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高一物理教案【熱】
作為一名優(yōu)秀的教育工作者,編寫教案是必不可少的,編寫教案有利于我們弄通教材內(nèi)容,進(jìn)而選擇科學(xué)、恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。那么問題來了,教案應(yīng)該怎么寫?下面是小編精心整理的高一物理教案,希望對大家有所幫助。
高一物理教案1
一、目的要求
1、理解勻速直線運(yùn)動(dòng),變速直線運(yùn)動(dòng)的概念
2、理解位移—時(shí)間圖象的含義,知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象及其意義。
3、理解用圖象表示物理量之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)方法。
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象。
難點(diǎn):理解圖象的意義。
三、教學(xué)過程:
。ㄒ唬┒嗝襟w顯示,引出勻速直線運(yùn)動(dòng)
1、觀測一輛汽車在一段平直公路上運(yùn)動(dòng)
時(shí)間t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位移s/m 0 100 200 300 400
觀測結(jié)果如下
可以看出,在誤差允許的范圍內(nèi),在相等的時(shí)間里汽車的位移相等。
2、物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),如果在相等的.時(shí)間里位移相等,這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,位移s跟發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t成正比。
。2)用圖象表示位移和時(shí)間的關(guān)系
在平面直角坐標(biāo)系中
縱軸表示位移s
橫軸表示時(shí)間t
作出上述汽車運(yùn)動(dòng)的s—t圖象如右圖所示
可見勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系圖象是一條傾斜直線
這種圖象叫做位移—時(shí)間圖象(s—t圖象)
圖象的含義
、俦砻髟趧蛩僦本運(yùn)動(dòng)中,s∝t
、趫D象上任一點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,對應(yīng)的縱坐標(biāo)表示位移
、蹐D象的斜率k=Δs/Δt=v
。3)學(xué)生閱讀課文第23頁方框里面的文字
討論:下面的s—t圖象表示物體作怎樣的運(yùn)動(dòng)?(投影顯示)
(二)變速直線運(yùn)動(dòng)
舉例:(1)飛機(jī)起飛
。2)火車進(jìn)站
2、物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里位移不相等,這種運(yùn)動(dòng)就叫做變速直線運(yùn)動(dòng)。
3、變速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象不是直線而是曲線(投影顯示)
四、課堂小結(jié)
勻速直線運(yùn)動(dòng)(s ∝ t)
變速直線運(yùn)動(dòng)(s與t不成正比)
高一物理教案2
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、會(huì)用左手定則來判斷安培力的方向,
2、通過磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義得出安培力的計(jì)算公式,應(yīng)會(huì)用公式F=BIL解答有關(guān)問題、
3、知道磁電式電流表的工作原理。
學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)用左手定則判定安培力方向;用安培力公式計(jì)算
學(xué)法指導(dǎo)自主、合作、探究
知識(shí)鏈接1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式: 單位:
2.磁通量計(jì)算式: 單位:
3.磁通密度是指: 計(jì)算式為 。
學(xué)習(xí)過程用案人自我創(chuàng)新
【自主學(xué)習(xí)】
1、安培力的方向
(1)左手定則:伸開左手,使拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使四指指向 ,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受 。
(2)安培力的方向特點(diǎn):盡管磁場與電流方向可以不垂直,但安培力肯總是直于電流方向、同時(shí)也垂直于磁場方向,即垂直于_____方向和_______方向所構(gòu)成的平面.
2、安培力的大。
(1)當(dāng)長為L的直導(dǎo)線,垂直于磁場B放置,通過電流為I時(shí),F(xiàn)= ,此時(shí)電流受力最 。
(2)當(dāng)磁場與電流平行時(shí),安培力F= 。
(3)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與通電導(dǎo)線的方向成時(shí),F(xiàn)=
說明:以上是在勻強(qiáng)磁場中安培力的計(jì)算公式,非勻強(qiáng)磁場可以看成是很多個(gè)大小、方向不同的勻強(qiáng)磁場的組合,通電導(dǎo)線在非勻強(qiáng)磁場中受到的安培力,是每一小段受到的安培力的合力.
3、磁電式電流表:
(1)用途: 。
(2)依據(jù)原理: 。
(3)構(gòu)造: 。
(4)優(yōu)缺點(diǎn):
電流表的靈敏度很高,是指通過很小的電流時(shí),指針就可以偏轉(zhuǎn)較大的角度。在使用電流表時(shí),允許通過的電流一般都很小,使用時(shí)應(yīng)該特別注意。
【范例精析】
例1、試用電流的磁場及磁場對電流的作用力的原理,證明通有同向電流的導(dǎo)線相互吸引,通有異向電流的導(dǎo)線相互推斥力.
解析:
例2、如圖3-4-3所示,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AB靜止在水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為L,已知電源的電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,導(dǎo)體棒的電阻為R,其余接觸電阻不計(jì),磁場方向垂直導(dǎo)體棒斜向上與水平面的夾角為,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求軌道對導(dǎo)體棒的支持力和摩擦力.
解析:
拓展:本題是有關(guān)安培力的典型問題,必須作好受力分析圖,原題給出的是立體圖是很難進(jìn)行受力分析,應(yīng)畫出投影圖,養(yǎng)成良好的受力習(xí)慣是能力培養(yǎng)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié).
達(dá)標(biāo)檢測1.關(guān)于安培力的說法中正確的是( )
A.通電導(dǎo)線在磁場中一定受安培力的作用
B.安培力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比,與電流成正比,而與其他量無關(guān)
C.安培力的方向總是垂直于磁場和通電導(dǎo)線所構(gòu)成的平面
D.安培力的方向不一定垂直于通電直導(dǎo)線
2.下圖所示的四種情況,通電導(dǎo)體均置于勻強(qiáng)磁場中,其中通電導(dǎo)線不受安培力的是( )
3.如圖3-4-5所示,一根質(zhì)量為m的金屬棒AC用軟線懸掛在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,通入AC方向的電流時(shí),懸線張力不為零,欲使懸線張力為零,可以采用的辦法是( )
A、不改變電流和磁場方向,適當(dāng)增大電流
B、只改變電流方向,并適當(dāng)減小電流
C、不改變磁場和電流方向,適當(dāng)減小磁感強(qiáng)度
D、同時(shí)改變磁場方向,并適當(dāng)增大磁感強(qiáng)度
4.一根長直導(dǎo)線穿過載流金屬環(huán)中心且垂直與金屬環(huán)的平面,導(dǎo)線和環(huán)中的電流方向如圖3-4-6所示,那么金屬環(huán)受的力:( )
A.等于零 B.沿著環(huán)半徑向外 C.向左 D.向右
5.如上左3圖所示,一位于xy平面內(nèi)的矩形通電線圈只能繞ox軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的四個(gè)邊分別與x、y軸平行,線圈中電流方向如圖,當(dāng)空間加上如下所述的哪種磁場時(shí),線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來?( )
A.方向沿x軸的恒定磁場 B.方向沿y軸的恒定磁場
C.方向沿z軸的恒定磁場 D.方向沿z軸的變化磁場
6.如圖3-4-7所示的'天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度B.天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈,寬為L,共N匝,線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面.當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖)時(shí),在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼,天平平衡.當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí),右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后,天平重新平衡.由此可知( )
A、B方向垂直紙面向里,大小為(m1-m2)g/NI L
B、B的方向垂直紙面向里,大小為mg/2NI L
C、B的方向垂直紙面向外,大小為(m1-m2)g/NI L
D、B的方向垂直紙面向外,大小為mg/2NI L
7.如圖3-4-8所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流,則( )
A、磁鐵對桌面壓力減小,不受桌面的摩擦力作用
B、磁鐵對桌面壓力減小,受到桌面的摩擦力作用
C、磁鐵對桌面壓力增大,不受桌面的摩擦力作用
D、磁鐵對桌面壓力增大,受到桌面的摩擦力作用
8.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場中,放置一根長=10cm的直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過I=2A的電流.求以下情況,導(dǎo)線所受的安培力:(1)導(dǎo)線和磁場方向垂直;(2)導(dǎo)線和磁場方向的夾角為30(3)導(dǎo)線和磁場方向平行.
9.在兩個(gè)傾角均為的光滑斜面上,放有一個(gè)相同的金屬棒,分別通以電流I1和I2,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,方向如圖3-4-9中(a)、(b)所示,兩金屬棒均處于平衡狀態(tài),則兩種情況下的電流強(qiáng)度的比值I1:I2為多少?
10.如圖3-4-10所示,兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同、方向相反的電流,a受到的磁場力大小為F1.當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后,a受到磁場力大小變?yōu)镕2,則此時(shí)b受到的磁場力大小變?yōu)? )
A、F2
B、F1-F2
C、F1+F2
D、2F1-F2
11.如圖3-4-11所示,長為L的導(dǎo)線AB放在相互平行的金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,通過的電流為I,垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則AB所受的磁場力的大小為( )
A.BIL B. BIdcos C.BId/sin D.BIdsin
高一物理教案3
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1。 知道位移的概 念。知道它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量,知道它是矢量,可以用 有向線段來表示。
2。 知道路程和位移的區(qū)別。
學(xué)習(xí)重點(diǎn): 質(zhì)點(diǎn)的概念
位移的矢量性、概念。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1。對質(zhì)點(diǎn)的理解。
2。位移和路程的區(qū)別。
主要內(nèi)容:
一、質(zhì)點(diǎn):
定義:用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn),叫做質(zhì)點(diǎn)。
質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象,是在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),抓住主要因素,忽略次要因素,是對實(shí)際物體的近似,是一個(gè)理想化模型。一個(gè)物體是否可以視為質(zhì)點(diǎn),要具體的研究情況具體分析 。
二、路程和位移
2。路程:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度,它只有大小沒
有方向,是標(biāo)量。
3。位移:是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示,位移的大小等于質(zhì)點(diǎn)始末位置間的距離,位移的方向由初位置指 向末位置,位移只取決于初末位置,與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。
4。 位移和路程的區(qū)別:
5。一般來說,位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)大小才等于路程。
【例一】下列幾種運(yùn)動(dòng)中的物體,可以看作質(zhì)點(diǎn)的是( )
A。研究從廣州飛往北京時(shí)間時(shí)的飛機(jī)
B。繞地軸做自轉(zhuǎn)的地球
C。繞太陽公轉(zhuǎn)的地球
D。研究在平直公路上行駛速度時(shí)的汽車
【例二】中學(xué)的壘球場的內(nèi)場是一個(gè)邊長為16。77m的正方形,在它的四個(gè)角分別設(shè)本壘和一、二、三壘。一位球員擊球后,由本壘經(jīng)一壘、一壘二壘跑到三壘。他運(yùn)動(dòng)的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?
課堂訓(xùn)練:
1。以下說法中正確的是( )
A。兩個(gè)物體通過的路程相同,則它們的位移的大小也一 定相同。
B。兩個(gè)物體通過的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同。
C。一個(gè)物體在某一運(yùn)動(dòng)中,位移大小可能大于所通過的路程。
D。若物體做單一 方向的直線運(yùn)動(dòng),位移的大小就等于路程。
2。如圖甲,一根細(xì)長的彈簧系著一個(gè)小球,放在光滑的桌面 上。手握小球把彈簧拉長,放手后小球便左右來回運(yùn)動(dòng),B為小球向右到達(dá)的最遠(yuǎn)位置。小球向右經(jīng)過中間位置O時(shí)開始計(jì)時(shí),其經(jīng)過各點(diǎn)的時(shí)刻如圖乙所示。若測得OA=OC=7cm,AB=3cm,則自0時(shí)刻開始:
a。0。2s內(nèi)小球發(fā)生的位移大 小是____,方向向____,經(jīng)過的路程是_____。
b。0。6s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是_____,方向向____,經(jīng)過的路程是____。
c。0。8s 內(nèi)小球發(fā)生的位移是____,經(jīng)過的路程是____。
d。1。0s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____,方向向______,經(jīng)過的路程是____。
3。關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程,下列說法正確的是( )
A。質(zhì)點(diǎn)的位移是從初位置指向末位置的有向線段,是矢量。
B。路程就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際軌跡的長度,是標(biāo)量。
C。任何質(zhì)點(diǎn)只要做直線運(yùn)動(dòng),其位移的大小就和路程相等。
D。位移是矢量,而路程是標(biāo)量,因而位移不可能和路程相等。
4。下列關(guān)于路程和位移的說法,正確的是( )
A。位移就是路程。 B。位移的大小永遠(yuǎn)不等于路程。
C。若物體作單一方向的直線運(yùn)動(dòng),位移的大小就等于路程。
D。位移是矢量,有大小而無方向,路程是標(biāo)量,既有大小,也有方向。
5。關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程,下列說法正確的是( )
A。位移是矢量,位移的方向就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向。
B。路程是標(biāo)量,也是位移的大小。
C。質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),路程等于其位移的大小。
D。位移的數(shù)值一定不會(huì)比路程大。
6。下列關(guān)于位移和路程的說法,正確的是( )
A。位移和路程的大小總相等,但位移是矢量,路程是標(biāo)量。
B。位移描述的是直線運(yùn)動(dòng),路程描述的是曲線運(yùn)動(dòng)。
C。位移取決于始、末位置,路程取決于實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑。
D。運(yùn)動(dòng)物體的路程總大于位移。
7。以下運(yùn)動(dòng)物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的是:( )
A。研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)的地球 B。研究自行車在公路上行駛速度時(shí)的自行車
C。研究地 球自轉(zhuǎn)時(shí)的.地球 D。研究列車通過某座大橋所用時(shí)間時(shí)的列車
三、矢量和標(biāo)量
四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
課堂訓(xùn)練
課后作業(yè):
閱讀材料: 我國古代關(guān)于運(yùn)動(dòng)的知識(shí)
我國在先秦的時(shí)候,對于運(yùn)動(dòng)就有 熱烈的爭論,是戰(zhàn)國時(shí)期百家爭鳴的一個(gè)題目!肚f子》書上記載著,公孫龍?jiān)岢鲆粋(gè)奇怪的說法,叫做飛 鳥之影未嘗動(dòng)也。按常識(shí)說,鳥在空中飛,投到地上的影當(dāng)然跟著鳥的移動(dòng)而移動(dòng)。但公孫龍卻說鳥影并沒有動(dòng)。無獨(dú)有偶,當(dāng)時(shí)還有人提出鏃矢之疾;有不行不止之時(shí),一支飛速而過的箭,哪能不行不止呢?既說不行,又怎能不止呢?乍看起來,這些說法實(shí)在是無稽之談,也可以給它們戴一頂詭辯的帽子。
但是事情并不這么簡單。這個(gè)說法不但不是詭辯,而且還包含著辯證法的正確思想。恩格斯曾經(jīng)指出,運(yùn)動(dòng)本身就是矛盾,甚至簡單的機(jī)械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn),也只是因?yàn)槲矬w在同一 瞬間既在一個(gè)地方又在另一個(gè)地方,既在同一個(gè)地方又不在同一個(gè)地方。這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時(shí)解決正好就是運(yùn)動(dòng)。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)體的位置隨時(shí)間而變化,某一時(shí)刻在A點(diǎn),在隨之而來的另一時(shí)刻,就在相鄰的B點(diǎn),因此,也就有一個(gè)時(shí)刻,它既在A點(diǎn)又不在A點(diǎn),既在B點(diǎn)又不在B點(diǎn)。在這時(shí)刻,物體豈不是不行不止嗎?再者,在一定的時(shí)間t內(nèi),物體前進(jìn)一段距離s,當(dāng)這時(shí)間變小,s隨之變小;當(dāng)t趨近于零時(shí),s也趨近于零。也就是說,在某一瞬間,即某一時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)體可以看作是靜止的,所以飛鳥之影確實(shí)有未 嘗動(dòng)的時(shí)候,對于運(yùn)動(dòng)的這種觀察和分析實(shí)在是十分深刻的。這同他們能夠區(qū)分時(shí)間與時(shí)刻的觀念很有關(guān)系!赌(jīng)》對于鳥影問題又有他們自己的理解,說那原因在于改為。認(rèn)為鳥在A點(diǎn)時(shí),影在A點(diǎn),當(dāng)鳥到了相鄰的B點(diǎn),影也到了相鄰的B點(diǎn)。此時(shí)A上的影已經(jīng)消失,而在B處另成了一個(gè)影,并非A上的影移 動(dòng)到B上來,這也是言之有理的。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)只能在空間和時(shí)間中進(jìn)行,運(yùn)動(dòng)體在單位時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長度,就是速率!赌(jīng)下》第65條之所述就包含著這方面的思想!督(jīng)說》云:行,行者必先近而后遠(yuǎn)。遠(yuǎn)近,修也;先后,久也。民行修必以久也。這里的文字是明明白白的,修指空間距離的長短。那意思是,物體運(yùn)動(dòng)在空間里必由近及遠(yuǎn)。其所經(jīng)過的空間長度一定隨時(shí)間而定。這里已有了路程隨時(shí)間正變的樸素思想,也隱隱地包含著速率的觀念了。
東漢時(shí)期的著作《尚書緯考靈曜》中記載地球運(yùn)動(dòng)時(shí)說:地恒動(dòng)不止而人不知,譬如人在大舟中,閉牖(即窗戶)而坐,舟行不覺也。
這是對機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對性的十分生動(dòng)和淺顯的比喻。哥白尼①在敘述地球運(yùn)動(dòng)時(shí) 也不謀而合地運(yùn)用了十分類似的比喻*。
高一物理教案4
高一物理教案 功和能教案
功和能
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)上,研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況,學(xué)習(xí)處理這類問題的方法。
2.對功和能及其關(guān)系的理解和認(rèn)識(shí)是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)是本章教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)。通過本節(jié)教學(xué)使學(xué)生更加深入理解功和能的關(guān)系,明確物體機(jī)械能變化的規(guī)律,并能應(yīng)用它處理有關(guān)問題。
3.通過本節(jié)教學(xué),使學(xué)生能更加全面、深入認(rèn)識(shí)功和能的關(guān)系,為學(xué)生今后能夠運(yùn)用功和能的觀點(diǎn)分析熱學(xué)、電學(xué)知識(shí),為學(xué)生更好理解自然界中另一重要規(guī)律能的轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ)。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是使學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解物體機(jī)械能變化的規(guī)律,掌握應(yīng)用這一規(guī)律解決問題的方法。在此基礎(chǔ)上,深入理解和認(rèn)識(shí)功和能的關(guān)系。
2.本節(jié)教學(xué)實(shí)質(zhì)是滲透功能原理的觀點(diǎn),在教學(xué)中不必出現(xiàn)功能原理的名稱。功能原理內(nèi)容與動(dòng)能定理的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn),要解決這一難點(diǎn)問題,必須使學(xué)生對功是能量轉(zhuǎn)化的量度的認(rèn)識(shí),從籠統(tǒng)、膚淺地了解深入到十分明確認(rèn)識(shí)某種形式能的變化,用什么力做功去量度。
3.對功、能概念及其關(guān)系的認(rèn)識(shí)和理解,不僅是本節(jié)、本章教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是中學(xué)物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,在今后的學(xué)習(xí)中還將不斷對上述問題作進(jìn)一步的分析和認(rèn)識(shí)。
三、教具
投影儀、投影片等。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
結(jié)合復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律引入新課。
提出問題:
1.機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及物體機(jī)械能守恒的條件各是什么?
評(píng)價(jià)學(xué)生回答后,教師進(jìn)一步提問引導(dǎo)學(xué)生思考。
2.如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功,物體的機(jī)械能如何變化?物體機(jī)械能的變化和哪些力做功有關(guān)呢?物體機(jī)械能變化的規(guī)律是什么呢?
教師提出問題之后引起學(xué)生的注意,并不要求學(xué)生回答。在此基礎(chǔ)上教師明確指出:
機(jī)械能守恒是有條件的。大量現(xiàn)象表明,許多物體的機(jī)械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機(jī)、打入木塊的子彈等等。
分析上述物體機(jī)械能不守恒的原因:從車站開出的車輛機(jī)械能增加,是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功;射入木塊后子彈的機(jī)械能減少,是由于阻力對子彈做負(fù)功。
重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機(jī)械能變化有什么關(guān)系,是本節(jié)要研究的中心問題。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
提出問題:下面我們根據(jù)已掌握的動(dòng)能定理和有關(guān)機(jī)械能的知識(shí),分析物體機(jī)械能變化的規(guī)律。
1.物體機(jī)械能的變化
問題:質(zhì)量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面從高度h1上升到高度h2處,其速度由v1增大到v2,如圖所示,分析此過程中滑塊機(jī)械能的變化與各力做功的關(guān)系。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)一步分析、探討小滑塊機(jī)械能變化與做功的關(guān)系。歸納學(xué)生分析,明確:
選取斜面底端所在平面為參考平面。根據(jù)動(dòng)能定理W=Ek,有由幾何關(guān)系,有sinL=h2-h1即FL-fL=E2-E1=E
引導(dǎo)學(xué)生理解上式的物理意義。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師明確指出:
(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功,是使物體機(jī)械能發(fā)生變化的原因;
(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數(shù)和,等于物體機(jī)械能的變化量。這是物體機(jī)械能變化所遵循的基本規(guī)律。
2.對物體機(jī)械能變化規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)
(1)物體機(jī)械能變化規(guī)律可以用公式表示為W外=E2-E1或W外=E
其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數(shù)和,E1、E2分別表示物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能,E表示物體機(jī)械能變化量。
(2)對W外=E2-E1進(jìn)一步分析可知:
(i)當(dāng)W外0時(shí),E2E1,物體機(jī)械能增加;當(dāng)W外0時(shí),E2
(ii)若W外=0,則E2=E1,即物體機(jī)械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了機(jī)械能守恒定律在內(nèi)的、更加普遍的功和能關(guān)系的表達(dá)式。
(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程,其實(shí)質(zhì)是其它形式的能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的過程。
例1.質(zhì)量4.0103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進(jìn)100m,其高度升高2m。上坡時(shí)汽車速度為5m/s,沿山坡行駛500m后速度變?yōu)?0m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍,試求:(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少?(2)汽車所受平均牽引力多大?取g=10m/s2。本題要求用物體機(jī)械能變化規(guī)律求解。
引導(dǎo)學(xué)生思考與分析:
(1)如何依據(jù)W外=E2-E1求解本題?應(yīng)用該規(guī)律求解問題時(shí)應(yīng)注意哪些問題?
(2)用W外=E2-E1求解本題,與應(yīng)用動(dòng)能定理W=Ek2-Ek1有什么區(qū)別?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果,教師明確給出例題求解的主要過程:
取汽車開始時(shí)所在位置為參考平面,應(yīng)用物體機(jī)械能變化規(guī)律W外=E2-E1解題時(shí),要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功,以及此過程中物體機(jī)械能的變化。這既是應(yīng)用此規(guī)律解題的.基本要求,也是與應(yīng)用動(dòng)能定理解題的重要區(qū)別。
例2.將一個(gè)小物體以100J的初動(dòng)能從地面豎直向上拋出。物體向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過某一位置P時(shí),它的動(dòng)能減少了80J,此時(shí)其重力勢能增加了60J。已知物體在運(yùn)動(dòng)中所受空氣阻力大小不變,求小物體返回地面時(shí)動(dòng)能多大?
引導(dǎo)學(xué)生分析思考:
(1)運(yùn)動(dòng)過程中(包括上升和下落),什么力對小物體做功?做正功還是做負(fù)功?能否知道這些力對物體所做功的比例關(guān)系?
(2)小物體動(dòng)能、重力勢能以及機(jī)械能變化的關(guān)系如何?每一種形式能量的變化,應(yīng)該用什么力所做的功量度?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果,教師明確指出:
(1)運(yùn)動(dòng)過程中重力和阻力對小物體做功。
(2)小物體動(dòng)能變化用重力、阻力做功的代數(shù)和量度;重力勢能的變化用重力做功量度;機(jī)械能的變化用阻力做功量度。
(3)由于重力和阻力大小不變,在某一過程中各力做功的比例關(guān)系可以通過相應(yīng)能量的變化求出。
(4)根據(jù)物體的機(jī)械能E=Ek+Ep,可以知道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),物體動(dòng)能變化量大小Ek=80J,機(jī)械能變化量大小E=20J。
例題求解主要過程:
上升到最高點(diǎn)時(shí),物體機(jī)械能損失量為
由于物體所受阻力大小不變,下落過程中物體損失的機(jī)械能與上升過程相同,因此下落返回地面時(shí),物體的動(dòng)能大小為
Ek=Ek0-2E=50J
本例題小結(jié):
通過本例題分析,應(yīng)該對功和能量變化有更具體的認(rèn)識(shí),同時(shí)應(yīng)注意學(xué)習(xí)綜合運(yùn)用動(dòng)能定理和物體機(jī)械能變化規(guī)律解決問題的方法。
思考題(留給學(xué)生課后練習(xí)):
(1)運(yùn)動(dòng)中物體所受阻力是其重力的幾分之幾?
(2)物體經(jīng)過P點(diǎn)后還能上升多高?是前一段高度的幾分之幾?
五、課堂小結(jié)
本小結(jié)既是本節(jié)課的第3項(xiàng)內(nèi)容,也是本章的小結(jié)。
3.功和能
(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,物體運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化,物體的能都相應(yīng)隨之變化;做功是使物體能量發(fā)生變化的一種方式,物體能量的變化可以用相應(yīng)的力做功量度。
(2)力對物體做功使物體能量發(fā)生變化,不能理解為功變成能,而是通過力做功的過程,使物體之間發(fā)生能量的傳遞與轉(zhuǎn)化。
(3)力做功可以使物體間發(fā)生能的傳遞與轉(zhuǎn)化,但能的總量是保持不變的。自然界中,物體的能量在傳遞、轉(zhuǎn)化過程中總是遵循能量守恒這一基本規(guī)律的。
六、說明
本節(jié)內(nèi)容的處理應(yīng)根據(jù)學(xué)生具體情況而定,學(xué)生基礎(chǔ)較好,可介紹較多內(nèi)容;學(xué)生基礎(chǔ)較差,不一定要求應(yīng)用物體機(jī)械能變化規(guī)律解題,只需對功和能關(guān)系有初步了解即可。
高一物理教案5
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
(1)認(rèn)識(shí)物體間的作用是相互的;
。2)會(huì)用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠nD第三定律;
。3)理解作用力和反作用力的關(guān)系與兩個(gè)物體相互作用的方式、相互作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無關(guān);
。4)理解作用力和反作用力是分別作用在兩個(gè)不同的物體上或分別作用在一個(gè)物體的兩部分上.這兩個(gè)力之間不存在平衡的問題,兩個(gè)力各自引起的效果一般是不同的.
。5)理解作用力與反作用力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同樣變化、同一性質(zhì)的力.
。6)能區(qū)分相互平衡的兩個(gè)力與一對作用力、反作用力.
(7)能綜合運(yùn)用牛頓第二、第三定律綜合解決有關(guān)問題.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)語言表達(dá)能力、觀察能力.
情感目標(biāo)
與實(shí)際問題相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣.
教學(xué)建議
教材分析
先通過大量的實(shí)例和分析,讓學(xué)生再一次體會(huì)力是物體間的相互作用,建立作用力和反作用力的概念.然后通過小實(shí)驗(yàn)給出牛頓第三定律,并討論牛頓第三定律在生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用.
教法建議
1、本節(jié)內(nèi)容學(xué)生在初中已有一定基礎(chǔ).教學(xué)中要利用實(shí)驗(yàn)、視頻資料或課件,多舉例子,讓學(xué)生觀察、體會(huì)力是物體間的相互作用,并讓學(xué)生描述物體間的相互作用,這樣不僅鍛煉了學(xué)生的'口頭表達(dá)能力,而且養(yǎng)成在分析問題時(shí)選取誰做研究對象的好習(xí)慣.
2、通過典型例子的分析,讓學(xué)生總結(jié)出相互作用力與二力平衡的異同之處,能夠很好的區(qū)別它們.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):牛頓第三定律;作用力和反作用力與二力平衡的異同
教學(xué)難點(diǎn):相互作用力與二力平衡的異同
示例:
一、力是物體間的相互作用
1、舉例并分析:
例1、實(shí)驗(yàn):水槽中兩個(gè)軟木塞上的鐵條和磁鐵的相互作用.(視頻資料)
問題:觀察到什么現(xiàn)象?如何解釋?(表述中要明確受力物和施力物)
例2、實(shí)驗(yàn):坐在椅子上用手推桌子,會(huì)感覺到桌子也在推我們.(具體體驗(yàn))
問題:感覺到什么?如何解釋?(表述中要明確受力物和施力物)
讓學(xué)生看書上的例子或舉例.
2、作用力和反作用力的定義.
3、作用力和反作用力的關(guān)系:
實(shí)驗(yàn):做書55頁實(shí)驗(yàn),讀出彈簧秤示數(shù),看兩個(gè)彈簧秤示數(shù)是否相等?
結(jié)論:兩個(gè)彈簧秤示數(shù)相等.改變手拉彈簧的力,兩個(gè)彈簧秤示數(shù)也隨著改變,但兩個(gè)示數(shù)總相等.說明作用力和反作用力大小相等,方向相反.
二、牛頓第三定律(反作用定律)
1、牛頓第三定律:兩個(gè)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.用公式表示為
2、區(qū)分相互作用力與平衡力
例題:粉筆盒靜止在講臺(tái)上.請分析粉筆盒受到哪幾個(gè)力的作用?它們的反作用力是什么力?作用在誰身上?(畫出示意圖)
在學(xué)生能夠正確回答后,繼續(xù)提問:粉筆盒所受到的平衡力和粉筆盒與桌子間的相互作用力有什么共同特點(diǎn)?有什么不同點(diǎn)?(以上問題根據(jù)學(xué)生情況設(shè)問)
相同點(diǎn)
不同點(diǎn)
相互作用力
大小相等,方向相反,作用在一條直線上.
兩力必性質(zhì)相同;
同時(shí)出現(xiàn),同時(shí)消失;
分別作用在兩個(gè)物體上(互為施力物和受力物);
與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及參考系無關(guān).
平衡力
同上.
性質(zhì)可以不相同;
可以不同時(shí)消失;
同時(shí)作用在一個(gè)物體上;(研究對象)
3、牛頓第三定律在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用:根據(jù)學(xué)生情況處理.
提供直升機(jī)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的視頻資料.
探究活動(dòng)
題目:如何在拔河比賽中獲勝
組織:以自然組為小組
方式:研究方案并進(jìn)行比賽
評(píng)價(jià):可操作性、引起興趣、與實(shí)際結(jié)合.
高一物理教案6
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
(1)知道什么是單位制,知道力學(xué)中的三個(gè)基本單位;
。2)認(rèn)識(shí)單位制在物理計(jì)算中的作用.
能力目標(biāo):培養(yǎng)自學(xué)能力.
情感目標(biāo):體驗(yàn)自主學(xué)習(xí).
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)用較短的篇幅介紹了什么是單位制、什么是基本單位、什么是導(dǎo)出單位.
介紹了力學(xué)中的三個(gè)基本單位.明確了物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí),也確定了物理量的單位關(guān)系.
教法建議
如何確定一個(gè)物理量的單位和如何使用單位的問題已經(jīng)滲透在平日的`教學(xué)當(dāng)中了,這里可以采用自學(xué)的方法學(xué)習(xí).
探究活動(dòng)
題目:研究某一物理基本單位的由來
組織:個(gè)人
形式:查閱資料,撰寫文章.
高一物理教案7
教學(xué)目標(biāo)
1. 知道聲音是由物體振動(dòng)發(fā)生的。
2. 知道聲音傳播需要介質(zhì),聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同,知道聲音在空氣中的傳播速度。
3.知道回聲現(xiàn)象和回聲測距離。
重點(diǎn) 聲音發(fā)生和傳播
難點(diǎn) 回聲測距離
教具演示
音叉,乒乓球
學(xué)生 橡皮筋
一引入新課我們有兩只耳朵,能聽到各種各樣的聲音,聽老師講課,可以獲得各種知識(shí),聽電臺(tái)廣播可以知道天下大事,聲音是我們了解周圍事物的重要渠道,那么,聲音是怎樣發(fā)生的?它是怎么傳到我們耳朵?
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一.聲音的發(fā)生
(1)演示課本圖3-1,引導(dǎo)學(xué)生觀察音叉發(fā)生時(shí)叉股在振動(dòng)。
。2)隨堂學(xué)生實(shí)驗(yàn):做課本圖3-1撥動(dòng)張緊的橡皮筋。
。3)隨堂學(xué)生實(shí)驗(yàn):做課本圖3-1用手指摸著頸前喉頭部分,同時(shí)發(fā)聲。 小結(jié):歸納以上實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)出“聲音的發(fā)生是由于物體的振動(dòng)”。指出鳥、蟋蟀和其他一些昆蟲發(fā)聲也是由于振動(dòng)。
二.聲音的傳播
(1)課本圖3-2實(shí)驗(yàn) 問:右邊音叉的振動(dòng)通過什么傳給了左邊的音叉?-(空氣)
。2)游泳時(shí),潛入水中也能聽到聲音,說明液體也能傳聲。
(3)隨堂實(shí)驗(yàn):把耳朵貼近桌面,用手敲桌板,可聽見清晰的敲擊聲,說明固體也能傳聲。小結(jié):聲音能靠任何氣體、液體、固體物體作媒介傳播出去,這些作為傳播媒介的物質(zhì)稱為介質(zhì)。而真空不能傳聲。
三.聲音的'傳播速度學(xué)生對比表中的一些聲速并找出空氣中15攝氏度的聲速。聲音在固體、液體中比在空氣中傳播得快。觀察音叉振動(dòng)觀察橡皮筋振動(dòng)感覺喉頭振動(dòng)歸納觀察左邊乒乓球思考回想實(shí)驗(yàn)查表,并比較
四.回聲
。1)回聲:回聲是聲音在傳播中遇到障礙物反射回來的現(xiàn)象。講述為什么有時(shí)候能聽到回聲,有時(shí)又不能。原聲與回聲要隔0.1s以上我們才能聽見回聲。請同學(xué)們算一算我們要聽見回聲,離障礙物體至少要多遠(yuǎn)。(17米)
。2)利用回聲測距離 例題:某同學(xué)站在山崖前向山崖喊了一聲,經(jīng)過1.5秒后聽見回聲,求此同學(xué)離山崖多遠(yuǎn)?已知:v=340m/s ; t=1.5s求:S解:s=vt1=340m/s×1/2×1.5s=255m答:略
五.小結(jié) 計(jì)算練習(xí)學(xué)生解題
六.思考與作業(yè) P43-3
七. 板書
第四章聲現(xiàn)象
第一節(jié)聲音的發(fā)生和傳播
一.發(fā)生
1. 一切發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。
2. 振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。
二.聲音傳播
1. 聲音靠介質(zhì)(任何氣體、液體和固體)傳播。
2. 聲速(15℃)340m/s
3. 聲速由大到小排列:固體、液體、氣體。
三.回聲
1.回聲是聲音在傳播中遇到障礙物反射回來的現(xiàn)象。(聽到回聲條件:0.1s以上,17米)
2.利用回聲測距離:s=1/2s總=1/2vt。
高一物理教案8
一、教學(xué)目標(biāo)
1。在機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)上,研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況,處理這類問題的。
2。對功和能及其關(guān)系的理解和認(rèn)識(shí)是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)是本章教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)。通過本節(jié)教學(xué)使更加深入理解功和能的關(guān)系,明確物體機(jī)械能變化的規(guī)律,并能應(yīng)用它處理有關(guān)問題。
3。通過本節(jié)教學(xué),使學(xué)生能更加全面、深入認(rèn)識(shí)功和能的關(guān)系,為學(xué)生今后能夠運(yùn)用功和能的觀點(diǎn)分析熱學(xué)、電學(xué),為學(xué)生更好理解自然界中另一重要規(guī)律——能的轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ)。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1。重點(diǎn)是使學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解物體機(jī)械能變化的規(guī)律,掌握應(yīng)用這一規(guī)律解決問題的方法。在此基礎(chǔ)上,深入理解和認(rèn)識(shí)功和能的關(guān)系。
2。本節(jié)教學(xué)實(shí)質(zhì)是滲透功能原理的觀點(diǎn),在教學(xué)中不必出現(xiàn)功能原理的名稱。功能原理內(nèi)容與動(dòng)能定理的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn),要解決這一難點(diǎn)問題,必須使學(xué)生對“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的認(rèn)識(shí),從籠統(tǒng)、膚淺地了解深入到十分明確認(rèn)識(shí)“某種形式能的變化,用什么力做功去量度”。
3。對功、能概念及其關(guān)系的認(rèn)識(shí)和理解,不僅是本節(jié)、本章教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,在今后的學(xué)習(xí)中還將不斷對上述問題作進(jìn)一步的分析和認(rèn)識(shí)。
三、教具
投影儀、投影片等。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
結(jié)合機(jī)械能守恒定律引入新課。
提出問題:
1。機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及物體機(jī)械能守恒的條件各是什么?
評(píng)價(jià)學(xué)生回答后,進(jìn)一步提問引導(dǎo)學(xué)生思考。
2。如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功,物體的機(jī)械能如何變化?物體機(jī)械能的變化和哪些力做功有關(guān)呢?物體機(jī)械能變化的規(guī)律是什么呢?
教師提出問題之后引起學(xué)生的注意,并不要求學(xué)生回答。在此基礎(chǔ)上教師明確指出:
機(jī)械能守恒是有條件的。大量現(xiàn)象表明,許多物體的機(jī)械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的.飛機(jī)、打入木塊的子彈等等。
分析上述物體機(jī)械能不守恒的原因:從車站開出的車輛機(jī)械能增加,是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功;射入木塊后子彈的機(jī)械能減少,是由于阻力對子彈做負(fù)功。
重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機(jī)械能變化有什么關(guān)系,是本節(jié)要研究的中心問題。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
提出問題:下面我們根據(jù)已掌握的動(dòng)能定理和有關(guān)機(jī)械能的知識(shí),分析物體機(jī)械能變化的規(guī)律。
1。物體機(jī)械能的變化
問題:質(zhì)量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面從高度h1上升到高度h2處,其速度由v1增大到v2,如圖所示,分析此過程中滑塊機(jī)械能的變化與各力做功的關(guān)系。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)一步分析、探討小滑塊機(jī)械能變化與做功的關(guān)系。歸納學(xué)生分析,明確:
選取斜面底端所在平面為參考平面。根據(jù)動(dòng)能定理∑W=ΔEk,有
由幾何關(guān)系,有sinθL=h2-h1
即FL-fL=E2-E1=ΔE
引導(dǎo)學(xué)生理解上式的物理意義。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師明確指出:
(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功,是使物體機(jī)械能發(fā)生變化的原因;
(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數(shù)和,等于物體機(jī)械能的變化量。這是物體機(jī)械能變化所遵循的基本規(guī)律。
2。對物體機(jī)械能變化規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)
(1)物體機(jī)械能變化規(guī)律可以用公式表示為W外=E2-E1或W外=ΔE
其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數(shù)和,E1、E2分別表示物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能,ΔE表示物體機(jī)械能變化量。
(2)對W外=E2-E1進(jìn)一步分析可知:
(i)當(dāng)W外>0時(shí),E2>E1,物體機(jī)械能增加;當(dāng)W外<0時(shí),E2
(ii)若W外=0,則E2=E1,即物體機(jī)械能守恒。由此可以看出,W外=E2-E1是包含了機(jī)械能守恒定律在內(nèi)的、更加普遍的功和能關(guān)系的表達(dá)式。
(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程,其實(shí)質(zhì)是其它形式的能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的過程。
例1。質(zhì)量4。0×103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進(jìn)100m,其高度升高2m。上坡時(shí)汽車速度為5m/s,沿山坡行駛500m后速度變?yōu)?0m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0。01倍,試求:(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少?(2)汽車所受平均牽引力多大?取g=10m/s2。本題要求用物體機(jī)械能變化規(guī)律求解。
引導(dǎo)學(xué)生思考與分析:
(1)如何依據(jù)W外=E2-E1求解本題?應(yīng)用該規(guī)律求解問題時(shí)應(yīng)注意哪些問題?
(2)用W外=E2-E1求解本題,與應(yīng)用動(dòng)能定理∑W=Ek2-Ek1有什么區(qū)別?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果,教師明確給出例題求解的主要過程:
取汽車開始時(shí)所在位置為參考平面,應(yīng)用物體機(jī)械能變化規(guī)律W外=E2-E1解題時(shí),要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功,以及此過程中物體機(jī)械能的變化。這既是應(yīng)用此規(guī)律解題的基本要求,也是與應(yīng)用動(dòng)能定理解題的重要區(qū)別。
例2。將一個(gè)小物體以100J的初動(dòng)能從地面豎直向上拋出。物體向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過某一位置P時(shí),它的動(dòng)能減少了80J,此時(shí)其重力勢能增加了60J。已知物體在運(yùn)動(dòng)中所受空氣阻力大小不變,求小物體返回地面時(shí)動(dòng)能多大?
引導(dǎo)學(xué)生分析思考:
(1)運(yùn)動(dòng)過程中(包括上升和下落),什么力對小物體做功?做正功還是做負(fù)功?能否知道這些力對物體所做功的比例關(guān)系?
(2)小物體動(dòng)能、重力勢能以及機(jī)械能變化的關(guān)系如何?每一種形式能量的變化,應(yīng)該用什么力所做的功量度?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果,教師明確指出:
(1)運(yùn)動(dòng)過程中重力和阻力對小物體做功。
(2)小物體動(dòng)能變化用重力、阻力做功的代數(shù)和量度;重力勢能的變化用重力做功量度;機(jī)械能的變化用阻力做功量度。
(3)由于重力和阻力大小不變,在某一過程中各力做功的比例關(guān)系可以通過相應(yīng)能量的變化求出。
(4)根據(jù)物體的機(jī)械能E=Ek+Ep,可以知道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),物體動(dòng)能變化量大小ΔEk=80J,機(jī)械能變化量大小ΔE=20J。
例題求解主要過程:
上升到最高點(diǎn)時(shí),物體機(jī)械能損失量為
由于物體所受阻力大小不變,下落過程中物體損失的機(jī)械能與上升過程相同,因此下落返回地面時(shí),物體的動(dòng)能大小為
E′k=Ek0-2ΔE′=50J
本例題小結(jié):
通過本例題分析,應(yīng)該對功和能量變化有更具體的認(rèn)識(shí),同時(shí)應(yīng)注意學(xué)習(xí)綜合運(yùn)用動(dòng)能定理和物體機(jī)械能變化規(guī)律解決問題的方法。
思考題(留給學(xué)生課后練習(xí)):
(1)運(yùn)動(dòng)中物體所受阻力是其重力的幾分之幾?
(2)物體經(jīng)過P點(diǎn)后還能上升多高?是前一段高度的幾分之幾?
五、小結(jié)
本小結(jié)既是本節(jié)課的第3項(xiàng)內(nèi)容,也是本章的小結(jié)。
3。功和能
(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,物體運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化,物體的能都相應(yīng)隨之變化;做功是使物體能量發(fā)生變化的一種方式,物體能量的變化可以用相應(yīng)的力做功量度。
(2)力對物體做功使物體能量發(fā)生變化,不能理解為功變成能,而是通過力做功的過程,使物體之間發(fā)生能量的傳遞與轉(zhuǎn)化。
(3)力做功可以使物體間發(fā)生能的傳遞與轉(zhuǎn)化,但能的總量是保持不變的。自然界中,物體的能量在傳遞、轉(zhuǎn)化過程中總是遵循能量守恒這一基本規(guī)律的。
六、說明
本節(jié)內(nèi)容的處理應(yīng)根據(jù)學(xué)生具體情況而定,學(xué)生基礎(chǔ)較好,可介紹較多內(nèi)容;學(xué)生基礎(chǔ)較差,不一定要求應(yīng)用物體機(jī)械能變化規(guī)律解題,只需對功和能關(guān)系有初步了解即可。
高一物理教案9
[教學(xué)要求]
1、力的示意圖
2、力的分類
[重點(diǎn)難點(diǎn)]
1、力的分類
[教學(xué)要求]
1、力的示意圖:(表示力的意思的圖,一為逗樂,二為揭示物體名詞的命名方式)
用有向線段表示力的方向和作用點(diǎn)的圖,叫做力的示意圖。(力的圖示和力的示意圖的區(qū)別在于,力的圖示除表示力的方向和作用點(diǎn)外,還表示力的大小。即力的大小、方向、作用點(diǎn),正好是力的三要素。而力的示意圖中并不表示力的大小)
2、力的分類(力有許多種分類方式,比如力可以分成接觸力和非接觸力。但今天我們學(xué)習(xí)的是其它的分類方法)
、侔戳Φ男再|(zhì)分--重力、摩擦力;彈力、電場力、磁場力、分子力等(性質(zhì)力)
、诎戳Φ男Ч--引力、斥力;壓力、支持力、浮力、動(dòng)力、阻力、拉力等
(每個(gè)分類前兩個(gè)力的后面之所以用分號(hào)分開,目的`是說,前面的兩個(gè)力老師直接給出它們是什么力,也通過這四個(gè)力讓同學(xué)們知道什么是“性質(zhì)力”什么是“效果力”。后面的力,告訴同學(xué)們名稱,讓同學(xué)們試著自己分析是性質(zhì)力還是效果力。以增強(qiáng)同學(xué)們的分析能力。這比直接把幾個(gè)力都寫出來效果好多了。)
(這里還有兩個(gè)沒有學(xué)過的知識(shí),老師可以提前簡單地做一下介紹。第一個(gè)是“彈力”,我告訴同學(xué)們說,“彈力”這一概念是中學(xué)物理中同學(xué)們遇到的第一個(gè)難理解的概念,它包括三層含義,先是“變形”二是“恢復(fù)原狀”,三是“產(chǎn)生彈力”,然后敘述: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,這個(gè)力就是彈力。第二個(gè)是“電場力”,讓同學(xué)們想象小學(xué)學(xué)到的“摩擦起電”中帶電體吸引輕小物體,初中學(xué)到的“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”,實(shí)際上物理學(xué)上把這種力叫做電場力;同理,磁體間的作用力就叫磁場力。)
(實(shí)際上到目前為止,我們所見到的性質(zhì)力一般不超過這六種)
鞏固練習(xí)(練習(xí)時(shí)間:三分鐘)
把下列的力按“性質(zhì)力”和“效果力”進(jìn)行分類
彈力、重力、動(dòng)力、摩擦力、磁力、阻力、壓力、支持力、拉力、斥力、引力。
高一物理教案10
主要內(nèi)容:
一、單位制
1;疚锢砹浚悍从澄锢韺W(xué)基本問題的物理量。如力學(xué)中有三個(gè)基本物理量質(zhì)量、時(shí)間和長度。因?yàn)槭澜缡怯蛇\(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)組成的,物理學(xué)的研究對象是物質(zhì)的帶有普遍性的運(yùn)動(dòng),首先應(yīng)考察物質(zhì)的多少和運(yùn)動(dòng)的最簡單的形式(物質(zhì)的空間位置隨時(shí)間的變化),抓住質(zhì)量(物質(zhì)的多少)、時(shí)間和長度(空間改變的量度)這三個(gè)物理量,就抓住了力學(xué)的基本問題,才可進(jìn)一步討論其他力學(xué)問題。
2;締挝唬核x定的基本物理量的(所有)單位都叫做基本單位,如在力學(xué)中,選定長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量的單位作為基本單位:
長度一一cm、m、km等;
質(zhì)量一g、kg等;
時(shí)間s、min、h等。
3。導(dǎo)出單位:根據(jù)物理公式和基本單位,推導(dǎo)出其它物理量的單位叫導(dǎo)出單位。
物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí),也確定了物理量的單位關(guān)系,如位移用m作單位,時(shí)間用s作單位,由速度公式v=s/t推導(dǎo)出來的速度的單位就是m/s。若位移用km作單位,時(shí)間用h作單位,由速度公式v=s/t推導(dǎo)出來的速度的單位就是km/h。
4。單位制:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。
由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。選定基本物理量的不同單位作為基本單位,可以組成不同的單位制,如歷史上力學(xué)中出現(xiàn)了厘米克秒制和米千克秒制兩種不同的單位制,工程技術(shù)領(lǐng)域還有英尺秒磅制等。
二、力學(xué)中的國際單位制
1。由于基本物理量的選取和基本單位的規(guī)定都帶有一定程度的任意性,中外歷史上曾出現(xiàn)過許多單位制(如我國在單位中出現(xiàn)的斤、兩、尺、寸等),這就阻礙了國際及社會(huì)交往。為了建立一種簡單、科學(xué)、實(shí)用的計(jì)量單位制,國際米制公約各成員國(我國1997年加入)于1960年通過采用一種以米制為基礎(chǔ)發(fā)展起來的國際單位制(國際代號(hào)為SI)。現(xiàn)有82個(gè)國家與地區(qū)采用,國際上許多經(jīng)濟(jì)組織和科學(xué)技術(shù)組織都宣布采用。國際單位制的推行,對世界計(jì)量科學(xué)的進(jìn)步、世界科學(xué)技術(shù)的交流和發(fā)展起了非常重大的作用;隨著經(jīng)濟(jì)全球化,越來越顯示出其重要意義。我們要掌握好國際單位制。
2。力學(xué)中的國際單位制
、倩締挝
長度的單位:m(米),
質(zhì)量的單位:kg(千克),
時(shí)間的單位:s(秒)。
、趯(dǎo)出單位
速度的.單位:m/s(米/秒),
加速度的單位:m/s2(米/秒2,讀作米每二次方秒),
力的單位:N(kgm/s2,牛頓)等等。
③注意:
A。物理學(xué)中國際單位制的基本單位共有七個(gè):已學(xué)過的有米(m)、千克(kg)、秒(s);今后將陸續(xù)學(xué)到安培(A)、開(K)、摩爾(mo1)、坎(cd)。
B。注意書寫方式的規(guī)范化:凡表示物理量的符號(hào)一律用斜體(如位移、路程符號(hào)用s),凡表示單位的符號(hào)一律用正體(如時(shí)間的單位s)。另外注意符號(hào)有大寫、小寫之分等。
【說明】
(1)力學(xué)中還有采用厘米(長度單位)、克(質(zhì)量單位)、秒(時(shí)間單位)作為基本單位組成了一種單位制厘米克秒制。
(2)在物理計(jì)算中所有各量都應(yīng)化為同一單位制中。在中學(xué)物理計(jì)算中一般采用國際單位制。
三、單位制在物理計(jì)算中的作用
1?蓪τ(jì)算結(jié)果的正、誤進(jìn)行檢驗(yàn)。如用力學(xué)國際單位制計(jì)算時(shí),只有所求物理量的計(jì)算結(jié)果的單位和該物理量在力學(xué)國際單位制中的單位完全一致時(shí),該運(yùn)算過程才可能是正確的。若所求物理量的單位不對,則結(jié)果一定錯(cuò)。
2。用同一單位制進(jìn)行計(jì)算時(shí),可以不必一一寫出各個(gè)已知量的單位(但各已知量的數(shù)字必須是用同一單位制中單位換算出來的數(shù)字,如題給條件是v=54km/h,用力學(xué)國際單位制時(shí)一定要換算成v=15m/s,數(shù)字是15,而非54),只在計(jì)算結(jié)果的數(shù)字后面寫出所求物理量在該單位制下的單位即可,這樣可以簡化計(jì)算。
3。注意:高中學(xué)習(xí)階段,要求計(jì)算時(shí)一律用力學(xué)國際單位制,故一定要掌握好力學(xué)國際單位制中物理量的單位(名稱和符號(hào))。
課堂訓(xùn)練:
課后作業(yè):
1。下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中,正確的是:( )
A。基本單位和其導(dǎo)出單位一起組成了單位制。
B。選用的基本單位不同,構(gòu)成的單位制也不同。
C。在物理計(jì)算中,如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示,只要正確應(yīng)用物理公式其結(jié)果就一定是用這個(gè)單位制中的單位來表示的。
D。一般說來,物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系,并不一定同時(shí)確定單位關(guān)系。
2。在國際單位制中,力學(xué)的三個(gè)基本單位是________、_______、_______。
3。試根據(jù)有關(guān)物理公式,由國際單位制中力學(xué)的基本單位推導(dǎo)出速度、加速度、力等物
理量的單位。在厘米、克、秒制中,力的單位是達(dá)因,試證明l牛頓=105達(dá)因。
4。現(xiàn)有下列的物理量或單位,按下面的要求把相關(guān)字母填空;
A。密度;B。m/s;C。N;D。加速度;E。質(zhì)量;F。s;G。cm;H。長度;I。時(shí)間;J。kg;
(1)屬于物理量的是______________。
(2)在國際單位制中,作為基本單位的物理量有______________。
(3)在國際單位制中基本單位是______________, 屬于導(dǎo)出單位的是____________。
閱讀材料:米制、國際單位制和法定計(jì)量單位
米制起源較早。自1791年法國國民議會(huì)通過建立以長度單位米為基礎(chǔ)的計(jì)量單位以來,迄今已有二百年的歷史。米制單位是十進(jìn)位的,又有專門的詞頭構(gòu)成主單位的倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位,而且基本單位都具有比較科學(xué)的、能以較高精度復(fù)現(xiàn)的基準(zhǔn)器。由于它有這些優(yōu)點(diǎn),逐漸為其他國家所接受。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,又由米制中派生出各種不同的單位制,如厘米、克、秒制,米,千克,秒制等等。這樣一來,米制已經(jīng)不是一個(gè)單一的單位制了,而且出現(xiàn)了一些具有專門名稱的單位,它們之間缺乏科學(xué)的聯(lián)系,并且存在著相互矛盾的現(xiàn)象。
國際單位制誕生于1960年,它來源于米制,繼承了米稍的優(yōu)點(diǎn)(如十進(jìn)位,用專門詞頭構(gòu)成十進(jìn)倍數(shù)與分?jǐn)?shù)單位等),同時(shí)克服了米制的缺點(diǎn)(如多種單位并存),是米制的現(xiàn)代形式。國際單位制以米、千克、秒、安培、開爾文、坎德拉、摩爾七個(gè)單位作為基本單位,并把詞頭擴(kuò)大到從10-18到1018的范圍,同時(shí)保留了少數(shù)廣泛使用的國際制以外的單往,以適應(yīng)各個(gè)學(xué)科的需要,它比米制更科學(xué)、更完善了。
我國政府于19114年2月27日發(fā)布了《中華人民共和國法定計(jì)量單位》和統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令;這個(gè)法定計(jì)量單位是在國際制單位的基礎(chǔ)上:增加了十五個(gè)非國際制單位構(gòu)成的。增加的十五個(gè)非國際制單位中,有十個(gè)(其中包括三個(gè)時(shí)間單位、三個(gè)平面角單位、兩個(gè)質(zhì)量單位、一個(gè)體積單位和一個(gè)能量單位)是國際計(jì)量局規(guī)定可以與圈際制單位并用的單位;有二個(gè)(其中包括一個(gè)長度單位和一個(gè)速度單位)是國際計(jì)量局規(guī)定可以暫時(shí)與國際制單位并用的單位;只有三個(gè)是根據(jù)我國情況選用的單位。
高一物理教案11
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、初步理解速度—時(shí)間圖像。
2、理解什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
能力目標(biāo)
進(jìn)一步訓(xùn)練用圖像法表示物理規(guī)律的能力。
情感目標(biāo)
滲透從簡單問題入手及理想化的思維方法。
教材分析
本節(jié)內(nèi)容是本單元的基礎(chǔ),是進(jìn)一步學(xué)習(xí)加速度概念及勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的重要前提.教材主要有兩個(gè)知識(shí)點(diǎn):速度—時(shí)間圖像和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義.教材的編排自然順暢,便于學(xué)生接受,先給出勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像,再根據(jù)具體的實(shí)例(汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)),進(jìn)一步突出了“圖像通常是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)作出的”這一重要觀點(diǎn),并很自然地給出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義,最后,闡述了從簡單情況入手,及理想化的處理方法,即有些變速運(yùn)動(dòng)通?山瓶醋鲃蜃兯龠\(yùn)動(dòng)來處理.
教法建議
對速度——時(shí)間圖像的學(xué)習(xí),要給出物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的情況,讓學(xué)生自己建立圖像,體會(huì)建立圖像的一般步驟,并與位移圖像進(jìn)行對比.對勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念的學(xué)習(xí),也要通過分析具體的實(shí)例,認(rèn)真體會(huì)“在相等的時(shí)間內(nèi)速度變化相等”的特點(diǎn),教師也可以給出速度變化相同,但是所用時(shí)間不等的.例子,或時(shí)間相同,速度變化不等的例子,讓學(xué)生判斷是否是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):速度——時(shí)間圖像,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義.
教學(xué)難點(diǎn):對圖像的處理.
主要設(shè)計(jì):
1、展示課件:教材圖2—15的動(dòng)態(tài)效果(配合兩個(gè)做勻速運(yùn)動(dòng)的物體)體會(huì)速度——時(shí)間圖像的建立過程.
2、提問:如何從速度——時(shí)間圖像中求出物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移?
3、上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的位移——時(shí)間圖像是怎樣的?
。ㄗ屚瑢W(xué)自己畫出,并和速度——時(shí)間圖像進(jìn)行對比)
4、展示課件圖2—17的動(dòng)態(tài)效果〔配合做勻加速運(yùn)動(dòng)的汽車運(yùn)行情況(顯示速度計(jì))
引導(dǎo)同學(xué):采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立坐標(biāo)系,描點(diǎn)做圖.
5、展示課件圖2—18的動(dòng)態(tài)效果(配合做勻減速運(yùn)動(dòng)的汽車)
引導(dǎo)同學(xué):畫出它的速度——時(shí)間圖像.
6、提問:上述兩個(gè)汽車運(yùn)動(dòng)過程有什么特點(diǎn)?
引導(dǎo)同學(xué)發(fā)現(xiàn)“在相等的時(shí)間內(nèi)速度的改變相等”的特點(diǎn).
7、舉例:
、偎俣雀淖兿嗟,所用時(shí)間不等的情況.
②經(jīng)過相同時(shí)間,速度改變不相等的情況.
8、小結(jié):什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)?什么是勻加速直線運(yùn)動(dòng)?什么是勻減速直線運(yùn)動(dòng)?
探究活動(dòng)
請你坐上某路公共汽車(假設(shè)汽車在一條直線上行駛)觀察汽車的速度表和自己的手表,采集數(shù)據(jù),即記錄汽車在不同時(shí)刻的速度,之后把你采集的數(shù)據(jù)用速度——時(shí)間圖像表示出來,并將你的結(jié)果講給周圍人聽。
高一物理教案12
。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
初步認(rèn)識(shí)與非門可以代替與門、非門。
。ǘ⿲(shí)驗(yàn)器材
T065或74LS00型二輸入端四與非門集成電路兩塊,100歐定值電阻1只,GD55—2型發(fā)光二極管1只,常閉按鈕開關(guān)兩個(gè),一號(hào)干電池三節(jié)(附電池盒),MG42—20A型光敏電阻1只。
。ㄈ┙虒W(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
我們已經(jīng)學(xué)過了與門、非門、與非門三種門電路,同學(xué)們還記得與門、非門、與非門使電路閉合的條件嗎?同學(xué)們邊回答,老師邊板書:
。ㄅc門輸入端都是高電位時(shí)非門輸入端是低電位時(shí)與非門只要有一個(gè)輸入端是低電位)
與非門是最常見的門電路,這是因?yàn)椴坏旧砗苡杏枚以跊]有專用的非門、與門時(shí)(為了生產(chǎn)、調(diào)試的方便與規(guī)范,在集成電路產(chǎn)品中沒有與門、非門,而只供應(yīng)與非門),可以用與非門來分別代替它們。今天我們就學(xué)習(xí)如何把與非門作為與門、非門使用。板書:
。ǖ诹(jié)與非門作為與門、非門)
2.進(jìn)行新課
(1)用與非門作為非門
同學(xué)們,現(xiàn)在我們研究只應(yīng)用與非門的一個(gè)輸入端A(或B),另一個(gè)輸入端B(或A)空著,這個(gè)與非門的開關(guān)條件。
問:把這個(gè)與非門的A與低電位相接時(shí),它的輸出端是高電位還是低電位?把它當(dāng)作一個(gè)電路的開關(guān),此時(shí)電路是開的.,還是關(guān)的?(高電位,關(guān)的)
問:把這個(gè)與非門的A與高電位相接時(shí),它的輸出端是高電位還是低電位?這個(gè)開關(guān)電路是開的,還是關(guān)的?(低電位,開的)
問:這樣使用與非門,這個(gè)與非門可不可以看作是個(gè)非門(與本節(jié)課復(fù)習(xí)中的板書呼應(yīng))?(可以)
板書:
高一物理教案13
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1。知道滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的條件,會(huì)正確判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。
2。會(huì)用公式F=μFN計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小,知道影響動(dòng)摩擦因數(shù)的大小因素。
3。知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件,能判斷靜摩擦力的有無以及大小和方向。
4。理解最大靜摩擦力。能根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大小。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):1;瑒(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,并會(huì)用F摩=μFN解決具體問題。
2。靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,正確理解最大靜摩擦力的概念。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1。正壓力FN的確定。
2。靜摩擦力的有無、大小的判定。
主要內(nèi)容:
一、摩擦力
一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滑動(dòng)時(shí),或者在另一個(gè)物體上有滑動(dòng)的趨勢時(shí)我們會(huì)感到它們之間有相互阻礙的作用,這就是摩擦,這種情況下產(chǎn)生力我們就稱為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會(huì)有摩擦作用。
二、滑動(dòng)摩擦力
1。產(chǎn)生:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對于另一個(gè)物體發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí),另一個(gè)物體阻礙它相對滑動(dòng)的力稱為滑動(dòng)摩擦力。
2。產(chǎn)生條件:相互接觸、相互擠壓、相對運(yùn)動(dòng)、表面粗糙。
、賰蓚(gè)物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生。
摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力,但兩個(gè)物體直接接觸并不擠壓就不會(huì)出現(xiàn)摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個(gè)物體對另一個(gè)物體表面的垂直作用力,也叫正壓力,壓力屬彈力,可依上一節(jié)有關(guān)彈力的知識(shí)判斷有無壓力產(chǎn)生。
②接觸面粗糙。當(dāng)一個(gè)物體沿另一物體表面滑動(dòng)時(shí),接觸面粗糙,各凹凸不平的部分互相嚙合,形成阻礙相對運(yùn)動(dòng)的力,即為摩擦力。凡題中寫明“接觸面光滑”、“光滑小球”等,統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力(“光滑”是一個(gè)理想化模型)。
、劢佑|面上發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。
特別注意:“相對運(yùn)動(dòng)”與“物體運(yùn)動(dòng)”不是同一概念,“相對運(yùn)動(dòng)”是指受力物體相對于施力物體(以施力物體為參照物)的位置發(fā)生了改變;而“物體的運(yùn)動(dòng)”一般指物體相對地面的位置發(fā)生了改變。
3。方向:總與接觸面相切,且與相對運(yùn)動(dòng)方向相反。
這里的“相對”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體,而不是相對別的物體;瑒(dòng)摩擦力的方向跟物體的相對運(yùn)動(dòng)的方向相反,但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
4。大。号c壓力成正比F=μFN
、賶毫N與重力G是兩種不同性質(zhì)的力,它們在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫無關(guān)系,用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑,物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無關(guān),不要一提到壓力,就聯(lián)想到放在水平地面上的物體,認(rèn)為物體對支承面的壓力的大小一定等于物體的重力。
、讦淌潜壤(shù),稱為動(dòng)摩擦因數(shù),沒有單位,只有大小,數(shù)值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關(guān)。在通常情況下,μ<1。
、塾(jì)算公式表明:滑動(dòng)摩擦力F的大小只由μ和FN共同決定,跟物體的運(yùn)動(dòng)情況、接觸面的大小等無關(guān)。
5。滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn):在兩個(gè)物體的接觸面上的受力物體上。
問題:1。相對運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別?請舉例說明。
2。壓力FN的值一定等于物體的重力嗎?請舉例說明。
3;瑒(dòng)摩擦力的大小與物體間的接觸面積有關(guān)嗎?
4;瑒(dòng)摩擦力的大小跟物體間相對運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)嗎?
三、靜摩擦力
1。產(chǎn)生:兩個(gè)物體滿足產(chǎn)生摩擦力的條件,有相對運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí),物體間所產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動(dòng)趨勢的力叫靜摩擦力。
2。產(chǎn)生條件:
、賰晌矬w直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生;
、诮佑|面粗糙;
、蹆晌矬w保持相對靜止但有相對運(yùn)動(dòng)趨勢。
所謂“相對運(yùn)動(dòng)趨勢”,就是說假設(shè)沒有靜摩擦力的存在,物體間就會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在;如果接觸面光滑。沒有靜摩擦力,則由于重力的作用,物體會(huì)沿斜面下滑。
跟滑動(dòng)摩擦力條件的區(qū)別是:
3。大小:兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間
實(shí)際大小可根據(jù)二力平衡條件判斷。
4。方向:總跟接觸面相切,與相對運(yùn)動(dòng)趨勢相反
、偎^“相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向”,是指假設(shè)接觸面光滑時(shí),物體將要發(fā)生的相對運(yùn)動(dòng)的方向。比如物體靜止在粗糙斜面上,假?zèng)]沒有摩擦,物體將沿斜面下滑,即物體靜止時(shí)相對(斜面)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向是沿斜面向下,則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上,與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。
、谂袛囔o摩擦力的方向可用假設(shè)法。其操作程序是:
A。選研究對象----受靜摩擦力作用的物體;
B。選參照物體----與研究對象直接接觸且施加靜摩擦力的物體;
C。假設(shè)接觸面光滑,找出研究對象相對參照物體的運(yùn)動(dòng)方向即相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向
D。確定靜摩擦力的方向一一與相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反
、垤o摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反,但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
5。靜摩擦力的作用點(diǎn):在兩物體的接觸面受力物體上。
【例一】下述關(guān)于靜摩擦力的說法正確的是:()
A。靜摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反;
B。靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比;
C。靜摩擦力只能在物體靜止時(shí)產(chǎn)生;
D。靜摩擦力的方向與接觸物體相對運(yùn)動(dòng)的趨勢相反。
D
【例二】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動(dòng),不計(jì)手指與黑板擦之間的摩擦力,當(dāng)把推力增加到2F時(shí),黑板擦所受的摩擦力大小是原來的幾倍?
摩擦力沒變,一直等于重力。
四、滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的比較
滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力符號(hào)及單位
產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)摩擦力用f表示
單位:牛頓
簡稱:牛
符號(hào):N
大小f=μN(yùn)始終與外力沿著接觸面的分量相等
方向與相對運(yùn)動(dòng)方向相反與相對運(yùn)動(dòng)趨勢相反
問題:1。摩擦力一定是阻力嗎?
2。靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎?
3。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力嗎?
課堂訓(xùn)練:
1。下列關(guān)于摩擦力的說法中錯(cuò)誤的是()
A。兩個(gè)相對靜止物體間一定有靜摩擦力作用。B。受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的。
C。靜摩擦力對物體總是阻力。D。有摩擦力一定有彈力
2。下列說法中不正確的是()
A。物體越重,使它滑動(dòng)時(shí)的摩擦力越大,所以摩擦力與物重成正比。
B。由μ=f/N可知,動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比,與正壓力成反比。
C。摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
D。摩擦力總是對物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。
3。如圖所示,一個(gè)重G=200N的物體,在粗糙水平面上向左運(yùn)動(dòng),物體和水平面間的摩擦因數(shù)μ=0。1,同時(shí)物體還受到大小為10N、方向向右的水平力F作用,則水平面對物體的摩擦力的大小和方向是()
A。大小是10N,方向向左。B。大小是10N,方向向右。
C。大小是20N,方向向左。D。大小是20N,方向向右。
4。粗糙的水平面上疊放著A和B兩個(gè)物體,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持靜止,則此時(shí)()
A。B和地面間的靜摩擦力等于F,B和A間的靜摩擦力也等于F。
B。B和地面間的'靜摩擦力等于F,B和A間的靜摩擦力等于零。
C。B和地面間的靜摩擦力等于零,B和A間的靜摩擦力也等于零。
D。B和地面間的靜摩擦力等于零,B和A間的靜摩擦力等于F。
答案:1。ABC2。ABCD3。D4。B
閱讀材料:從經(jīng)典力學(xué)到相對論的發(fā)展
在以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中,空間間隔(長度)S、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物理量都與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)。一根尺靜止時(shí)這樣長,當(dāng)它運(yùn)動(dòng)時(shí)還是這樣長;一只鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),其快慢保持不變;一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量與它運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀。到了十九世紀(jì)末,面對高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象,經(jīng)典力學(xué)遇到了困難。在新事物面前,愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的絕對時(shí)空觀,于1905年發(fā)表了題為《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》的論文,提出了狹義相對性原理和光速不變原理,創(chuàng)建了狹義相對論。狹義相對論指出:長度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨運(yùn)動(dòng)速度變化的。長度、時(shí)間和質(zhì)量隨速度變化的關(guān)系可用下列方程來表示:,(通稱“尺縮效應(yīng)”)、(通稱“鐘慢效應(yīng)”)、(通稱“質(zhì)—速關(guān)系”)
上列各式里的v是物體運(yùn)動(dòng)的速度,C是真空中的光速,l0和l分別為在相對靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中沿速度v的方向測得的物體長度;t0和t分別為在相對靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測得的時(shí)間;m0和m分別為在相對靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測得的物體質(zhì)量。
但是,當(dāng)宏觀物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)(v<
繼狹義相對論之后,1915年愛因斯坦又建立了廣義相對論,指出空間——時(shí)間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在,空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物體的分布,使人類對于時(shí)間、空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)大大深化了。“狹義相對論”和“廣義相對論”統(tǒng)稱為相對論。
高一物理教案14
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí),正確理解人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),各物理量之間的關(guān)系.
2.知道三個(gè)宇宙速度的含義,會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度.
過程與方法
通過用萬有引力定律來推導(dǎo)第一宇宙速度,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情.
2.感知人類探索宇宙的夢想,促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.第一宇宙速度的意義和求法.
2.人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系.
教學(xué)難點(diǎn)
1.近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的區(qū)別.
2.衛(wèi)星的變軌問題.
教學(xué)工具
多媒體、板書
教學(xué)過程
一、宇宙航行
1.基本知識(shí)
(1)牛頓的“衛(wèi)星設(shè)想”
如圖所示,當(dāng)物體的初速度足夠大時(shí),它將會(huì)圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地面,成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的人造衛(wèi)星.
(2)原理
一般情況下可認(rèn)為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供,
(3)宇宙速度
(4)夢想成真
1957年10月,蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星;
1969年7月,美國“阿波羅11號(hào)”登上月球;
20xx年10月15日,我國航天員楊利偉踏入太空.
2.思考判斷
(1)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的速度可以是10km/s.(×)
(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9km/s.(√)
(3)要發(fā)射一顆月球人造衛(wèi)星,在地面的發(fā)射速度應(yīng)大于16.7km/s.(×)
探究交流
我國于20xx年10月發(fā)射的火星探測器“螢火一號(hào)”.試問這個(gè)探測器應(yīng)大約以多大的速度從地球上發(fā)射
【提示】火星探測器繞火星運(yùn)動(dòng),脫離了地球的束縛,但沒有掙脫太陽的束縛,因此它的發(fā)射速度應(yīng)在第二宇宙速度與第三宇宙速度之間,即11.2km/s
二、第一宇宙速度的理解與計(jì)算
【問題導(dǎo)思】
1.第一宇宙速度有哪些意義?
2.如何計(jì)算第一宇宙速度?
3.第一宇宙速度與環(huán)繞速度、發(fā)射速度有什么聯(lián)系?
1.第一宇宙速度的定義
又叫環(huán)繞速度,是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所具有的速度,是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,v=7.9km/s.
2.第一宇宙速度的計(jì)算
設(shè)地球的質(zhì)量為M,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,衛(wèi)星到地心的距離為r,衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v:
3.第一宇宙速度的推廣
由第一宇宙速度的兩種表達(dá)式可以看出,第一宇宙速度之值由中心星體決定,可以說任何一顆行星都有自己的第一宇宙速度,都應(yīng)以
式中G為萬有引力常量,M為中心星球的質(zhì)量,g為中心星球表面的重力加速度,r為中心星球的半徑.
誤區(qū)警示
第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度.衛(wèi)星離地面越高,衛(wèi)星的發(fā)射速度越大,貼近地球表面的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星)的發(fā)射速度最小,其運(yùn)行速度即第一宇宙速度.
例:某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體,經(jīng)時(shí)間t物體以速率v落回手中,已知該星球的半徑為R,求這個(gè)星球上的第一宇宙速度.
方法總結(jié):天體環(huán)繞速度的計(jì)算方法
對于任何天體,計(jì)算其環(huán)繞速度時(shí),都是根據(jù)萬有引力提供向心力的思路,衛(wèi)星的'軌道半徑等于天體的半徑,由牛頓第二定律列式計(jì)算.
1.如果知道天體的質(zhì)量和半徑,可直接列式計(jì)算.
2.如果不知道天體的質(zhì)量和半徑的具體大小,但知道該天體與地球的質(zhì)量、半徑關(guān)系,可分別列出天體與地球環(huán)繞速度的表達(dá)式,用比例法進(jìn)行計(jì)算.
三、衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系
【問題導(dǎo)思】
1.衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)通常認(rèn)為是什么運(yùn)動(dòng)?
2.如何求v、ω、T、a與r的關(guān)系?
3.衛(wèi)星的線速度與衛(wèi)星的發(fā)射速度相同嗎?
為了研究問題的方便,通常認(rèn)為衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心力由萬有引力提供.
衛(wèi)星的線速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關(guān)系與推導(dǎo)如下:
由上表可以看出:衛(wèi)星離地面高度越高,其線速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.
誤區(qū)警示
1.在處理衛(wèi)星的v、ω、T與半徑r的關(guān)系問題時(shí),常用公式“gR2=GM”來替換出地球的質(zhì)量M會(huì)使問題解決起來更方便.
2.人造地球衛(wèi)星發(fā)射得越高,需要的發(fā)射速度越大,但衛(wèi)星最后穩(wěn)定在繞地球運(yùn)動(dòng)的圓形軌道上時(shí)的速度越小.
高一物理教案15
一、應(yīng)用解法分析動(dòng)態(tài)問題
所謂解法就是通過平行四邊形的鄰邊和對角線長短的關(guān)系或變化情況,作一些較為復(fù)雜的定性分析,從形上就可以看出結(jié)果,得出結(jié)論.
例1 用細(xì)繩AO、BO懸掛一重物,BO水平,O為半圓形支架的圓心,懸點(diǎn)A和B在支架上.懸點(diǎn)A固定不動(dòng),將懸點(diǎn)B從1所示位置逐漸移到C點(diǎn)的過程中,試分析OA繩和OB繩中的拉力變化情況.
[方法歸納]
解決動(dòng)態(tài)問題的一般步驟:
(1)進(jìn)行受力分析
對物體進(jìn)行受力分析,一般情況下物體只受三個(gè)力:一個(gè)是恒力,大小方向均不變;另外兩個(gè)是變力,一個(gè)是方向不變的力,另一個(gè)是方向改變的力.在這一步驟中要明確這些力.
(2)畫三力平衡
由三力平衡知識(shí)可知,其中兩個(gè)變力的合力必與恒力等大反向,因此先畫出與恒力等大反向的力,再以此力為對角線,以兩變力為鄰邊作出平行四邊形.若采用力的分解法,則是將恒力按其作用效果分解,作出平行四邊形.
(3)分析變化情況
分析方向變化的力在哪個(gè)空間內(nèi)變化,借助平行四邊形定則,判斷各力變化情況.
變式訓(xùn)練1 如2所示,一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中,其中繩OA固定不動(dòng),繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動(dòng),則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中,繩OB的張力的大小將( )
A.一直變大
B.一直變小
C.先變大后變小
D.先變小后變大
二、力的正交分解法
1.概念:將物體受到的所有力沿已選定的兩個(gè)相互垂直的方向分解的方法,是處理相對復(fù)雜的多力的合成與分解的常用方法.
2.目的:將力的合成化簡為同向、反向或垂直方向的分力,便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式解決矢量的運(yùn)算,“分解”的目的是為了更好地“合成”.
3.適用情況:適用于計(jì)算三個(gè)或三個(gè)以上力的合成.
4.步驟
(1)建立坐標(biāo)系:以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上.
(2)正交分解各力:將每一個(gè)不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上,并求出各分力的大小,如3所示.
(3)分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和,即:
Fx=F1x+F2x+…
Fy=F1y+F2y+…
(4)求共點(diǎn)力的合力:合力大小F=F2x+F2y,合力的方向與x軸的夾角為α,則tan α=FyFx,即α=arctan FyFx.
4
例2 如4所示,在同一平面內(nèi)有三個(gè)共點(diǎn)力,它們之間的夾角都是120°,大小分別為F1=20 N,F(xiàn)2=30 N,F(xiàn)3=40 N,求這三個(gè)力的合力F.
5
變式訓(xùn)練2 如5所示,質(zhì)量為m的木塊在推力F的作用下,在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng).已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為( )
A.μmg
B.μ(mg+Fsin θ)
C.μ(mg-Fsin θ)
D.Fcos θ
三、力的分解的實(shí)際應(yīng)用
例3 壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如6所示,B為固定鉸鏈,A為活動(dòng)鉸鏈,若在A處施另一水平力F,輕質(zhì)活塞C就以比F大得多的力壓D,若BC間距為2L,AC水平距離為h,C與左壁接觸處光滑,則D所受的壓力為多大?
例4 如7所示,是木工用鑿子工作時(shí)的截面示意,三角形ABC為直角三角形,∠C=30°.用大小為F=100 N的力垂直作用于MN,MN與AB平行.忽略鑿子的重力,求這時(shí)鑿子推開木料AC面和BC面的力分別為多大?
變式訓(xùn)練3 光滑小球放在兩板間,如8所示,當(dāng)OA板繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)使 θ角變小時(shí),兩板對球的壓力FA和FB的變化為( )
A.FA變大,F(xiàn)B不變
B.FA和FB都變大
C.FA變大,F(xiàn)B變小
D.FA變小,F(xiàn)B變大
例5 如9所示,在C點(diǎn)系住一重物P,細(xì)繩兩端A、B分別固定在墻上,使AC保持水平,BC與水平方向成30°角.已知細(xì)繩最大只能承受200 N的拉力,那么C點(diǎn)懸掛物體的重量最
多為多少,這時(shí)細(xì)繩的哪一段即將被拉斷?
參考答案
解題方法探究
例1 見解析
解析 在支架上選取三個(gè)點(diǎn)B1、B2、B3,當(dāng)懸點(diǎn)B分別移動(dòng)到B1、B2、B3各點(diǎn)時(shí),AO、BO中的.拉力分別為FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3,從中可以直觀地看出,F(xiàn)TA逐漸變小,且方向不變;而FTB先變小,后變大,且方向不斷改變;當(dāng)FTB與FTA垂直時(shí),F(xiàn)TB最小.
變式訓(xùn)練1 D
例2 F=103 N,方向與x軸負(fù)向的夾角為30°
解析 以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立直角坐標(biāo)系xOy,使Ox方向沿力F1的方向,則F2與y軸正向間夾角α=30°,F(xiàn)3與y軸負(fù)向夾角β=30°,如甲所示.
先把這三個(gè)力分解到x軸和y軸上,再求它們在x軸、y軸上的分力之和.
Fx=F1x+F2x+F3x
=F1-F2sin α-F3sin β
=20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 N
Fy=F1y+F2y+F3y
=0+F2cos α-F3cos β
=30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N
這樣,原來的三個(gè)力就變成互相垂直的兩個(gè)力,如乙所示,最終的合力為:
F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N
設(shè)合力F與x軸負(fù)向的夾角為θ,則tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33,所以θ=30°.
變式訓(xùn)練2 BD
例3 L2hF
解析 水平力F有沿AB和AC兩個(gè)效果,作出力F的分解如甲所示,F(xiàn)′=h2+L22hF,由于夾角θ很大,力F產(chǎn)生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又產(chǎn)生兩個(gè)作用效果,沿水平方向和豎直方向,如乙所示.
甲 乙
Fy=Lh2+L2F′=L2hF.
例4 1003 N 200 N
解析 彈力垂直于接觸面,將力F按作用效果進(jìn)行分解如所示,由幾何關(guān)系易得,推開AC面的力為F1=F/tan 30°=1003 N.
推開BC面的力為F2=F/sin 30°=200 N.
變式訓(xùn)練3 B [利用三力平衡判斷如下所示.
當(dāng)θ角變小時(shí),F(xiàn)A、FB分別變?yōu)镕A′、FB′,都變大.]
例5 100 N BC段先斷
解析 方法一 力的合成法
根據(jù)一個(gè)物體受三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài),則三個(gè)力的任意兩個(gè)力的合力大小等于第三個(gè)力大小,方向與第三個(gè)力方向相反,在甲中可得出F1和F2的合力F合豎直向上,大小等于F,由三角函數(shù)關(guān)系可得出F合=F1sin 30°,F(xiàn)2=F1cos 30°,且F合=F=G.
甲
設(shè)F1達(dá)到最大值200 N,可得G=100 N,F(xiàn)2=173 N.
由此可看出BC繩的張力達(dá)到最大時(shí),AC繩的張力還沒有達(dá)到最大值,在該條件下,BC段繩子即將斷裂.
設(shè)F2達(dá)到最大值200 N,可得G=115.5 N,F(xiàn)1=231 N>200 N.
由此可看出AC繩的張力達(dá)到最大時(shí),BC繩的張力已經(jīng)超過其最大能承受的力.在該條件下,BC段繩子早已斷裂.
從以上分析可知,C點(diǎn)懸掛物體的重量最多為100 N,這時(shí)細(xì)繩的BC段即將被拉斷.
乙
方法二 正交分解法
如乙所示,將拉力F1按水平方向(x軸)和豎直方向(y軸)兩個(gè)方向進(jìn)行正交分解.由力的平衡條件可得F1sin 30°=F=G,F(xiàn)1cos 30°=F2.
F1>F2;繩BC先斷, F1=200 N.
可得:F2=173 N,G=100 N.
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