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高中物理力的教案

发表时间:2021-02-18

高考物理知识点复习:力的分类。

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20xx年高考物理知识点复习:力的分类

中学的力分为三类:引力(重力)、接触力(弹力)、阻力(摩擦力)下面分别介绍它们的特性
1引力:关键词:非接触、普遍性、吸引力、相互性、作用效果的巨大差异性,引力与两物体质量有关,随两物体间距离变化而变化。典型的以重力为例研究:
(1)非接触:
与接触力相区分,实际上是一种场力,以后学电场和磁场时体会一下不同。重力也可称重力场。
(2)普遍性:
任何两个可作为研究对象的物体(原话是质点或不考虑转动的均匀球体,应该是一个具体的描述,以后均用研究对象表示满足条件的情况),不论大小,都相互存在一个引力,称为万有引力。重力只是其中一种常见的而已,但地球可以作为研究对象吗?我们要注意,我们假设地球(或严格说起主要作用的地心)是均匀分布的一个小球,且我们每次都要强调,“不考虑地球自转”。少了这句话,概念就不严谨。
(3)吸引性:
两个物体总是相互吸引的,重力解释了地球上的物体为什么不漂浮在空中的道理
(4)相互性:
引力是相互的,满足牛顿第三定律。说明人对地球同样有引力。
(5)变化性:
两个研究对象A和B产生一个万有引力,而另外两个研究对象C和D产生另一个万有引力,它们是不同的,这与两对象质量构成有关;同样是A和B,随着吸引过程,距离发生变化,引力却逐渐变化,引出万有引力定律。
(6)作用效果的差异性:
一个人同时受到地球和另一个人的引力,地球吸引效果明显,而另一个人的吸引效果几乎看不到。用各国家之间的外交做比喻,国家的实力(相当于质量)、国家的地理位置(相当于距离)决定了外交的紧密程度(引力),实力弱的国家一定去依附实力强的国家,造成不同的作用效果。探究一下,一个对象同时受多个引力,会怎么样?可参考多国外交平衡来研究。
2接触力(弹力)关键词:接触、相互性、传递性、弹力、变形、弹性极限。以水平桌面B上静止的物体A为例
(1)接触:
两物体必须接触,接触的方式可以是面面接触、线面接触,也可以是点面、点线接触,总之要有接触。如此例物体平平放在桌面上,属于面接触。
(2)相互性:
两物体既可为施力体,也可为受力体,由于需选用研究对象为受力体,此例应选A为受力体。
(3)传递性:
虽然接触力必须是两个接触的物体,但我们却可以研究任意两个不直接接触的物体的力的作用效果,即在一个物体上施力,在不直接接触的另一个物体上的作用效果。因为力具有传递性,它们可以通过中间媒介联系起来,事实上,所有的机械都利用了这一特性。
(4)弹力:
发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的作用力(书上原定义)。这个涵义包括三个方面:一是必须产生形变,二是能恢复原状,三是一定是另一个物体的施力。下面分别讲述
A一定是另一个物体的施力,因为力的定义已经说过,一个物体不能给自己施力。
B物体必须产生形变,两物体都可能发生形变,但我们只研究对受力体有影响的变形,我们分别研究,如果B产生变形,就可能直接对A产生弹力。如果A变形,A可能先作为施力体对B施加一个弹力,根据牛顿第三定律获得反作用力,得到向上的弹力。为什么是可能,而不是一定呢?看下条。
C形变必须能够恢复原状或有恢复原状的趋势,也就是说,一旦造成这个形变的力撤销,形变就能完全恢复原状,不满足这一条,弹力不能存在。以例说,物体A的质量不断加大,桌子的变形会越来越大,以致超过桌子的弹性限度,使桌子产生了永久变形甚至断裂。此时显然没有弹力可言。
3阻力(摩擦力)虽然有其他阻力,但这里只讨论摩擦力)。
摩擦力的定义如下(简略化,原定义的第一句、第二句完全可以不要):两个物体的接触面上所产生的阻碍两物体间相对运动或相对运动趋势的力称为摩擦力。
关键词:两个物体、接触、阻碍、相对运动、相对运动趋势
(1)两个物体:
不用说了,任何一个力都是两个物体之间的作用,看力的定义。
(2)接触:
既然两物体接触,就可能同时存在弹力。摩擦力一定总是沿着接触面的。
(3)阻碍:
自然是阻挡,目的是阻止相对运动,已经运动的,用动摩擦力设法使之停下来,没有动的,用静摩擦力让它动不了。方向自然是与运动或运动趋势的方向相反。
(4)相对运动:
是可见的,是动摩擦力产生的条件。
(5)相对运动趋势:
不可见,状态不好判断。有一个办法,假设接触面光滑(或称摩擦力为0)来判断物体是不是会在接触面上运动,如果会,就说明有相对运动的趋势,相对运动趋势的方向就和假设光滑时物体的运动方向相同,而静摩擦力的方向就和相对运动趋势方向相反。
4弹力和摩擦力的共性和区别
首先,它们都是抗拒改变的力,弹力试图恢复原来的现状,摩擦力试图阻止相对运动,但它们采取的策略是不同的。下面以军事为例,假设现有某部队共有10个团,现在受到外部强敌的侵入,摩擦力采取直接阻挡,寸步不让,对方出一个团兵力,我就出一个团兵力,出三个团我就出三个团,直到十个团的全部兵力耗尽,当敌人足够强时,抵抗失败,当敌人已经胜利后,就只有打打游击了。因此动摩擦力小于静摩擦力。而弹力则不同,遇到强敌,它是步步为营,某一团把守的地方让给敌人,同时将该处兵力进行集结,保存了力量。一旦敌方生变,即可反扑,一举恢复失地。但如果一味退却,连根据地都没有了,也就谈不上反击了,这就是弹性极限。
其次,它们都是后发力,即必须先有变形或趋势才能有弹力,以及有相对运动及趋势才能有摩擦力。
再次,抗拒是相对的,我们可以充分利用它们得到我们所需要的力。如我们走路时,脚向后蹬,给摩擦力一个错觉,我要向后运动,摩擦力上当了,它给了我们向前走的动力。同样,弹力也被我们应用在各种弹跳。
最后,一个特定的情况下,它们产生了联系,即滑动摩擦力=动摩擦系数x压力。
因此,弹力、摩擦力可以可以统称为接触力。但力的方向一个是平行于接触面,一个是垂直于接触面。
四、力的平衡
1平衡形式
(1)二力平衡,作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
(2)三力平衡,三个力组成首尾相接的三角形,即视为三力平衡。
(3)多力平衡,两种方法,一是逐步合成法,直到三力平衡;二是用正交分解法,水平和垂直方向分别平衡即可。
2总平衡与分向平衡
(1)总平衡:该物体总的合外力为0
(2)分向平衡:沿指定方向上的合力为0
(3)总合外力不为0时,与合外力垂直方向合力必为0,即该方向平衡。
3平衡的作用效果。
(1)运动状态不变。
(2)动量守恒。
五、定律
1胡克定律
弹簧发生形变时,弹力的大小F与弹簧的伸长量或缩短量x成正比,F=kx,k称为劲度系数。胡克定律最大的作用是使用弹簧测力计。
2牛顿第三定律
两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
注意其与平衡力的辩析。
3万有引力定律
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物质的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。自己写出公式
六、涉及的变量和常量
变量:力
常量:劲度系数k、动摩擦系数μ、弹性限度、引力常量G=?需记住
七、基本能力:
1受力分析
这是一个能力,需要不断的训练。
2正交分解法,数学知识中已经描述。
3非质点物质作用点的确定。如重心的确定。

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高考物理知识点复习:力与运动的关系


20xx年高考物理知识点复习:力与运动的关系

一、部分物理量新解读
1质量m
360百科-质量,这个链接里的解释非常全面。
结论:除计算重力时应用引力质量概念外,在运动中的质量均为惯性质量。惯性质量相当于力转化成加速度的能力。惯性质量是运动物体固有的属性。属基本量
2速度v
运动本身唯一的表现形式,它只与物体本身现实状态有关,无需追述过程。V=s/t是导
出量。属第一种导出方式。
3位移s
运动的结果,它不由物体本身决定,而是取决于参照系和环境起始点。属基本量
4外力F
速度改变的外界条件,不是物体固有性质。属基本量
5时间t
不专属于运动学的一个量,并且也不属于物体。属基本量
6加速度
是外力经过惯性质量作用转化而成,虽然属于物体,但需要追述过程,且始终受外力影
响。质量相当于购物中的定价,是稳定的规则性的东西。而加速度相当于实际购买价,是受购买量影响的。a=v/t是导出量。属第一种导出方式。
二、变量的鉴定
标量:时间t(周期T)
矢量:位移s、速度v(平均速度、瞬时速度、角速度ω)、加速度a(平均加速度、瞬时加速度)要搞清哪些是基本量(如时间、位移、质量),哪些是定义量(如速度、加速度),哪些是组合量(如功、能、动量)
三、各变量之间的关系,按各基本运动类型分析即各种公式,在此省略。
1F与t的关系。Ft=冲量
2F与s的关系。Fs=功
3F与V的关系。P=mv动量
4F与a的关系。F=ma合外力,实际上的牛顿第二定律。

高考物理知识点:力(常见的力、力的合成与分解)


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高考物理知识点:力(常见的力、力的合成与分解)

1)常见的力
1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

高考物理知识点:力和物体的平衡


20xx年高考物理知识点:力和物体的平衡

1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因。力是矢量。

2.重力

(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的。

[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力。

但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力

(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g

(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。

(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上。

3.弹力

(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。

(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。

(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体。在点面接触的情况下,垂直于面;

在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。

①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等。

②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆。

(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。弹簧弹力可由胡克定律来求解。

★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx。k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m。

4.摩擦力

(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可。

(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反。

(3)判断静摩擦力方向的方法:

①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。

②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。

(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解。

①滑动摩擦力大小:利用公式f=μFN进行计算,其中FN是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关。或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。

②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与fmax之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解。

5.物体的受力分析

(1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。

(2)按“性质力”的顺序分析。即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。

(3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析。先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态。

6.力的合成与分解

(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则。

(3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成。

共点的两个力(F1和F2)合力大小F的取值范围为:|F1-F2|≤F≤F1+F2。

(4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算)。

在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法。

7.共点力的平衡

(1)共点力:作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力。

(2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态。

(3)★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑Fx=0,∑Fy=0。

(4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等。

20xx物理力学原子知识点总结(力的分类)


20xx物理力学原子知识点总结(力的分类)

力的分类
力分为三类:引力(重力)、接触力(弹力)、阻力(摩擦力)下面分别介绍它们的特性
1引力:关键词:非接触、普遍性、吸引力、相互性、作用效果的巨大差异性,引力与两物体质量有关,随两物体间距离变化而变化。典型的以重力为例研究:
(1)非接触:
与接触力相区分,实际上是一种场力,以后学电场和磁场时体会一下不同。重力也可称重力场。
(2)普遍性:
任何两个可作为研究对象的物体(原话是质点或不考虑转动的均匀球体,应该是一个具体的描述,以后均用研究对象表示满足条件的情况),不论大小,都相互存在一个引力,称为万有引力。重力只是其中一种常见的而已,但地球可以作为研究对象吗?我们要注意,我们假设地球(或严格说起主要作用的地心)是均匀分布的一个小球,且我们每次都要强调,“不考虑地球自转”。少了这句话,概念就不严谨。
(3)吸引性:
两个物体总是相互吸引的,重力解释了地球上的物体为什么不漂浮在空中的道理
(4)相互性:
引力是相互的,满足牛顿第三定律。说明人对地球同样有引力。
(5)变化性:
两个研究对象A和B产生一个万有引力,而另外两个研究对象C和D产生另一个万有引力,它们是不同的,这与两对象质量构成有关;同样是A和B,随着吸引过程,距离发生变化,引力却逐渐变化,引出万有引力定律。
(6)作用效果的差异性:
一个人同时受到地球和另一个人的引力,地球吸引效果明显,而另一个人的吸引效果几乎看不到。用各国家之间的外交做比喻,国家的实力(相当于质量)、国家的地理位置(相当于距离)决定了外交的紧密程度(引力),实力弱的国家一定去依附实力强的国家,造成不同的作用效果。探究一下,一个对象同时受多个引力,会怎么样?可参考多国外交平衡来研究。
2接触力(弹力)关键词:接触、相互性、传递性、弹力、变形、弹性极限。以水平桌面B上静止的物体A为例
(1)接触:
两物体必须接触,接触的方式可以是面面接触、线面接触,也可以是点面、点线接触,总之要有接触。如此例物体平平放在桌面上,属于面接触。
(2)相互性:
两物体既可为施力体,也可为受力体,由于需选用研究对象为受力体,此例应选A为受力体。
(3)传递性:
虽然接触力必须是两个接触的物体,但我们却可以研究任意两个不直接接触的物体的力的作用效果,即在一个物体上施力,在不直接接触的另一个物体上的作用效果。因为力具有传递性,它们可以通过中间媒介联系起来,事实上,所有的机械都利用了这一特性。
(4)弹力:
发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的作用力(书上原定义)。这个涵义包括三个方面:一是必须产生形变,二是能恢复原状,三是一定是另一个物体的施力。下面分别讲述
A一定是另一个物体的施力,因为力的定义已经说过,一个物体不能给自己施力。
B物体必须产生形变,两物体都可能发生形变,但我们只研究对受力体有影响的变形,我们分别研究,如果B产生变形,就可能直接对A产生弹力。如果A变形,A可能先作为施力体对B施加一个弹力,根据牛顿第三定律获得反作用力,得到向上的弹力。为什么是可能,而不是一定呢?看下条。
C形变必须能够恢复原状或有恢复原状的趋势,也就是说,一旦造成这个形变的力撤销,形变就能完全恢复原状,不满足这一条,弹力不能存在。以例说,物体A的质量不断加大,桌子的变形会越来越大,以致超过桌子的弹性限度,使桌子产生了永久变形甚至断裂。此时显然没有弹力可言。
3阻力(摩擦力)虽然有其他阻力,但这里只讨论摩擦力)。
摩擦力的定义如下(简略化,原定义的第一句、第二句完全可以不要):两个物体的接触面上所产生的阻碍两物体间相对运动或相对运动趋势的力称为摩擦力。
关键词:两个物体、接触、阻碍、相对运动、相对运动趋势
(1)两个物体:
不用说了,任何一个力都是两个物体之间的作用,看力的定义。
(2)接触:
既然两物体接触,就可能同时存在弹力。摩擦力一定总是沿着接触面的。
(3)阻碍:
自然是阻挡,目的是阻止相对运动,已经运动的,用动摩擦力设法使之停下来,没有动的,用静摩擦力让它动不了。方向自然是与运动或运动趋势的方向相反。
(4)相对运动:
是可见的,是动摩擦力产生的条件。
(5)相对运动趋势:
不可见,状态不好判断。有一个办法,假设接触面光滑(或称摩擦力为0)来判断物体是不是会在接触面上运动,如果会,就说明有相对运动的趋势,相对运动趋势的方向就和假设光滑时物体的运动方向相同,而静摩擦力的方向就和相对运动趋势方向相反。
4弹力和摩擦力的共性和区别
首先,它们都是抗拒改变的力,弹力试图恢复原来的现状,摩擦力试图阻止相对运动,但它们采取的策略是不同的。下面以军事为例,假设现有某部队共有10个团,现在受到外部强敌的侵入,摩擦力采取直接阻挡,寸步不让,对方出一个团兵力,我就出一个团兵力,出三个团我就出三个团,直到十个团的全部兵力耗尽,当敌人足够强时,抵抗失败,当敌人已经胜利后,就只有打打游击了。因此动摩擦力小于静摩擦力。而弹力则不同,遇到强敌,它是步步为营,某一团把守的地方让给敌人,同时将该处兵力进行集结,保存了力量。一旦敌方生变,即可反扑,一举恢复失地。但如果一味退却,连根据地都没有了,也就谈不上反击了,这就是弹性极限。
其次,它们都是后发力,即必须先有变形或趋势才能有弹力,以及有相对运动及趋势才能有摩擦力。
再次,抗拒是相对的,我们可以充分利用它们得到我们所需要的力。如我们走路时,脚向后蹬,给摩擦力一个错觉,我要向后运动,摩擦力上当了,它给了我们向前走的动力。同样,弹力也被我们应用在各种弹跳。
最后,一个特定的情况下,它们产生了联系,即滑动摩擦力=动摩擦系数x压力。
因此,弹力、摩擦力可以可以统称为接触力。但力的方向一个是平行于接触面,一个是垂直于接触面。