小學(xué)實(shí)驗(yàn)教案

力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

力學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)
一、誤差和有效數(shù)字
1.誤差
測量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。
（1）系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重復(fù)同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總是同樣地偏大或偏小。
（2）偶然誤差總是有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，并且偏大和偏小的機(jī)會相同。減小偶然誤差的方法，可以多進(jìn)行幾次測量，求出幾次測量的數(shù)值的平均值。這個(gè)平均值比某一次測得的數(shù)值更接近于真實(shí)值。
2.有效數(shù)字
帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字，叫做有效數(shù)字。
（1）有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。
（2）只能帶有一位不可靠數(shù)字，不是位數(shù)越多越好。

注：凡是用測量儀器直接測量的結(jié)果，讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值（可靠數(shù)字）后，再向下估讀一位（不可靠數(shù)字），這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。間接測量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求，運(yùn)算結(jié)果一般可用2~3位有效數(shù)字表示。
二、考試大綱規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)
1.長度的測量（游標(biāo)卡尺和螺旋測微器）
（1）游標(biāo)卡尺
①10分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.9mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出0.1毫米位的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，0.1毫米位就讀幾（不能讀某）。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1mm。
②20分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.95mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出毫米以下的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.05mm。
③50分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.98mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.02mm。這種卡尺的刻度是特殊的，游標(biāo)上的刻度值，就是毫米以下的讀數(shù)。這種卡尺的讀數(shù)可以準(zhǔn)確到0.02mm。

注意：游標(biāo)卡尺都是根據(jù)刻線對齊來讀數(shù)的，所以都不再往下一位估讀。
要知道主要構(gòu)造的名稱：主尺、游標(biāo)尺、外測量爪、內(nèi)測量爪、深度尺、緊固螺釘。
（2）螺旋測微器
固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側(cè)）；可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)（或后退）0.5mm。在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時(shí)，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，然后從可動刻度上讀取剩余部分（因?yàn)槭?0分度，所以在最小刻度后必須再估讀一位），再把兩部分讀數(shù)相加，得測量值。
要知道主要構(gòu)造的名稱：以下的①-⑦依次是：測砧、測微螺桿、固定刻度、可動刻度、旋鈕、微調(diào)旋鈕和尺架。
例1讀出下列游標(biāo)卡尺測量的讀數(shù)。
⑴⑵

解：（1）2.98cm；（2）6.170cm；（3）1.050cm
例2讀出下列螺旋測微器測量的讀數(shù)。
⑴⑵

解：（1）0.642mm；（2）10.294mm
2.互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成

（1）原理是兩只彈簧秤成角度拉橡皮條AB和一只彈簧秤拉橡皮條AB的效果相同，這個(gè)效果就是指橡皮條的形變量（大小和方向）相同。
（2）在畫力的圖示時(shí)，必須有箭頭、標(biāo)度、刻度。
（3）實(shí)驗(yàn)往往有一定的偶然誤差，只要用平行四邊形定則求得的合力F和一只彈簧秤的拉力F/的圖示大小和方向在誤差允許的范圍內(nèi)相同就可以了。
例3橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端栓上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計(jì)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測力計(jì)。當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖所示。這時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。⑴由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為_____N和_____N。（只須讀到0.1N）⑵在右圖的方格紙中按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力。
解：（1）2.5N和4.0N
（2）注意平行四邊形中的實(shí)線、虛線的區(qū)別和箭頭、標(biāo)度、單位。
3.測定勻變速直線運(yùn)動的加速度
（1）紙帶處理。從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器重復(fù)打下的多條紙帶中選點(diǎn)跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測量的地方取一個(gè)開始點(diǎn)O，然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、…（或者說每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)），這樣做的好處是相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，便于計(jì)算。測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s1、s2、s3…

（2）利用s1、s2、s3…可以計(jì)算相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3…，如果它們在允許的誤差范圍內(nèi)相等，則可以判定被測物體的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。
（3）利用紙帶可以求被測物體在任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v：如
（4）利用紙帶求被測物體的加速度a。具體來說又有3種方法：
①“逐差法”：從紙帶上得到6個(gè)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移，則
②利用任意兩段相鄰記數(shù)點(diǎn)間的位移求a：如
③利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。
例4某同學(xué)在做“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每兩點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。

由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：①該勻變速直線運(yùn)動的加速度a=___________m/s2。②與紙帶上D點(diǎn)相對應(yīng)的瞬時(shí)速度v=__________m/s。（答案均要求保留3位有效數(shù)字）
4.驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動定律
（1）了解該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的來源。
①用砂和砂桶的總重量代替小車受到的拉力。由牛頓第二定律可知，由于砂桶也在做勻加速運(yùn)動，因此砂和砂桶的總重量肯定大于小車受到的實(shí)際拉力?？梢酝茖?dǎo)出結(jié)論：只有在小車的總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m時(shí)，才能使該系統(tǒng)誤差足夠小。
②沒有考慮摩擦阻力的作用。應(yīng)該用平衡摩擦力的方法來消除這個(gè)系統(tǒng)誤差。
（2）為研究a、F、m三者的關(guān)系，要利用“控制變量法”，分別研究a與F、a與m的關(guān)系。
（3）用圖象法驗(yàn)證a∝F、a∝m-1（后者必須用a-m-1圖象，不能用a-m圖象）
例5一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如右圖所示。下圖是打出的紙帶的一段。
⑴已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=_____。
⑵為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需要測量的物理量有_______。用測得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式為f=_________。
解：（1）3.89m/s2
（2）小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h。mgh/l-ma
5.碰撞中的動量守恒

（1）每次入射小球都應(yīng)該從斜槽軌道的同一位置開始自由下滑。
（2）被碰小球的位置必須與入射小球等高，其中心與斜槽末端的水平距離恰好是小球半徑的2倍。
（3）由于v1、v1/、v2/均為水平方向，且兩球的豎直下落高度相等，所以它們飛行時(shí)間相等，若以該時(shí)間為時(shí)間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O/N表示。因此只需驗(yàn)證：m1OP=m1OM+m2(O/N-2r）即可。
（4）必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球（保證碰撞后兩小球都向前運(yùn)動）。
（5）小球落地點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)都圈在里面，圓心就是落點(diǎn)的平均位置。
（6）所用的儀器有：天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺（測小球直徑）、碰撞實(shí)驗(yàn)器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個(gè)直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。
（7）若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么兩小球?qū)⒉辉偻瑫r(shí)落地，但兩個(gè)小球都將從斜槽末端開始做平拋運(yùn)動，于是驗(yàn)證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON，兩個(gè)小球的直徑也不需測量了（但必須相等）。
例6在“碰撞中的動量守恒”實(shí)驗(yàn)中，儀器按要求安裝好后開始實(shí)驗(yàn)，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，在百紙上記錄下重錘位置和各小球落點(diǎn)的平均位置依次為O、A、B、C，設(shè)入射小球和被碰小球的質(zhì)量依次為m1、m2，則下列說法中正確的有
A.第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是A、B
B.第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是B、A
C.第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r(shí)落地
D.m1AB=m2OC
解：最遠(yuǎn)的C點(diǎn)一定是被碰小球的落點(diǎn)，碰后入射小球的速度將減小，因此選B；由于被碰小球是放在斜槽末端的，因此被碰小球飛出后入射小球才可能從斜槽末端飛出，兩小球不可能同時(shí)落地；由動量守恒得m1OB=m1OA+m2OC，選D。答案是BD。
6.研究平拋物體的運(yùn)動
（1）斜槽末端的切線必須水平。
（2）用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。
（3）以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。
（4）如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。
（5）每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。
（6）由描跡法得到小球平拋的軌跡，從軌跡上任何一點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)都可以計(jì)算出該平拋物體拋出時(shí)的初速度。
（7）若用閃光照相來研究，所得到的照片上相鄰小球間的時(shí)間間隔是相等的，利用這一結(jié)論和運(yùn)動分解的知識，可以求小球平拋的初速度，也可以求小球在任何一個(gè)位置的瞬時(shí)速度。
例7.如圖所示，在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按要求描繪出了小球做平拋運(yùn)動過程中的三個(gè)點(diǎn)A、B、C，并利用刻度尺量出了三點(diǎn)的坐標(biāo)依次是A(0.369，0.112)、B(0.630，0.327)、C(0.761，0.480)，單位為m。又稱得小球的質(zhì)量為20g，試計(jì)算小球平拋的初動能EK。
解：小球的初速度，因此初動能，帶入數(shù)據(jù)后得：EK1=0.0596J，EK2=0.0594J，EK3=0.0591J，因此初動能的平均值為EK=0.0594J
7.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
本實(shí)驗(yàn)要求驗(yàn)證自由下落過程中機(jī)械能守恒，圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。

（1）要多做幾次實(shí)驗(yàn)，選點(diǎn)跡清楚，且第一、二兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶進(jìn)行測量。
（2）用刻度尺量出從0點(diǎn)到1、2、3、4、5各點(diǎn)的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用“勻變速直線運(yùn)動中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段位移內(nèi)的平均速度”，算出2、3、4各點(diǎn)對應(yīng)的即時(shí)速度v2、v3、v4，驗(yàn)證與2、3、4各點(diǎn)對應(yīng)的重力勢能減少量mgh和動能增加量是否相等。
（3）由于摩擦和空氣阻力的影響，本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差總是使
（4）本實(shí)驗(yàn)不需要在打下的點(diǎn)中取計(jì)數(shù)點(diǎn)。也不需要測重物的質(zhì)量。
例8在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如右。其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位cm)。
（1）這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_____,應(yīng)記作_______cm。
（2）該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少量為_______，而動能的增加量為________，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示).這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量，原因是_________________。
（3）另一位同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，不過他數(shù)了一下：從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O數(shù)起，圖中的B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn)。因此他用vB=gt計(jì)算跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，得到動能的增加量為______，這樣驗(yàn)證時(shí)的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量,原因是________________________________。
解：（1）OC，15.70
（2）1.22m，1.20m，大于，v是實(shí)際速度，因?yàn)橛心Σ辽鸁?，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（3）1.23m，小于，v是按照自由落體計(jì)算的，對應(yīng)的下落高度比實(shí)際測得的高度要大。
8.用單擺測定重力加速度
（1）擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長L/（讀到0.1mm），用游標(biāo)卡尺量出擺球直徑（讀到0.1mm）算出半徑r，則擺長L=L/+r
（2）開始擺動時(shí)需注意：擺角要小于5°（要保證做簡諧運(yùn)動，不要使擺動成為圓錐擺）
（3）從擺球通過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測出單擺做50次全振動所用的時(shí)間，算出周期的平均值T。
（4）改變擺長重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度，再求這些重力加速度的平均值。
例9一組同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用正確的操作方法，測定了6組擺長L和周期T的對應(yīng)值。為了求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，4位同學(xué)提出了4種不同的方法：①從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選取1組，用公式g=4π2L/T2求出g作為測量值；②分別求出6個(gè)L值的平均值和6個(gè)T值的平均值，用公式g=4π2/2求出g作為測量值；③分別用6組L、T的對應(yīng)值，用公式g=4π2L/T2求出6個(gè)對應(yīng)的g值，再求這6個(gè)g的平均值作為測量值；④在坐標(biāo)紙上作出T2-L圖象，從圖象中計(jì)算出圖線的斜率K，根據(jù)g=4π2/K求出g作為測量值。
你認(rèn)為以上4種方法中，錯(cuò)誤的是哪一種____（填代號即可），其余正確方法中偶然誤差最小的是哪一種______(填代號即可)。
解：錯(cuò)誤的是②，因?yàn)長和T之間不是一次函數(shù)的關(guān)系。偶然誤差最小的是④，因?yàn)榕既徽`差總是有時(shí)偏大有時(shí)偏小。而描點(diǎn)后畫線時(shí)要求盡可能多的點(diǎn)在該直線上，其余點(diǎn)盡可能均衡地分布在該直線兩側(cè)，實(shí)際上是把偶然誤差減小到最小了。
例10某同學(xué)在家里做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：
A.將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)
B.用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長
C.將石塊拉開一個(gè)大約α=30°的角度,然后由靜止釋放
D.從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測出30次全振動的總時(shí)間t,，由T=t/30得出周期
E.改變OM間尼龍線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和T
F.求出多次實(shí)驗(yàn)中測得的的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù),帶入公式求出重力加速度g
⑴你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是_______________。為什么?
⑵該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實(shí)值偏大還是偏小?________。你認(rèn)為用什么方法可以解決擺長無法準(zhǔn)確測量的困難?
解：
（1）B（擺長應(yīng)從懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心）、C（擺角太大，不能看作簡諧運(yùn)動）、F（必須先分別求和各組L和T值對應(yīng)的g，再取所求得的各個(gè)g的平均值）。
（2）小。設(shè)兩次實(shí)驗(yàn)中擺線長分別為L1、L2，對應(yīng)的周期分別為T1、T2，石塊質(zhì)心到M點(diǎn)的距離為x，由和可解得

9.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)舉例
例11利用手頭的常用儀器，粗略測定玩具手槍子彈射出時(shí)的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀器為：⑴只有秒表；⑵只有米尺。

解：
（1）若只有秒表，可如圖(a)，將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時(shí)間t，則子彈上升的時(shí)間為t/2，故子彈初速度v0=gt/2。
（2）若只有米尺，可如圖(b)，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，用米尺測量射出時(shí)離地面的高度h和水平射程s，則子彈初速度。
例12某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g，他先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中。(彈力始終未超過彈性限度，取g=9.8m/s2)
（1）試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在右圖給定的坐標(biāo)紙上作出彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長L之間的函數(shù)關(guān)系圖線，說明圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。
（2）上一問所得圖線的物理意義是什么?該彈簧的勁度k是多大?
解：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)，基本上在同一條直線上?？梢耘卸‵和L間是一次函數(shù)關(guān)系。畫一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)。該圖線跟橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示彈簧的原長。
（2）圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比。由可得k=25N/m。

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高三物理教案：《力學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)

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本文題目：高三物理復(fù)習(xí)教案：力學(xué)實(shí)驗(yàn)

一、誤差和有效數(shù)字

1.誤差

測量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。

(1)系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重復(fù)同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總是同樣地偏大或偏小。

(2)偶然誤差總是有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，并且偏大和偏小的機(jī)會相同。減小偶然誤差的方法，可以多進(jìn)行幾次測量，求出幾次測量的數(shù)值的平均值。這個(gè)平均值比某一次測得的數(shù)值更接近于真實(shí)值。

2.有效數(shù)字

帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字，叫做有效數(shù)字。

(1)有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。

(2)只能帶有一位不可靠數(shù)字，不是位數(shù)越多越好。

注：凡是用測量儀器直接測量的結(jié)果，讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后，再向下估讀一位(不可靠數(shù)字)，這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。間接測量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求，運(yùn)算結(jié)果一般可用2~3位有效數(shù)字表示。

二、考試大綱規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)

1.長度的測量(游標(biāo)卡尺和螺旋測微器)

(1)游標(biāo)卡尺

①10分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.9mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出0.1毫米位的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，0.1毫米位就讀幾(不能讀某)。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1mm。

②20分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.95mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo) 讀出毫米以下的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.05mm。

③50分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.98mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.02mm。這種卡尺的刻度是特殊的，游標(biāo)上的刻度值，就是毫米以下的讀數(shù)。這種卡尺的讀數(shù)可以準(zhǔn)確到0.02mm。

注意：游標(biāo)卡尺都是根據(jù)刻線對齊來讀數(shù)的， 所以都不再往下一位估讀。

要知道主要構(gòu)造的名稱：主尺、游標(biāo)尺、外測量爪、內(nèi)測量爪、深度尺、緊固螺釘。

(2)螺旋測微器

固定刻度上的最小刻度為0.5mm(在中線的上側(cè));可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)(或后退)0.5mm。在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時(shí)，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，然后從可動刻度上讀取剩余部分(因?yàn)槭?0分度，所以在最小刻度后必須再估讀一位)，再把兩部分讀數(shù)相加，得測量值。

要知道主要構(gòu)造的名稱：以下的①-⑦依次是：測砧、測微螺桿、固定刻度、可動刻度、旋鈕、微調(diào)旋鈕和尺架。

例1 讀出下列游標(biāo)卡尺測量的讀數(shù)。

⑴ ⑵

解：(1)2.98cm;(2)6.170cm;(3)1.050cm

例2 讀出下列螺旋測微器測量的讀數(shù)。

⑴ ⑵

解：(1)0.642mm ;(2)10.294mm

2.互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成

(1)原理是兩只彈簧秤成角度拉橡皮條AB和一只彈簧秤拉 橡皮條AB的效果相同，這個(gè)效果就是指橡皮條的形變量(大小和方向)相同。

(2)在畫力的圖示時(shí)，必須有箭頭、標(biāo)度、刻度。

(3)實(shí)驗(yàn)往往有一定的偶然誤差，只要用平行四邊形定則求得的合力F和一只彈簧秤的拉力F / 的圖示大小和方向在誤差允許的范圍內(nèi)相同就可以了。

例3 橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端栓上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計(jì)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測力計(jì)。當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖所示。這時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。⑴由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為_____N和_____N。(只須讀到0.1N)⑵在右圖的方格紙中按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力。

解：(1)2.5N和4.0N

(2)注意平行四邊形中的實(shí)線、虛線的區(qū)別和箭頭、標(biāo)度、單位。

3.測定勻變速直線運(yùn)動的加速度

(1)紙帶處理。從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器重復(fù)打下的多條紙帶中選點(diǎn)跡 清楚的一條，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測量的地方取一個(gè)開始點(diǎn)O，然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、…(或者說每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn))，這樣做的好處是相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，便于計(jì)算。測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s1、s2、s3 …

(2)利用s1、s2、s3 …可以計(jì)算相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3…，如果它們在允許的誤差范圍內(nèi)相等，則可以判定被測物體的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。

(3)利用紙帶可以求被測物體在任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v：如

(4)利用紙帶求被測物體的加速度a。具體來說又有3種方法：

①“逐差法”：從紙帶上得到6個(gè)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移，則

②利用任意兩段相鄰記數(shù)點(diǎn)間的位移求a：如

③利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。

例4 某同學(xué)在做“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來)，圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。

由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：①該勻變速直線運(yùn)動的加速度a=___________m/s2。②與紙帶上D點(diǎn)相對應(yīng)的瞬時(shí)速度v=__________ m/s。(答案均要求保留3位有效數(shù)字)

4.驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動定律

(1)了解該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的來源。

①用砂和砂桶的總重量代替小車受到的拉力。由牛頓第二定律可知，由于砂桶也在做勻加速運(yùn)動，因此砂和砂桶的總重量肯定大于小車受到的實(shí)際拉力。可以推導(dǎo)出結(jié)論：只有在小車的總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m時(shí)，才能使該系統(tǒng)誤差足夠小。

②沒有考慮摩擦阻力的作用。應(yīng)該用平衡摩擦力的方法來消除這個(gè)系統(tǒng)誤差。

(2)為研究a、F、m三者的關(guān)系，要利用“控制變量法”，分別研究a與F、 a與m的關(guān)系。

(3)用圖象法驗(yàn)證a∝F、 a∝m-1(后者必須用a-m-1圖象，不能用a-m圖象)

例5 一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如右圖所示。下圖是打出的紙帶的一段。

⑴已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=_____。

⑵為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需要測量的物理量有_______。用測得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式為f=_________。

解： (1)3.89m/s2

(2)小車質(zhì)量m;斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h。mgh/l-ma

5.碰撞中的動量守恒

(1)每次入射小球都應(yīng)該從斜槽軌道的同一位置開始自由下滑。

(2)被碰小球的位置必須與入射小球等高，其中心與斜槽末端的水平距離恰好是小球半徑的2倍。

(3)由于v1、v1/、v2/ 均為水平方向，且兩球的豎直下落高度相等，所以它們飛行時(shí)間相等，若以該時(shí)間為時(shí)間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O /N表示。因此只需驗(yàn)證：m1?OP=m1?OM+m2?(O /N-2r)即可。

(4)必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球(保證碰撞后兩小球都向前運(yùn)動)。

(5)小球落地點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)都圈在里面，圓心就是落點(diǎn)的平均位置。

(6)所用的儀器有：天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺(測小球直徑)、碰撞實(shí)驗(yàn)器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個(gè)直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。

(7)若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么兩小球?qū)⒉辉偻瑫r(shí)落地，但兩個(gè)小球都將從斜槽末端開始做平拋運(yùn)動，于是驗(yàn)證式就變?yōu)椋簃1?OP=m1?OM+m2?ON，兩個(gè)小球的直徑也不需測量了(但必須相等)。

例6 在“碰撞中的動量守恒”實(shí)驗(yàn)中，儀器按要求安裝好后開始實(shí)驗(yàn)，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，在百紙上記錄下重錘位置和各小球落點(diǎn)的平均位置依次為O、A、B、C，設(shè)入射小球和被碰小球的質(zhì)量依次為m1、m2，則下列說法中正確的有

A.第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是A、B

B.第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是B、A

C.第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r(shí)落地

D. m1?AB= m2?OC

解：最遠(yuǎn)的C點(diǎn)一定是被碰小球的落點(diǎn)，碰后入射小球的速度將減小，因此選B;由于被碰小球是放在斜槽末端的，因此被碰小球飛出后入射小球才可能從斜槽末端飛出，兩小球不可能同時(shí)落地;由動量守恒得m1?OB= m1?OA+m2?OC，選D。答案是BD。

6.研究平拋物體的運(yùn)動

(1)斜槽末端的切線必須水平。

(2)用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。

(3)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。

(4)如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。

(5)每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。

(6)由描跡法得到小球平拋的軌跡，從軌跡上任何一點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)都可以計(jì)算出該平拋物體拋出時(shí)的初速度。

(7)若用閃光照相來研究，所得到的照片上相鄰小球間的時(shí)間間隔是相等的，利用這一 結(jié)論和運(yùn)動分解的知識，可以求小球平拋的初速度，也可以求小球在任何一個(gè)位置的瞬時(shí)速度。

例7.如圖所示，在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按要求描繪出了小球做平拋運(yùn)動過程中的三個(gè)點(diǎn)A、B、C，并利用刻度尺量出了三點(diǎn)的坐標(biāo)依次是A(0.369，0.112)、B(0.630，0.327)、C(0.761，0.480)，單位為m 。又稱得小球的質(zhì)量為20g，試計(jì)算小球平拋的初動能EK。

解：小球的初速度 ，因此初動能 ，帶入數(shù)據(jù)后得：EK1=0.0596J，EK2=0.0594J，EK3=0.0591J，因此初動能的平均值為EK=0.0594J

7.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

本實(shí)驗(yàn)要求驗(yàn)證自由下落過程中機(jī)械能守恒，圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。

(1)要多做幾次實(shí)驗(yàn)，選點(diǎn)跡清楚，且第一、二兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶進(jìn)行測量。

(2)用刻度尺量出從0點(diǎn)到1、2、3、4、5各點(diǎn)的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用“勻變速直線運(yùn)動中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段位移內(nèi)的平均速度”，算出2、3、4各點(diǎn)對應(yīng)的即時(shí)速度v2、v3、v4，驗(yàn)證與2、3、4各點(diǎn)對應(yīng)的重力勢能減少量mgh和動能增加量 是否相等。

(3)由于摩擦和空氣阻力的影響，本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差總是使

(4)本實(shí)驗(yàn)不需要在打下的點(diǎn)中取計(jì)數(shù)點(diǎn)。也不需要測重物的質(zhì)量。

例8在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如右。其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位cm)。

(1)這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_____ ,應(yīng)記作_______cm。

(2)該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少量為_______，而動能的增加量為________，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示).這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量，原因是_________________。

(3)另一位同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，不過他數(shù)了一下：從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O數(shù)起，圖中的B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn)。因此他用vB=gt計(jì)算跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，得到動能的增加量為______，這樣驗(yàn)證時(shí)的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量,原因是________________________________。

解： (1)OC，15.70

(2)1.22m，1.20m，大于，v是實(shí)際速度，因?yàn)橛心Σ辽鸁?，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;

(3)1.23m，小于，v是按照自由落體計(jì)算的，對應(yīng)的下落高度比實(shí)際測得的高度要大。

8.用單擺測定重力加速度

(1)擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長L/(讀到0.1mm)，用游標(biāo)卡尺量出擺球直徑(讀到0. 1mm)算出半徑r，則擺長L=L/+r

(2)開始擺動時(shí)需注意：擺角要小于5°(要保證做簡諧運(yùn)動，不要使擺動成為圓錐擺)

(3)從擺球通過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測出單擺做50次全振動所用的時(shí)間，算出周期的平均值T。

(4)改變擺長重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度，再求這些重力加速度的平均值。

例9一組同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用正確的操作方法，測定了6組擺長L和周期T的對應(yīng)值。為了求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，4位同學(xué)提出了4種不同的方法：①從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選取1組，用公式g=4π2L/T 2求出g作為測量值;②分別求出6個(gè)L值的平均值 和6個(gè)T值的平均值 ，用公式g=4π2 / 2求出g作為測量值;③分別用6組L、T的對應(yīng)值，用公式g=4π2L/T 2求出6個(gè)對應(yīng)的g值，再求這6個(gè)g的平均值作為測量值;④在坐標(biāo)紙上作出T 2-L圖象，從圖象中計(jì)算出圖線的斜率K，根據(jù)g=4π2/K求出g作為測量值。

你認(rèn)為以上4種方法中，錯(cuò)誤的是哪一種____(填代號即可)，其余正確方法中偶然誤差最小的是哪一種______(填代號即可)。

解：錯(cuò)誤的是②，因?yàn)長和T之間不是一次函數(shù)的關(guān)系。偶然誤差最小的是④，因?yàn)榕既徽`差總是有時(shí)偏大有時(shí)偏小。而描點(diǎn)后畫線時(shí)要求盡可能多的點(diǎn)在該直線上，其余點(diǎn)盡可能均衡地分布在該直線兩側(cè)，實(shí)際上是把偶然誤差減小到最小了。

例10某同學(xué)在家里做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：

A.將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)

B.用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長

C.將石塊拉開一個(gè)大約α=30°的角度,然后由靜止釋放

D.從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測出30次全振動的總時(shí)間t,，由T=t/30得出周期

E.改變OM間尼龍線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和T

F.求出多次實(shí)驗(yàn)中測得的的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù),帶入公式 求出重力加速度g

⑴你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是_______________。為什么?

⑵該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實(shí)值偏大還是偏小?________。你認(rèn)為用什么方法可以解決擺長無法準(zhǔn)確測量的困難?

解：

(1)B(擺長應(yīng)從懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心)、C(擺角太大，不能看作簡諧運(yùn)動)、F(必須先分別求和各組L和T值對應(yīng)的g，再取所求得的各個(gè)g的平均值)。

(2)小。設(shè)兩次實(shí)驗(yàn)中擺線長分別為L1、L2，對應(yīng)的周期分別為T1、T2，石塊質(zhì)心到M點(diǎn)的距離為x，由 和 可解得

9.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)舉例

例11 利用手頭的常用儀器，粗略測定玩具手槍子彈射出時(shí)的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀器為：⑴只有秒表;⑵只有米尺。

解：

(1)若只有秒表，可如圖(a)，將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子 彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時(shí)間t，則子彈上升的時(shí)間為t/2，故子彈初速度v0=gt/2。

(2)若只有米尺，可如圖(b)，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，用米尺測量射出時(shí)離地面的高度h和水平射程s，則子彈初速度 。

例12 某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g，他先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中。(彈力始終未超過彈性限度，取g=9.8m/s2)

(1)試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在右圖給定的坐標(biāo)紙上作出彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長L之間的函數(shù)關(guān)系圖線，說明圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。

(2)上一問所得圖線的物理意義是什么?該彈簧的勁度k是多大?

解：

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)，基本上在同一條直線 上?？梢耘卸‵和L間是一次函數(shù)關(guān)系。畫一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)。該圖線跟橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示彈簧的原長。

(2)圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比。由 可得k=25N/m。

力學(xué)專題

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容，幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便，下面是小編整理的“力學(xué)專題”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

內(nèi)容精講

力學(xué)包括靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)。即：力，牛頓運(yùn)動定律，物體的平衡，直線運(yùn)動，曲線運(yùn)動，振動和波，功和能，等。

一．重要概念：（屬于矢量的）力、速度、位移、加速度等；（屬于標(biāo)量的）功、功率、動能和勢能等。

二．難點(diǎn)：摩擦力。對摩擦力的有無和方向判定方法：①產(chǎn)生摩擦力的條件（兩接觸面粗糙；兩物體相互擠壓；兩物體有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢）；②平衡條件③牛頓運(yùn)動定律。

三．重要的規(guī)律：1、牛頓運(yùn)動定律（其中牛頓第二定律：F=ma尤為重要）；2、物體的平衡條件；3、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律（注意巧用平均速度的公式：V=S/t）；4、勻速圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動規(guī)律(注：處理天體、衛(wèi)星問題的方法是F引=ma向)；5、動能定理（動能定理揭示了外力對物體所做的總功與物體動能變化間的關(guān)系。公式W=Ek2-Ek1為標(biāo)量式，但有正負(fù)。W為正（負(fù)）表示物體的動能增加（減少）。Ek2-Ek1為正（負(fù)）也表示物體的動能增加（減少）；6、機(jī)械能守恒定律（E2=E1）

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彈力學(xué)案

3.2彈力（學(xué)案）
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道彈力是接觸力，本質(zhì)是電磁力。
2.知道形變、彈性形變的概念，理解彈性限度
3.知道什么是彈力，掌握彈力產(chǎn)生的條件
4.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，會確定它們的方向
5.知道彈簧形變與彈力的關(guān)系，掌握胡克定律
二、課前預(yù)習(xí)
1、叫做形變。所有物體均能發(fā)生形變。
2、叫彈性形變，
叫范性形變，
叫彈性限度。
3、彈力：，彈力產(chǎn)生的條件是。彈力的方向與物體的形變方向
（相同或相反）；與使物體產(chǎn)生形變的力的方向；彈力是
發(fā)生形變產(chǎn)生的（施力物體或受力物體）。
4、彈力的方向：1、面面接觸：；2、點(diǎn)面接觸：；3、點(diǎn)點(diǎn)接觸：。
4、繩子的拉力方向；5、桿產(chǎn)生的彈力方向（一定或不一定）。
5、胡克定律：；勁度系數(shù)：，單位；彈簧的勁度系數(shù)跟彈簧絲的粗細(xì)、材料、彈簧的直徑、繞法、彈簧的長度等量有關(guān)，這個(gè)量反映了彈簧的特性。
6、壓力、支持力、拉力、推力等從性質(zhì)上講均是，壓力、支持力、拉力、推力這些名稱是按來命的。接觸力按其性質(zhì)可分為和
，接觸力本質(zhì)是四種基本相互作用中的。
三、典型例題
判斷正誤：
1.相互接觸擠壓的物體均產(chǎn)生形變。
2.AB相互接觸擠壓，A發(fā)生形變要恢復(fù)原狀會對B產(chǎn)生力的作用，力的方向與A形變方向相反。
3.彈力是施力物體發(fā)生形變產(chǎn)生的。
4.物體形變的方向與使物體發(fā)生形變的力的方向相同。
關(guān)鍵作圖：一本書平放在水平桌面上，求分別作出書本和桌子的受力示意圖。

例1、關(guān)于彈力的產(chǎn)生，下列說法正確的是（）
A.只要兩物體接觸就一定有彈力。
B.只要兩物體相互吸引就一定有彈力。
C.只要有形變就一定有彈力。
D.只有發(fā)生彈性形變的物體才會對跟它接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用。
例2、試判斷下列各情況小球的受力情況。

例3、分析球受到的彈力。

例4、分析下圖中A點(diǎn)的受力情況

例5、一根長6cm的橡皮條上端固定，下端掛0.5N物體時(shí)長度為8cm，要再拉長1cm則再掛多重物體？勁度系數(shù)是多少？
例6、量得一只彈簧測力計(jì)3N和5N兩刻度之間的距離是2.5cm，求
1、求3N刻度與零刻度線之間的距離。
2、該彈簧的勁度系數(shù)。

例7、取一只玻璃瓶（橢圓形底），里面盛滿水，用穿有透明細(xì)管的橡皮塞封口，使水面位于細(xì)管中，用手捏玻璃瓶，可以看到透明細(xì)管中水面上升和下降，說明玻璃瓶在手的作用下發(fā)生了形變。問：捏扁的一面，水面上升還是下降？捏凸出來的一面，水面是上升還是下降？

四、鞏固練習(xí)
1、一本書放在水平桌面上（）
A.書對桌面的壓力就是書的重力。
B.書對桌面的壓力，施力物體是地球。
C.書對桌面的壓力在數(shù)值上等于它所受的重力。
D.桌面對書的支持力和書對桌面的壓力大小相等，所以書才處于平衡狀態(tài)。
2、如圖，地面所受的力是（B）
A.A對地面壓力。
B.B對地面的壓力
C.A和B的重力
D.B的重力
3、關(guān)于壓力和支持力，說法正確的是（ACD）
A.壓力和支持力都是彈力。
B.壓力和支持力是對平衡力。
C.壓力是物體對支持物的彈力，方向總是垂直于支持面指向支持物。
D.支持力是支持物對被支持物體的彈力，方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。
4、三個(gè)相同的支座上分別擱著三個(gè)質(zhì)量和直徑均相同的光滑圓球abc，支點(diǎn)PQ在同一水平面上，a的重心位于球心，b、c的重心位于球心的正上方和正下方，如圖，三球皆靜止，試分析三種情況下支點(diǎn)PQ對球的彈力方向是怎樣的？
5、兩根完全相同的輕彈簧A和B，勁度系數(shù)均為k，與靜止兩個(gè)質(zhì)量相同均為m的小球連起來，靜止時(shí)A伸長為多少？

參考答案
學(xué)案與教案配套，配有鞏固練習(xí)和非常詳細(xì)的解答。
1、【答案】C
【解析】書對桌面的壓力，施力物體是書，受力物體是桌面；書的重力，施力物體是地球，受力物體是書，不是一種力。A錯(cuò)B錯(cuò)；桌面對書支持力與書對桌面的壓力是物體間的相互作用力，是作用力與反作用力。作用力與反作用力等大反向且在同一直線上；使物體處于平衡狀態(tài)的兩個(gè)力叫做一對平衡力，一對平衡力等大反向且在同一直線上。作用力與反作用力和一對平衡力的關(guān)鍵區(qū)別在于：一對平衡力作用在同一個(gè)物體上，力的作用效果可以相互抵消，而作用力與反作用力作用在兩個(gè)物體上，作用效果不能抵消。D錯(cuò)；書本放在桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明物體所受的合外力為0，即物體所受的力相互抵消。書受兩個(gè)力：書的重力、桌面對書支持力。因?yàn)闀o止所以這兩個(gè)力的大小相等，作用效果相互抵消。即書的重力=桌面對書支持力，又因?yàn)樽烂鎸闹С至εc書對桌面的壓力是作用力與反作用力，大小相等，所以又有書的重力=書對桌面的壓力。
2、【答案】B
【解析】圖中與地面接觸的是物體B，物體B與地面之間相互接觸并擠壓產(chǎn)生了形變，從而產(chǎn)生了彈力，B對地面的彈力垂直于地面向下；地面對B的彈力垂直于地面向上，所以B正確。
3、【答案】ACD
【解析】壓力與支持力是作用力與反作用力。

4、【答案】

5、【答案】
【解析】分別對1、2球進(jìn)行受力分析：
因?yàn)?球和2球均靜止，所以每個(gè)球所受的合外力應(yīng)該為0，則有