擊中目標(biāo)
B[炮彈的實(shí)際速度方向沿目標(biāo)方向,該速度是船的速度與射擊速度的合速度,根據(jù)平行四邊形定則,知射擊的方向偏向目標(biāo)的西側(cè).故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.]
3.(加試要求)手持滑輪把懸掛重物的細(xì)線拉至如圖414所示的實(shí)線位置,然后滑輪水平向右勻速移動(dòng),運(yùn)動(dòng)中始終保持懸掛重物的細(xì)線豎直,則重物運(yùn)動(dòng)的速度()
圖414
A.大小和方向均不變
B.大小不變,方向改變
C.大小改變,方向不變
D.大小和方向均改變
A[滑輪水平向右勻速運(yùn)動(dòng)過程中,懸掛物塊的細(xì)線保持豎直,物體具有與滑輪相同的水平速度,同時(shí)重物豎直方向勻速上升,其距離與滑輪水平向右的距離相同,故重物豎直上升的速度恒定不變,且與水平方向速度大小相等,因此重物運(yùn)動(dòng)的速度方向斜向右上方,與水平方向成45°角,大小恒定,A正確.]
4.20xx年,全國(guó)山地自行車冠軍賽第二站在山東威海舉行.如圖415所示,若在某一路段車手騎自行車以4m/s的速度向正東方向行駛,天氣預(yù)報(bào)報(bào)告當(dāng)時(shí)是正北風(fēng),風(fēng)速也是4m/s,則車手感覺的風(fēng)速為________m/s,方向是________.
圖415
【解析】以人為參考系,氣流在水平方向上向西有4m/s的速度,向南有4m/s的速度,所以合速度為4m/s,方向?yàn)槲髂戏较?,如圖所示.
【答案】4西南考點(diǎn)三|實(shí)例分析
1.首先根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果確定兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),而實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng).注意只有實(shí)際運(yùn)動(dòng)才是合運(yùn)動(dòng)(平行四邊形的對(duì)角線).
2.兩分運(yùn)動(dòng)具有等效性、等時(shí)性和獨(dú)立性.
/華-資*源%庫(kù)1.小船渡河問題分析
(1)船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水流的運(yùn)動(dòng)和船相對(duì)靜水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).
(2)三種速度:v1(船在靜水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的實(shí)際速度).
(3)最短時(shí)間問題:船頭正對(duì)河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,t短=(d為河寬).
(4)過河路徑最短
v2vB
B.vA
有機(jī)合成
學(xué)校臨清三中學(xué)科化學(xué)
第三章第四節(jié)有機(jī)合成
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)“有機(jī)合成”的基礎(chǔ)知識(shí)。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.在烴和烴的衍生物中:
能發(fā)生取代反應(yīng)有
能發(fā)生加成反應(yīng)有
能發(fā)生消去反應(yīng)有
能發(fā)生聚合反應(yīng)有
2.有機(jī)合成的思路:就是通過有機(jī)反應(yīng)構(gòu)建目標(biāo)分子的骨架,并引入或轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)。
思考:
在碳鏈上引入C=C的三種方法:
(1)___________(2)__________(3)__________。
在碳鏈上引入鹵素原子的三種方法:
(1)___________(2)__________(3)__________。
在碳鏈上引入羥基的四種方法:
(1)___________(2)__________(3)__________
(4)__________。
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、掌握烴及烴的衍生物性質(zhì)及官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化的一些方法。
2、了解有機(jī)合成的過程和基本原則。
3、掌握逆向合成法在有機(jī)合成中的應(yīng)用。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):①官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化的概括和總結(jié)。
②逆合成分析法在有機(jī)合成過程中的應(yīng)用二、學(xué)習(xí)過程
活動(dòng)探究
閱讀課本,以(草酸二乙酯)為例,說明逆推法在有機(jī)合成中的應(yīng)用。
(1)分析草酸二乙酯,官能團(tuán)有;
(2)反推,酯是由酸和醇合成的,則反應(yīng)物為和;
(3)反推,酸是由醇氧化成醛再氧化酸來的,則可推出醇為
(4)反推,此醇A與乙醇的不同之處在于。此醇羥基的引入可用B;
(5)反推,乙醇的引入可用,或;
(6)由乙烯可用制得B。
總結(jié)解題思路:
①
②
③
[思考]用綠色化學(xué)的角度出發(fā),有機(jī)合成的設(shè)計(jì)有哪些注意事項(xiàng)?
[總結(jié)]
[知識(shí)拓展]科里(EliasJamesCorey)
1990年10月17日,瑞典皇家科學(xué)院授予美國(guó)哈佛大學(xué)的有機(jī)化學(xué)家EliasJamesCorey以1990年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),表彰他在有機(jī)合成的理論和方法學(xué)方面的貢獻(xiàn)。
科里從50年代后期開始進(jìn)行有機(jī)合成的研究工作,三十多年來他和他的同事們合成了幾百個(gè)重要的天然產(chǎn)物。這些化合物的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜,而且越往后,他合成的目標(biāo)化合物越復(fù)雜,合成的難度也越大。
他的合成工作主要涉及(1)大環(huán)結(jié)構(gòu)(2)雜環(huán)結(jié)構(gòu)(3)倍半萜類化合物(4)多環(huán)異戊二烯類化合物(5)前列腺類化合物(6)白三烯類化合物。
此外,科里還開創(chuàng)了運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)于有機(jī)合成的設(shè)計(jì)。1969年他和他的學(xué)生衛(wèi)普克(Wipke)編制了第一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的程序OCSS(OrganicChemicalSynthesisSimulation,有機(jī)化學(xué)合成模擬),這也是建立在他的逆合成分析原理上的。
[課堂練習(xí)]
1.反應(yīng)2CH3I+2Na→CH3CH3+2NaI在有機(jī)合成上叫伍爾茲反應(yīng),現(xiàn)將CH3Br、CH3CH2I的混合物跟金屬鈉反應(yīng),則反應(yīng)式為:__________________。
2.一鹵代烷[RX]與金屬鎂在室溫下于干燥乙醚中作用,生成有機(jī)鎂化物——鹵化烷基鎂
這種產(chǎn)物叫做“GnignandReagenl”(格林試劑)。格林試劑很活潑,能與多種具有活潑氫的化合物(HY)作用,生成相應(yīng)的烴。
Y=-OH,-OR,-X(鹵原子),等。格林試劑是有機(jī)合成中用途甚廣的一種試劑,可以用來合成烷、烯烴、醇、醛、酮、羧酸等一系列化合物。寫出以苯、丙烯為主要原料合成C6H5CHOHCH2CH3化學(xué)方程式。
3.由轉(zhuǎn)變成。需經(jīng)過_____、_____、_____等較合理的反應(yīng)過程。
5.已知與醛相連的碳原子上的氫原子稱為α氫原子(α-H),α-H具有一定的化學(xué)活潑性,如(R,R′可為烴基或H原子),又如(前后二者皆無(wú)α-H),甲醛是還原性最強(qiáng)的醛,請(qǐng)完成
(1)以CH3CHO為必需試劑制備C[CH2OH]4時(shí),另一種有機(jī)試劑M是__________(填化學(xué)式),有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式為①___________________________②_____________________。
(2)為了更好地合成C[CH2OH]4,所加試劑M常常要適當(dāng)過量,請(qǐng)解釋其原因______________________________________。
5.以苯為主要原料可以通過下列途徑制取冬青油和阿斯匹林:
請(qǐng)按要求回答:
(1)填出流程中方框內(nèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________________________;
(2)寫出變化中①和⑥的方程式(注明反應(yīng)條件);
(3)變化過程中的②屬于_______反應(yīng),⑦屬于_________反應(yīng);
(4)物質(zhì)的量相等的冬青油和阿斯匹林完全燃燒時(shí)消耗O2的量,冬青油比阿斯匹林_____________,其中冬青油燃燒的化學(xué)方程式是______________________________;
(5)這樣制得的冬青油層中往往含有原料B,致使產(chǎn)品不純。從冬青油中提取冬青油選用的試劑是___________。其反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。
參考答案:
1.
2.
③
④
3.消去,加成,消去。
4.(1)HCHO
A:
B:
5.(1)A:B:
(2)
(3)②:水解反應(yīng)⑦:酯化反應(yīng)
(4)少,
(5)NaHCO3溶液
力的合成
力的合成
[要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)]
1、力的合成和合力的概念。一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就是那幾個(gè)力的合力;力的合成是運(yùn)算過程。
2、通過實(shí)驗(yàn)探究,求合力的方法可歸納為:如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么合力的大小與方向就可以用這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線表示,這個(gè)法則就是平行四邊形法則。
3、合力隨兩分力間的夾角的增大而減小,合力的變化范圍是在兩分力之和與兩分力之差之間,即│F1-F2│≤F≤│F1+F2│
[范例精析]
例1在做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,只用一個(gè)彈簧秤來代替鉤碼也可以完成這個(gè)實(shí)驗(yàn),下面用單個(gè)彈簧秤完成實(shí)驗(yàn)的說法中,正確的是()
A.把兩條細(xì)線中的一條與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉動(dòng)這兩條細(xì)線,使橡皮條一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn)位置,讀出秤的示數(shù)Fl和F2的值
B.把兩條細(xì)線中的一條與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉動(dòng)這兩條細(xì)線,使橡皮條的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出彈簧秤的示數(shù)F1;放回橡皮條,再將彈簧秤連接到另一根細(xì)線上,再同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條再伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出秤的示數(shù)F2
C.用彈簧秤連接一條細(xì)線拉橡皮條,使它的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出Fl;再換另一條細(xì)線與彈簧秤連接拉橡皮條,使它的一端仍然伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出F2
D.把兩根細(xì)線中的一條細(xì)線與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),記下兩細(xì)線的方向及秤的示數(shù)Fl;放回橡皮條后,將彈簧秤連接到另一根細(xì)線上,再同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),并使兩條細(xì)線位于記錄下來的方向上,讀出彈簧秤的讀數(shù)為F2.
解析:本實(shí)驗(yàn)是用橡皮條的伸長(zhǎng)來顯示力的作用效果,相同的作用效果應(yīng)該是使橡皮條沿相同的方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度。用一只彈簧秤實(shí)驗(yàn),與用兩只彈簧秤完成該實(shí)驗(yàn)基本步驟相同,但必須保證效果相同,同時(shí)能完整地作出平行四邊形進(jìn)行比較.答案:D
拓展:本實(shí)驗(yàn)要研究合力和分力的關(guān)系,把第一次兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2看作與第二次一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力F單獨(dú)作用的效果相同時(shí),F(xiàn)1、F2和F才構(gòu)成分力和合力的關(guān)系,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,用橡皮條在拉力作用下發(fā)生的形變來反映力的作用效果,這個(gè)形變包括伸長(zhǎng)量和伸長(zhǎng)方向兩項(xiàng),伸長(zhǎng)量反映橡皮條所受合力的大小,伸長(zhǎng)方向反映橡皮條所受合力的方向,僅用其中的一項(xiàng)不能完整表示力的作用效果.
例如.關(guān)于“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()
A.兩串鉤碼的拉力與某一串鉤碼的拉力作用效果相同
B.實(shí)驗(yàn)中不必記錄兩分力的夾角
C.實(shí)驗(yàn)中必須記錄兩分力的方向
D.實(shí)驗(yàn)中必須記錄橡皮條端點(diǎn)最終被拉到的位置
(答案:ACD)
例2.力F1=45N,方向水平向東。力F2=60N,方向水平向北,用作圖法求解合力F的大小和方向。
解析:選擇某一標(biāo)度,利用1.0cm的長(zhǎng)度表示15N的力,作出力的平行四邊形,如圖3-4-1所示,表示F1的線段長(zhǎng)3.0㎝,表示F2的線段長(zhǎng)4.0㎝。用刻度尺量出對(duì)角線的長(zhǎng)度L為5.0㎝,利用F=L×15/1.0N=75N求出,用量角器可量出合力的方向?yàn)闁|偏北53°。
拓展:涉及方向問題的共點(diǎn)力合成時(shí),表示的方向應(yīng)該與地圖冊(cè)的方向一致。用圖解法求合力時(shí),選用的標(biāo)度不能太小,標(biāo)度太小會(huì)導(dǎo)致誤差增大。
例3、下列關(guān)于合力的敘述中正確的是()
A.合力是原來幾個(gè)力的等效代替,合力的作用效果與分力的共同作用效果相同
B.兩個(gè)力夾角為θ(0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而增大
C.合力的大小總不會(huì)比分力的代數(shù)和大
D.不是同時(shí)作用在同一物體上的力也能進(jìn)行力的合成的運(yùn)算
解析:力的合成基本出發(fā)點(diǎn)是力的等效代替.合力是它的所有分力的一種等效力,它們之間是等效代替關(guān)系。合力和作用在物體上各分力間的關(guān)系,在效果上是和各分力的共同作用等效,而不是與一個(gè)分力等效.因此只有同時(shí)作用在同一物體上的力才能進(jìn)行力的合成的運(yùn)算。就合力與諸分力中的一個(gè)分力的大小相比較,則合力的大小可以大于、等于或小于分力.這是因?yàn)榱κ鞘噶?,力的合成遵循平行四邊形定則,合力的大小不僅跟分力的大小有關(guān),而且跟分力的方向有關(guān).根據(jù)力的平行四邊形定則和數(shù)學(xué)知識(shí)可知,兩個(gè)力夾角為θ(0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而減小,θ=0°時(shí),合力最大,為兩分力的代數(shù)和;θ=180°時(shí),合力大小最小,等于兩分力代數(shù)差,所以合力的大小總不會(huì)比分力的代數(shù)和大.
正確解答AC
拓展:只有同時(shí)作用在同一物體上的幾個(gè)力才存在著等效的合力.求解多個(gè)力的合力時(shí),可以先把任意兩個(gè)力合成,再把合力與第三個(gè)力合成,直到把所有力都合成進(jìn)去。例如:三個(gè)方向互成120°角的力,F(xiàn)1=12N方向向東,F(xiàn)2=15N方向南偏西,F(xiàn)3=15N,方向西偏北。求這三個(gè)力的合力時(shí)可先把F2與F3合成,它們的合力為15N,方向向西,再與F1合成,所以三個(gè)力的合力等于3N,方向向西。如圖3-4-2所示。
【能力訓(xùn)練】
1.如果一個(gè)力的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生效果_____,這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的______,求幾個(gè)力的合力叫做___________.相同,合力,力的合成
2.力的合成遵循力的________________,求兩個(gè)力的合力時(shí),用力的圖示法作出以這兩個(gè)力的線段為_______的平行四邊形的對(duì)角線,則對(duì)角線的長(zhǎng)度和方向表示____________________.平行四邊形定則,鄰邊,合力的大小和方向
3.有兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力,它們的合力的大小F合隨兩力夾角α變化的情況如圖3-4-3所示,則兩力的大小分別為_______和.4N,8N
4.作用在某物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力F1=40N,F2=30N.當(dāng)兩個(gè)力的夾角為____時(shí),兩力的合力最大,其最大值是_______N;當(dāng)兩力的夾角為_______時(shí)兩力的合力最小,其最小值是________N;當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí)合力的大小是________N,合力的方向?yàn)開______(用與F1的夾角表示)0°70180°105037°
5.有五個(gè)力作用于一點(diǎn)O,這五個(gè)力的作用情況如圖3-4-4所示,構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩鄰邊和三條對(duì)角線。已知F3=10N。則這五個(gè)力的合力大小為________。30N
6.一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用,則(B)
A.當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí),物體所受合力一定為零
B.當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí),物體所受合力可能為零
C.當(dāng)兩個(gè)力中一個(gè)較大時(shí),物體所受合力一定與較大的力同方向
D.當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí),物體所受合力將取最大值
7.關(guān)于共點(diǎn)力,下列說法中正確的是(CD)
A、作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,這兩力是共點(diǎn)力
B、作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果是一對(duì)平衡力,則這兩力是共點(diǎn)力
C、作用在一個(gè)物體的幾個(gè)力,如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上,則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力
D、作用在一個(gè)物體的幾個(gè)力,如果它們力的作用線匯交于同一點(diǎn),則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力
8.物體受到兩個(gè)方向相反的力的作用,F1=8N,F2=10N,當(dāng)F2由10N逐漸減小到零的過程中,這兩個(gè)力的合力的大小變化是(D)
A.逐漸變小
B.逐漸增大
C.先變大后變小
D.先變小后變大
9.作用在同一物體上的兩個(gè)力F1=F2=15N,用作圖法分別求出夾角為300、900、1200時(shí)合力的大小和方向.
10如圖3-4-5所示,懸掛在天花板下重60N的小球,在均勻的水平風(fēng)力作用下偏離了豎直方向θ=30°角.求風(fēng)對(duì)小球的作用力和繩子的拉力.34.6N
11.如圖3-4-6所示,懸線AO與天花板夾角為600,線AO的拉力F1=24N,線BO與墻壁垂直,線BO的拉力F2=12N.求:
(1)用圖解法求F1和F2的合力.
(2)用計(jì)算法求F1、F2的合力的大小.20.8N
12.物體受到三個(gè)力的作用,其中兩個(gè)力的大小分別為5N和7N,這三個(gè)力的最大值為21N,則第三個(gè)力的大小為多少?這三個(gè)力的合力最小值為多少?若三個(gè)力的最大值為30N,則三個(gè)力的合力的最小值為多少?9N0