88教案网

你的位置: 教案 > 高中教案 > 导航 > 高考物理力重力和弹力复习教案5

高中物理弹力教案

发表时间:2021-03-22

高考物理力重力和弹力复习教案5。

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,有效的提高课堂的教学效率。那么如何写好我们的高中教案呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《高考物理力重力和弹力复习教案5》,相信您能找到对自己有用的内容。

第二章相互作用共点力的平衡

1.本章内容是力学的基础,是贯穿于整个物理学的核心内容。本章从力的基本概念出发,通过研究重力、弹力、摩擦力,逐步认识力的物质性、矢量性、相互性,以及力在合成与分解时所遵守的平行四边形定则。
2.通过受力分析,研究物体在静态和动态两种情形下的受力情况,对物体进行受力分析是解决力学问题的基础和关键。复习时重点掌握摩擦力、受力分析、力的合成与分解、共点力的平衡等内容。难点是摩擦力和受力分析。
3.在高考中,以选择、填空形式出现较多,本单元内容与其他知识相结合的综合性试题近几年复现率为100%;试题多选用社会生产、生活和现代科技中的实际问题作为素材,使试题贴近生产,反映时代气息,培养学生的创新能力和实践能力。

第一课时力重力和弹力
【教学要求】
1.知道力是物体间的相互作用;
2.认识重力的概念;了解弹性形变的概念;
3.知道胡克定律,并用其进行简单计算。
【知识再现】
一、力的三性
1.力的基本特性:
物质性(施力物体、受力物体)、相互性、矢量性(力的三要素、力的图示、力的示意图)
2.力的作用效果:使物体产生加速度或发生形变。
3.力的分类:
(1)按性质命名的力:重力、弹力、摩擦力、电场力等;
(2)按效果命名的力:拉力、压力、动力、阻力、向心力等。

二、重力
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫重力。
2.大小:G=mg,在同一位置,G的大小与物体运动状态无关。
方向:竖直向下。
3.重心:物体各个部分受到重力的合力的作用点。重心可能在物体上也可能不在物体上。
①质量分布均匀的物体,重心位置只跟形状有关。
②质量分布不均匀的物体,重心位置跟物体形状有关,跟物体内质量的分布有关。
③用悬挂法测重心(只适合薄片状物体)。
4.重力与万有引力的关系:
重力是万有引力的一个分力。在地球两极,重力与万有引力大小相等、方向相同;在地球其它位置,重力与万有引力大小不相等、方向也不相同。

三、弹力
1.产生条件:相互接触有挤压(发生弹性形变)。
2.弹力方向:
(1)绳和弹簧的弹力方向:注意弹簧是被压缩还是被拉伸;
(2)接触面的弹力方向:点面接触、面面接触
(3)轻杆的弹力方向:
①一般情况,由物体的受力情况和运动情况决定;
②轻杆只在两端受二力平衡时,弹力沿杆的方向;
3.弹力大小的计算:
(1)弹簧弹力:F=kx
(2)微小形变产生的弹力:由物体的受力情况和运动情况决定。
知识点一力的基本性质
【应用1】关于力的作用,下列说法正确的是()
A.没有施力物体的力是不存在的
B.只有直接接触的物体之间才有力的作用
C.人推物体时,人只是施力物而不是受力物
D.一个施力物同时也是受力物
导示:AD。谈到力必然涉及两个物体:受力物体和施力物体,一个施力物同时也是受力物。力有接触力(如弹力、摩擦力),也有非接触力(如电场力、磁场力等)。
知识点二重力的大小和重心
【应用2】关于物体所受的重力,以下说法中正确的是()
A.物体只有在地面静止时才受到重力作用?
B.物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力?
C.物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力?
D.同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它所受到的重力都是一样大
答案:D

【应用3】(启东中学2008届高三月考卷)如图所示,半径为R的一个飞轮的圆心在O,但它的重心不在转轴O处(转轴通过圆心O),工人师傅在飞轮边缘上的a处挖下一小块质量为Δm的金属加固到正对面的轮边缘的b处,这时飞轮的重心位置正好在O处,现由于b处加固的Δm这块金属已脱落丢失,又使得飞轮的重心不在O处,工人师傅决定再在a处挖去一小块质量的金属,不用加固到b处,这样也能将飞轮的重心调到O处,问再挖去的一小块金属的质量为多少?
导示:b处加固的Δm没有丢失时,飞轮的重心在O,现设想在a、b两处都拿走了△m的质量,由于a、b两处相对圆心O对称,因而飞轮的重心仍在O处,由此可知,在b处丢失△m的质量后,只要在a处再挖去Δm的质量就可以了。
关于重力的大小应注意其决定因素是物体的质量和g值,与其他受力因素及运动因素无关。重力的测量应注意使物体处于平衡位置。重心的测定通常用悬挂法,利用对称性求解。

类型一弹力的有无及方向的确定
【例1】请在下图中画出图A、B中的杆和C、D、E、F中的球所受的弹力。
导示:如图所示

(1)弹力有无的判定:A.“假设法”分析,即假设弹力存在,看假设的结果是否符合物体的运动状态;还可采用“撤离法”分析,即将与研究对象接触的物体一一撤去,看其运动状态是否符合物体的运动状态。
(2)弹力方向的判定:①根据弹力产生形变的方向判断:弹力方向与物体形变的方向相反,作用在迫使这个物体发生形变的那个物体上。②根据物体的运动情况,利用平衡条件或动力学规律确定。

类型二胡克定律及其应用
【例2】(山东临沂市08届高三上学期期中考试)如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力),在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙).则下列判断正确的是()(BCD)
A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C.该弹簧的劲度系数是200N/m
D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变
导示:BCD。由图象可看出F-X图线是一条过原点的直线,说明弹簧弹力与形变量成正比,其斜率K=200N/m表示弹簧的劲度系数;劲度系数表示弹簧的一个参数,与外力无关。

1.(南京市2008届高三质量检测)下列三个力学实验中体现出的共同的物理思想方法是()

A.极限法B.放大法
C.控制变量法D.等效替代法
2.(山西省实验中学08届高三第二次月考试题)小车上固定一弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球,当车在水平面上向右运动时,杆对小球的力()
A.一定沿杆向上B.可能水平向右
C.一定竖直向上D.可能不沿杆

3.如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,下端挂钩的重力忽略不计,甲”正挂”,乙”倒挂”,在乙的下方挂上重0.2N的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为()
A.0.2N、0.3NB.03N、0.2N
C.0.3N、0.3ND.0.4N、0.3N

4.(2006年北大附中)如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为2N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力()
A.大小为2N,方向平行于斜面向上
B.大小为1N,方向平行于斜面向上
C.大小为2N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2N,方向竖直向上

5.图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态()
A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态

答案:1.B2.D3.C4.D5.AD

相关阅读

高一物理《1.3重力、弹力》教学设计


一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢?下面的内容是小编为大家整理的高一物理《1.3重力、弹力》教学设计,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

高一物理《1.3重力、弹力》教学设计

【教学内容】

第一单元第3节第1课时:“重力、弹力”。

【教学目标】

知识与技能:知道力是物体对物体的作用,能在具体问题中区分施力物体与受力物体。知道力既有大小又有方向,是矢量;了解重力的概念,知道重力的方向及大小计算;了解弹力的概念及其产生条件。

过程与方法:通过联系生产生活中的力现象,通过各种力现象的区别比较,培养观察概括能力及分析综合能力。

情感态度价值观:通过对微小形变现象的实验观察,培养严谨求实的科学态度。

【教学重点】

重力、弹力的概念。

【教学难点】

弹力的产生条件及方向确定。

【教具准备】

弹簧、弹簧秤、小车、砝码、橡皮泥、PPT课件等。

【教学过程】

◆创设情境──引出课题

一、力

1.回顾初中所学内容:

(1)什么是力?

力是物体对物体的作用。这里的作用指的是一个物体提、压、推、拉另一个物体,所以一提到力,至少有两个物体,一个物体施加出力,称为施力物体,另一个物体受到力,称为受力物体,力不能离开物体而存在。

(2)力作用在物体上,能产生什么效果?

力作用在物体上,可以改变物体的运动状态,使物体产生加速度;也可以改变物体的形状。

(3)力的三要素是什么?

力有大小、方向、作用点,称为力的三要素。意思是说,力作用于物体,所产生的作用效果与力的大小、方向、作用点有关系。要明确说明一个力,就要说明白力的大小是多少牛顿,方向朝什么方向,作用在受力物体上的什么位置(点)。

力是矢量。

(4)力的单位是什么?

在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,用字母“N”表示。

(5)力的大小能测量吗?

力的大小可用测力计来测量。

(6)如何用图示表示一个力?

用图示表示一个力,就是运用图形表示出力的三要素。具体做法是:从力的作用点起,沿力的方向按一定的标度(比例)画一条带箭头的线段,这样,线段的起点就代表力的作用点,线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。

在以后的学习中常常需要分析一个物体的受力情况,用受力示意图表示分析结果,相当于画出每个力的图示,不过对线段的长度没有严格要求,不需要确定标度。

2.教师讲述

在物理学的力学部分,按照力的产生过程,即力的性质,把力分为重力、弹力、摩擦力。

◆合作探究──新课学习

二、重力

1.回顾初中所学内容

(1)什么是重力?

由于地球的吸引而使物体受到的力是重力。需要注意的是,重力是由于地球对物体的吸引而产生的,但重力不等于地球对物体的吸引力。

(2)重力的方向是怎样的?

重力的方向是竖直向下的。

(3)怎样测量重力的大小?

演示并讲解:将物体挂在弹簧秤弹簧自由端的挂钩上,提起弹簧称外壳上的挂钩,使弹簧秤和物体静止在空中,此时弹簧秤指钟所指出的值,就是被测物体所受重力的大小。

(4)物体所受的重力大小与它的质量有什么关系?

在地球上的同一地点,物体所受的重力的大小与物体的质量成正比,用公式表示就是:,式中的,表示质量1kg的物体受到的重力是9.8牛顿。

若已知物体的质量,利用此式可以求出物体的重力大小。

物体的质量不随它的地理位置的变化而变化,但不同地理位置处的g值不一样,所以同一物体在地球上的不同位置(纬度)所受重力大小不同。

(5)怎样确定重力的作用点?

物体有一定的大小和形状,它的各个部分都受到重力作用,我们可以把各部分的重力等效成物体上的一个点所受到的重力,这个点称为物体的重心。

2.交流评价──关于重心的讨论

(1)重心的确定:对于形状规则且质量分布均匀(各处密度相同)的物体,它的重心就在它的几何中心。如均匀球体的重心在球心,均匀细杆的中心在它的中点,均匀圆柱体的重心在其轴线的中点。

质量分布不均匀的物体的重心位置,随物体中质量分布的变化而变化;有些物体的重心不一定在物体上,可能在物体之外。

(2)重心与稳度

把物体竖直放置在支持面上,物体的重心位置越低,物体受到让它晃动的力以后,越不容易翻到,重心位置越高,越容易翻到。

在建筑中,建筑物的重心应尽量低;装载货物的车辆、船只的重心要尽量低。

三、弹力

1.举例并演示

(1)物体的形变:物体受力作用后,形状发生变化。

(2)两种形变:用橡皮筋、弹簧、橡皮泥等演示并说明:有些物体,当引起形变的外力撤去后不能恢复原状;有些物体,当引起形变的外力撤去后,能够恢复原状,这种形变叫弹性形变,能够发生弹性形变的物体具有弹性。

(3)弹力的演示:用弹簧与小车演示被压缩或拉长的弹簧能够对别的物体(使它形变的物体)产生力的作用,想把使它形变的物体弹开,这种力是由于物体发生了弹性形变而产生的,称为弹力。

2.探究弹力的产生条件

(1)两物体直接接触。

(2)两物体的接触处发生弹性形变。

这两条必须同时具备,才会出现弹力。接触处是否发生弹性形变,可根据其中一个物体所受已知力的方向确定,如对另一物体在接触处造成挤压或拉伸效果,则接触处一定发生弹性形变。如将书本放在水平桌面上,书本受到向下的重力,书本向下挤压桌面,使桌面向下弯曲,桌面产生向上的弹力F2,作用给了书本,支持着书本,按这个效果,可称它为支持力;同时桌面向上挤压书本的下表面,使其向上弯曲,书本产生向下的弹力F1作用给了桌面,向下压桌面,可称为压力。

3.弹力方向探究

(1)压力、支持力的方向:垂直于接触面指向被压物体或被支持的物体。

(2)拉力的方向:线、绳子等只能产生伸长形变,所以只能产生拉力,拉力沿着线、绳子指向它们缩短的方向

4.弹力大小的探究

(1)与物体的弹性形变大小有关,弹性形变越大,弹力越大。

(2)弹性限度:学生阅读课本相关内容。

5.弹簧弹力大小探究──胡克定律

(1)内容:在弹性限度内,弹簧的弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。用公式表示就是:。式中的x是弹簧伸长或缩短的长度,单位是m,k称为弹簧的劲度系数,单位是N/m,F是弹力,单位是N。

(2)弹簧的劲度系数:

胡克定律公式中的k称为劲度系数,它的大小只由弹簧自身因素决定,如弹簧的长度、材料、粗细等,与弹力大小及形变大小无关。

(3)应用:弹簧测力计测量力的大小,缓冲装置等。

◆案例研究──归纳小结

1.案例研究

例1书本静止在斜面上,画出斜面所产生的弹力方向。

解析:(1)确定接触面:斜面

(2)判断斜面有无弹性形变:书本受重力作用,挤压斜面,斜面产生弹性形变。

(3)垂直斜面,指向被支持的书本──垂直斜面向上。

例2画出图中的两根细绳产生的弹力。

简析:沿细绳斜向上。

2.学生练习:课本第25页“复习与巩固”1、2、4、5。

【布置作业】

1.复习课文,书面完成课本第25页“复习与巩固”3、7。

2.预习本节“摩擦力”部分内容。

【板书设计】

重力
弹力
定义
产生条件
方向
大小计算

高考物理摩擦力5


俗话说,磨刀不误砍柴工。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,帮助教师提高自己的教学质量。那么,你知道教案要怎么写呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“高考物理摩擦力5”,仅供参考,大家一起来看看吧。

摩擦力

◎知识梳理

摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种,它们的产生条件和方向判断是相近的。.

1.产生的条件:

(1)相互接触的物体间存在压力;

(2)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)。

注意:不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力,运动的物体受到的摩擦力必是滑动摩擦力。静摩擦力是保持相对静止的两物体之间的摩擦力,受静摩擦力作用的物体不一定静止。滑动摩擦力是具有相对滑动的两个物体之间的摩擦力,受滑动摩擦力作用的两个物体不一定都滑动。

2.摩擦力的方向:

沿接触面的切线方向(即与引起该摩擦力的弹力的方向垂直),与物体相对运动(或相对:运动趋势)的方向相反。例如:静止在斜面上的物体所受静摩擦力的方向沿接触面(斜面)向上。

注意:相对运动是以相互作用的另一物体为参考系的运动,与以地面为参考系的运动不同,故摩擦力是阻碍物体间的相对运动,其方向不一定与物体的运动方向相反。例如:站在公共汽车上的人,当人随车一起启动(即做加速运动)时,如图所示,受重力G、支持力N、静摩擦力f的作用。当车启动时,人相对于车有向后的运动趋势,车给人向前的静摩擦力作用;此时人随车向前运动,受静摩擦力方向与运动方向相同。

3.摩擦力的大小:

(1)静摩擦大小跟物体所受的外力及物体运动状态有关,只能根据物体所处的状态(平衡或加速)由平衡条件或牛顿定律求解。静摩擦力的变化存在一个最大值-----最大静摩擦力,即物体将要开始相对滑动时摩擦力的大小(最大静摩擦力与正压力成正比)。

(2)滑动摩擦力与正压力成正比,即f=,μ为动摩擦因数,与接触面材料和粗糙程度有关;N指接触面的压力,并不总等于重力。

◎例题评析

【例5】如右图所示,质量为m的木块在倾角为θ的斜面上沿不同方向以不同速度Vl、V2、V3滑行时,小木块受到的滑动摩擦力多大?斜面受到的滑动摩擦力多大?(已知木块与斜面间的动摩擦因数为μ).

【分析与解答】:①(公式法)不管小木块沿斜面向哪个方向运动,其

受到斜面支持力N都等于mgcosθ,故小木块受到的滑动

摩擦力均为:f=μN=μmgcosθ

②木块受斜面的滑动摩擦力为f=μmgcosθ,则由牛顿第

三定律知,斜面受木块的滑动摩擦力大小也为f=μmgcosθ

【例6】如下图所示,拉力F使叠放在一起的A、B两物体以共同速度沿F方向做匀速直线运动,则()

A.甲、乙图中A物体均受静摩擦力作用,方向与F方向相同。

B.甲、乙图中A物体均受静摩擦力作用,方向与,方向相反

C.甲、乙图中A物体均不受静摩擦力作用

D.甲图中A物体不受静摩擦力作用,乙图中A物体受静摩擦力作用,方向与F方向相同

【分析与解答】:假设甲图中A物体受静摩擦力作用,则它在水平方向上受力不平衡,将不可能随B物体一起做匀速直线运动,所以A物体不受静摩擦力作用,这样就排除了A、B两项的正确性.c、D两项中哪个正确,由乙图中A物体是否受静摩擦力判定.假设乙图中A物体不受静摩擦力作用,则它将在其重力沿斜面的分力作用下向下滑.不能随B物体保持沿斜面向上的匀速直线运动.因此乙图中A物体一定受静摩擦力作用,且方向与F方向相同,c项是不正确的.

答案:D

◎能力训练2

1.如下图所示,有一块质量为m的砖,它的长、宽、高分别为25cm、15cm、8cm,则当它平放、侧放和竖放时,运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为:

3.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向上静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力

A.加倍B.保持不变

C.方向由向下变成向上D.方向由向上变成向下

3.如图所示,质量均为m的I、Ⅱ两木块叠放在水平面上,I受到斜向上与水平面成θ角的力F作用,Ⅱ受到斜向下与水平面成口角的力F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则

A.I、Ⅱ之间一定存在静摩擦力

B.Ⅱ与水平面之间可能存在静摩擦力c.Ⅱ对I的支持力一定等于mg

D.水平面对Ⅱ的支持力可能大于2mg

4.如图所示,用弹簧秤拉动放于水平桌面上的长条状物体,在拉动后,匀速拉动的过程中(翻倒前),弹簧秤的示数不变,这表明

A.滑动摩擦力大小与相对速度大小无关

B.滑动摩擦力大小与接触面的大小无关

c.长条状物体的质量分布均匀

D.长条状物体与桌面问的动摩擦因数一定

5.卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱,不计空气阻力,下列说法正确的是

A.当卡车开始运动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动

B.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动

c.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力等于零

D.当卡车制动时,卡车对集装箱的静摩擦力等于零

6.如图所示,两物块叠放在水平桌面上,当用一个水平力F推物块A时,A、B仍保持静止。设此时B对A的摩擦力的大小为f1,桌面对B的摩擦力的大小为f2。则

A.f1=F,f2=0B.f1=O,f2=F

C,f1=F/2,f2=F/2D.f1=F,f2=F/2

7.如图所示,质量m=10kg和M=30kg的两物块,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上.一处于水平位置的轻质弹簧,劲度系数为250N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m的物块相连,弹簧处于自然状态.现用一水平推力F作用于质量为M的物块上,使它缓慢地向墙壁一侧移动.当移动O.40m时,两物块间开始相对滑动,这时水平推力F的大小为

A.100NB.250NC.200ND.300N

8.如图所示,A、B、c三个物体组成的系统在水平面上以同一速度做匀速运动,其中c物体受到向右的恒力F的作用,则以下说法正确的是A.B物体受向右的摩擦力

B.c物体未受摩擦力

C.A、B、c组成的系统所受摩擦力的矢量和为零

D.A物体所受摩擦力的矢量和为零

9.如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受到的外力个数有可能为A.2个B.3个C.4个D.5个

10.一物块m从某曲面上的Q点自由落下,通过一粗糙的静止传送带后,落到地面P点,如图所示.若传送带的皮带轮沿顺时针方向转动起来,使传送带也随之运动,再把该物体放到Q点自由滑下,那么

A.它可能落在P点

B.它可能落在P点左边

c.它可能落在P点的右边

D.它可能落不到地面上

11.一木块放在水平桌面上,受水平力F1=10N,F2=2N及摩擦力作用下处于静止状态,如图所示。若撤去F1,则木块在水平方向受到的合力为多少?方向怎样?

12.如图所示,在一水平面上放置两物体,已知A、B两物体与地面的最大静摩擦力分别为8N和4N,若一水平力F=6N,向右作用于A物体时,此时A对B的作用力大小为________.当水平力向左作用于B时,则A对B的作用力为_____________.

13.如右图所示,在μ=0.1的水平面上向左运动的物体,质量为20kg,在运动过程中,还受到一个水平向右的大小为10N的推力的作用,则物体受到的滑动摩擦力为________.(g=10m/s2)

14.如图所示,矩形斜面水平边的长度为O.6m,倾斜边的长度为O.8m,斜面倾角为370,一与斜面摩擦因数为μ=O.6的小物体重25N,在与斜面平行的力F的作用下,沿对角线AC匀速下滑,求推力F。

15.如图所示,质量为M的物体放在水平放置的钢板C上,钢板的动摩擦因数为μ,由于光滑导槽A、B的控制,物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度V1向右运动,同时用力F沿导槽的方向拉动物体使物体以速度V2沿导槽运动,则F的大小为多少?

16.如图所示,木板A的质量为m,木块B的质量是2m,用细线系住A,细线与斜面平行,B木块沿倾角为α的斜面,在木板A的下面匀速下滑.若A和B之间及B和斜面之间的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ及细线的拉力T.

高考物理实验探究弹力和弹簧伸长的关系复习教案


实验2探究弹力和弹簧伸长的关系
1.(20xx年高考福建卷第19题).(2)(6分)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。(填选项前的字母)
A.增挂钩码时l与F成正比,而减挂钩码时l与F不成正比
B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大
C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等
D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度
答案:D
【解析】(2)本题属于中等题,解题的关键在于弄清问什么两条图像会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度,弹簧无法及时恢复原长,两条图像才会出现差异。
2.(20xx年高考浙江卷第21.Ⅰ题)(10分)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友(每个钩友的质量均为m=0.jkg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i表示挂在绳下端钩友个数)。然后逐个拿下钩友,同样记录绳下端面的坐标X减,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/2的数据如下表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(X/mm)
甲乙
1216.5216.5
2246.7232.
3284.0246.5
4335.0264.2
5394.5281.3
6462.0301.0
(1)同一橡皮绳的X加X减(大于或小于);
(2)同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
答案:(1)小于(2)乙
(3)由所给数据的该变量如下表所示
挂在橡皮绳下端的
勾码个数改变量(Xn-X1)/mm
甲乙
1
230.215.5
367.530.0
4118.547.7
5178.064.8
6245.584.5
由上表作图得
由图可得k乙=57-70(N/m)

对于甲同学的数据,因为只有前几个数据可认为在弹性范围内,由图中切线的斜率得,
k甲=25-34(N/m)
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量的误差。
3.2008年北京第22.⑵题:探究弹力和弹簧伸长的关系
某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是和.
测量记录表:
代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7
刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1

②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.
③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm.
请你给出第四个差值:d4==cm.
④根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL=,代入数据解得ΔL=cm.
⑤计算弹簧的劲度系数k=N/m.(g取9.8m/s2)
3.【答案】
⑵①L5;L6因为它们读数的位数少。
②6.85(6.84~6.86);14.05(14.04~14.06)
③L7-L3;7.20(7.18~7.22)
④;1.75
⑤28

4.测量一轻弹簧的劲度系数
2009高考四川22.(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹的形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。
①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器()、电流表()、开关()设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端。
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=__________.
【答案与解析】
(1)①设计的电路如图。(只要电路能正常工作且电流表测量的是通过ab的电流,电路设计就算正确。)(3分)
②(3分)
5.2005江苏省物理卷第11题(10分)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2)

砝码质量
m/10g
01.002.003.004.005.006.007.00
标尺刻度
x/10m
15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50

(1)根据所测数据,在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为N/m.
05江苏省11.【答案】1.(1)
(2)25.0
6.①某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系,方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是:
a
b

②如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打B点时的速度为;要验证合外力的功与动能变化间的关系,测得位移和速度后,还要测出的物理量有

答案:①a平衡摩擦力2分
b钩码的重力远小于小车的总重力2分
(或者:钩码的质量远远小于小车的质量;答m钩《M车同样给分)
②2分
钩码的质量m,小车的质量M.2分

高考物理摩擦力复习教案7


第二课时摩擦力
【教学要求】
1.知道静摩擦产生的条件,知道最大静摩擦的概念,并正确判断静摩擦力的方向。
2.知道滑动摩擦力产生的条件,并正确判断滑动摩擦力的方向。知道影响滑动摩擦力大小的因素,会用动摩擦因数计算滑动摩擦力。
【知识再现】
(一)静摩擦力
1.静摩擦力产生条件:a.接触面粗糙;b.存在弹力;c.相对静止且有相对运动趋势。
2.静摩擦力的方向:沿接触面且与相对运动趋势方向相反。
3.静摩擦力的大小:0f≤fm(fm=μ0N)
一般由牛顿定律计算(平衡时等于除f外的切向合力)
(二)滑动摩擦力
1.滑动摩擦力产生条件:a.接触面粗糙;b.存在弹力;c.有相对运动
2.滑动摩擦力的方向:沿接触面且与相对运动方向相反。
3.滑动摩擦力的大小:f=μN。
静摩擦力大小与正压力无关,与平行于接触面的外力有关;而滑动摩擦力与平行于接触面的外力无关,与速度大小、接触面积大小无关,与正压力成正比。

知识点一对滑动摩擦力的认识
滑动摩擦力大小与压力成正比,即f=μFN;方向与相对运动方向相反,要注意“FN”并不总是等于物体重力,这是易错点。
【应用1】一倾斜传送带按如图所示方向运动,现将一小物块A慢慢放到传送带的上端,刚放上A后,A受的摩擦力方向如何?
导示:刚放上A后,A相对传送带向上运动,故A受的摩擦力方向沿传送带向下。

引申:经过一段时间后,A受的摩擦力方向又如何呢?

知识点二静摩擦力的特点
静摩擦力具有可变性、不确定性,大小和方向都可以发生突变。
【应用2】(南京一中08届高三第一次月考试卷)关于静摩擦力的说法正确的是()
A.静摩擦力有最大值,说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的
B.静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
C.静摩擦力的方向可能与其运动方向相同
D.运动的物体可能受静摩擦力作用
答案:ACD
考考你:如图所示,手用力握住一个竖直的瓶子,瓶子静止。有人认为,手握的力越大,瓶子所受的摩擦力越大。还有人认为,手越千燥、粗糙,瓶子所受的摩擦力越大。他们的观点有什么不妥吗?

类型一静摩擦力的有无及方向的判定
静摩擦力有无的判断方法:1、假设法;2、根据平衡条件或者牛顿定律判断。其方向总是跟接触面相切、与相对运动趋势的方向相反。
【例1】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向。
(1)物体A静止于斜面上,如图甲所示;
(2)物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上,如图乙所示;
(3)物体A放在车上,在刹车过程中A相对于车厢静止,如图丙所示;
(4)物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示。
导示:运用假设法不难判断,图甲中,斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势,所受的静摩擦力沿斜面向上;
图乙中,物体A有向右滑动的趋势,所受静摩擦力沿水平面向左.判断静摩接力方向,还可以根据共点力作用下物体的平衡条件或牛顿第二定律判断;
图丙中,A物体随车一起向右减速运动,其加速度方向水平向左,故A物体所受静摩擦力水平向左(与加速度同向);
图丁中,A物体随转台匀速转动,做匀速圆周运动,其加速度总指向圆心,则A受到的静摩擦力也总指向圈心。
答案:(1)沿斜面向上;(2)水平向左;
(3)水平向左;(4)总指向圆心。

类型二摩擦力大小的计算
【例2】(山东临沂市08届高三上学期期中考试)如图所示,放在斜面上的物体处于静止状态.斜面倾角为30°物体质量为m,若想使物体沿斜面从静止开始下滑,至少需要施加平行斜面向下的推力F=0.2mg,则()
A.若F变为大小0.1mg沿斜面向下的推力,则物体与斜面的摩擦力是0.1mg
B.若F变为大小0.1mg沿斜面向上的推力,则物体与斜面的摩擦力是0.2mg
C.若想使物体沿斜面从静止开始上滑,F至少应变为大小1.2mg沿斜面向上的推力
D.若F变为大小0.8mg沿斜面向上的推力,则物体与斜面的摩擦力是0.7mg
导示:选C。由题意可知物体与斜面间最大静摩擦力为FM=mgsin30°+F=0.7mg。
若F变为大小0.1mg沿斜面向下的推力,则物体与斜面的静摩擦力应该是0.6mg;
若F变为大小0.1mg沿斜面向上的推力,则物体与斜面的摩擦力应是0.4mg;
若想使物体沿斜面从静止开始上滑,F至少应变为大小mgsin30°+FM=0.5mg+0.7mg=1.2mg沿斜面向上的推力;
若F变为大小0.8mg沿斜面向上的推力,则物体与斜面间应为静摩擦力,其大小是0.3mg。

【例3】
【例4】如图所示,一直角斜槽(两槽面间夹角为900,两槽面跟竖直面的夹角均为450)对水平面的倾角为θ,一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑.假定两槽面的材料和槽面的情况相同,求物块和槽面之间的动摩擦因数.
导示:物块沿斜槽匀速下滑,说明物块所受摩擦力与重力在料槽方向的分力相等.滑动摩擦力等于动摩擦因数与物体间正压力的乘积,要注意,此题中的正压力并不等于mgcosθ。正确画出受力图是解答此题的关健.
如图所示,设左右槽面作用于物块的支持力分别为FN1、FN2,由于对称性,FN1=FN2,它们的合力FN垂直于槽底线,且

相应的左、右两槽面作用于物块的滑动摩擦力F1,,和F2相等,它们的合力F平行于槽底线,且F=2F1=2fN1②
根据平衡条件F=mgsinθFN=mgcosθ
从上面两个方程得③
将①②代入③可得

一、本题易错处是求摩擦力大小时:①不能对物体正确的受力分析判断FNl,FN2,FN的大小关系以及FN、mg、F的大小关系.②不能将不在同一平面内的力转化为同一平面内的力。③需注意物体在任一接触面上所受的滑动摩擦力与该接触面上的压力成正比。
二、求摩擦力大小要特别注意以下几个问题:①区分静摩擦力和滑动摩擦力,它们的大小影响因素不同;②画好受力图是解题关键,要知道把空间力转换成平面力。

类型三受力分析问题
一、整体法和隔离法
分析判断物体间的相互作用就选用隔离法.在不考虑物体间的相互作用力只需要考虑系统整体受力情况时用整体法.
(1)分析周围哪些物体对它施加了力的作用.并注意每一个力都确定能找到施力物体,以防止“添力”;
(2)注意区分内力和外力;
二、假设法
如果不知道某个力是否存在,可先对其作出存在或者不存在的假设,然后再根据物体的运动状态是否变化来判断该力的存在情况。
【例3】(07年重庆市第一轮复习第三次月考卷6.)物体A、B叠放在斜面体C上,物体B上表面水平,如图所示,在水平力F的作用下一起随斜面向左匀加速运动的过程中,物体A、B相对静止,设物体A受摩擦力为f1,水平地面给斜面体C的摩擦为f2(f2≠0),则()
A.f1=0
B.f2水平向左
C.f1水平向左
D.f2水平向右
导示:选CD。先整体分析,知f2与C运动方向相反,水平向右;再隔离A,对A由牛顿定律知f1与加速度方向相同,水平向左。

1.(08孝感一中届高三期中检测)汽车前进主要依靠发动机产生的动力,使车轮转动,利用车轮与地面间的摩擦力使汽车前进,通常产生驱动力的轮子只有两个,或前轮驱动,或后轮驱动,其余两个轮子被拉着或推着前进,武汉制造的“富康”小汽车是采用前轮驱动的方式,而“城市猎人”越野吉普车是采用四轮驱动方式,则下列说法中正确的是()
A.“富康”小汽车在平直路面上匀速前进时,前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
B.“富康”小汽车在平直路面上匀速前进时,前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后
C.“城市猎人”越野吉普车在平直路面上匀速前进时,前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
D.“城市猎人”越野吉普车在平直路面上匀速前进时,前、后轮受到的摩擦力均向前

2.(08孝感一中届高三期中检测)一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子,沙粒之间的动摩擦因数为μ1,沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2,车厢的倾角用θ表示(已知μ2μ1),,下列说法正确的是()
A、要顺利地卸干净全部沙子,应满足tanθμ2;
B、要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθμ2;
C、只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2tanθμ1;
D、只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2μ1tanθ。

3.(2006年上海)一质量m=20kg的钢件,架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上,如图所示,钢件的重心与两柱等距,两柱的轴线在同一水平面内,圆柱的半径r=0.025m,钢件与圆柱间的动摩擦因数μ=0.20,两圆柱各绕自己的轴线做转向相反的转动,角速度ω=40rad/s,若沿平行于柱轴方向施加力推着钢件做速度为v0=0.05m/s的匀速运动,推力是多大?设钢件左右受光滑槽限制(图中未画出),不发生横向运动.

答案:1.BD2.AC3.F=2N