高中物理 章末整合3課件 粵教版必修11

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1、章 末 整 合 1決定彈力大小的因素彈力是被動(dòng)力，其大小由物體所處的狀態(tài)、外部對(duì)它所施加的力以及物體的形變程度決定對(duì)彈力的理解 2彈力有無(wú)的判定兩接觸物體間是否存在彈力作用的判斷是一個(gè)難點(diǎn)，尤其是對(duì)一些微小形變的分析，因此分析彈力產(chǎn)生時(shí)，要注意兩個(gè)條件：接觸且相互擠壓發(fā)生形變當(dāng)難以直接判斷時(shí)，可以采用“假設(shè)法”分析，即假設(shè)彈力存在，看假設(shè)的結(jié)果是否符合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；也可以采用“撤離法”分析，即將與研究對(duì)象接觸的物體一一撤去，看其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否符合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 3彈力方向的判定(1)支持力、壓力、拉力都是彈力，其方向垂直接觸面指向被支持(或被壓)的物體(2)繩的拉力方向一定沿繩的方向 4求解彈

2、力大小的方法確定彈力的大小有兩種情況：(1)符合胡克定律的情形(如彈簧、橡皮條等在彈性限度內(nèi)時(shí))，直接由Fkx求(2)不符合胡克定律的情形，如繩、桿或接觸面之間的彈力，其大小利用平衡知識(shí)來(lái)求 【例1】 如圖31所示，a、b為兩根相連的輕質(zhì)彈簧，它們的勁度系數(shù)分別為ka1103 N/m，k b2103 N/m，原長(zhǎng)分別為xa6 cm，xb4 cm.在下端掛一物體G，物體受到的重力為10 N，平衡時(shí)()圖 3 1 A彈簧a下端受的拉力為4 N，b下端受的拉力為6 NB彈簧a下端受的拉力為10 N，b下端受的拉力為10 NC彈簧a的長(zhǎng)度變?yōu)? cm，b的長(zhǎng)度變?yōu)?.5 cmD彈簧a的長(zhǎng)度變?yōu)?.4

3、cm，b的長(zhǎng)度變?yōu)?.3 cm 解析：物體被彈簧b拉住后處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明彈簧對(duì)物體的拉力等于物體所受的重力將彈簧b作為研究對(duì)象，物體拉彈簧b的拉力與彈簧a對(duì)彈簧b的拉力是一對(duì)平衡力(彈簧為輕質(zhì)彈簧，即不計(jì)其重力)，所以彈簧a對(duì)彈簧b的拉力等于物體對(duì)彈簧b的拉力，大小為10 N，所以兩彈簧的拉力均為10 N由胡克定律可得ka(xaxa)10 N，kb(xbxb)10 N由以上兩式和題設(shè)中的已知條件可得xa7 cm，xb4.5 cm.答案：BC 1對(duì)于摩擦力的認(rèn)識(shí)要注意“四個(gè)不一定”(1)摩擦力不一定是阻力(2)靜摩擦力不一定比滑動(dòng)摩擦力小對(duì)摩擦力的理解(3)靜摩擦力的方向不一定與運(yùn)動(dòng)方向共線，

4、但一定沿接觸面的切線方向如圖32，A、B一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，則A所受摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向不一致(4)摩擦力不一定越小越好因?yàn)槟Σ亮瓤梢宰髯枇Γ部梢宰鲃?dòng)力圖 3 2 2靜摩擦力用二力平衡來(lái)求解，滑動(dòng)摩擦力用公式fN來(lái)求解，N是物體所受的正壓力，不一定等于物體所受的重力，且與運(yùn)動(dòng)速度和接觸面積無(wú)關(guān) 【例2】 如圖33所示，用水平力F推乙物塊，使甲、乙、丙、丁四個(gè)完全相同的物塊一起沿水平地面以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)，各物塊受到摩擦力的情況是()A甲物塊受到一個(gè)摩擦力的作用B乙物塊受到兩個(gè)摩擦力的作用C丙物塊受到兩個(gè)摩擦力的作用D丁物塊沒(méi)有受到摩擦力的作用圖 3 3 解析：對(duì)物塊甲，如果受靜摩擦力時(shí)

5、，就不可能做勻速運(yùn)動(dòng)，所以甲不受靜摩擦力作用，故A錯(cuò)；若把甲、乙、丙、丁作為一個(gè)整體，地面對(duì)丙和丁的摩擦力與推力F平衡，分析物塊乙，則乙受丙的摩擦力與推力F平衡，所以乙受一個(gè)摩擦力，丙受兩個(gè)摩擦力，丁受一個(gè)摩擦力作用，故C正確，B、D錯(cuò)答案：C 1受力分析：把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來(lái)，并畫(huà)出受力示意圖，這就是受力分析對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析是分析、求解力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵，對(duì)物體進(jìn)行受力分析通常采用“隔離法”，即把要分析的物體隔離出來(lái)，只分析它受到的力，而不分析它對(duì)別的物體施加的力受力分析 2物體受力分析的一般思路(1)明確研究對(duì)象，將它從周圍物體中隔離出來(lái)，研究對(duì)象

6、可以是質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、物體、物體系(2)按順序分析物體所受的力，根據(jù)不同力產(chǎn)生條件的不同，一般按照已知力、重力，對(duì)物體產(chǎn)生的效果確定與它接觸的物體之間是否有相互作用的彈力，最后再由已知力、重力、彈力共同的作用效果確定接觸面上的摩擦力，故稱之為順序效果法 (3)正確畫(huà)出物體受力示意圖，畫(huà)每個(gè)力時(shí)不要求嚴(yán)格按比例畫(huà)出每個(gè)力的大小，但方向必須正確，另外注意問(wèn)題中有多個(gè)研究對(duì)象時(shí)，一定要采用隔離法分別畫(huà)出它們的受力示意圖(4)檢查防止錯(cuò)畫(huà)力、多畫(huà)力和漏畫(huà)力 3受力分析的注意事項(xiàng)初學(xué)者對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，往往不是“少力”就是“多力”，因此在進(jìn)行受力分析時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)只分析研究對(duì)象所受的力，不分析

7、研究對(duì)象對(duì)其他物體所施加的力(2)每分析一個(gè)力，都應(yīng)該找到施力物體，這是防止“多力”的有效措施之一 (3)合力和分力不能同時(shí)作為物體受到的力(4)不要把“效果力”和“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析，通常只分析“性質(zhì)力”，不分析“效果力”(5)結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、利用力作用的相互性進(jìn)行分析也是確保受力分析正確的有效途徑(6)為使問(wèn)題簡(jiǎn)化，可根據(jù)題設(shè)條件忽略某些次要的力 【例3】 試分析隨傳送帶勻速向上運(yùn)動(dòng)的物體的受力情況，如圖34所示圖 3 4 解析：以物體為研究對(duì)象，并把它隔離出來(lái)，物體所受外力有(1)重力G，方向豎直向下，施力物體為地球；(2)支持力FN，方向垂直于斜面向上，施力物體為傳送帶；(3)靜

8、摩擦力f，方向沿斜面向上，施力物體也為傳送帶受力示意圖如右圖答案：見(jiàn)解析 1受力分析：把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來(lái)，并畫(huà)出受力示意圖，這就是受力分析對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析是分析、求解力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵，對(duì)物體進(jìn)行受力分析通常采用“隔離法”，即把要分析的物體隔離出來(lái)，只分析它受到的力，而不分析它對(duì)別的物體施加的力探究力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)原理使一個(gè)力F的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的共同作用效果相同，就是讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)，所以F就是F1、F2的合力，作出F的圖示再根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合

9、力F的圖示，比較F和F的大小和方向是否相同實(shí)驗(yàn)器材方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)(兩只)、橡皮條、細(xì)繩套、三角板、刻度尺、圖釘(若干) 【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】一、實(shí)驗(yàn)步驟1用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上圖 3 5 2用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套3用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)到某一位置O，如圖35所示，記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向4改變兩個(gè)力F1與F2的大小和夾角，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次 二、數(shù)據(jù)處理1用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)線方向畫(huà)直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1和F2的圖示，并以F1和

10、F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過(guò)O點(diǎn)畫(huà)平行四邊形的對(duì)角線，此對(duì)角線即為合力F的圖示 2只用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F的圖示3比較力F與平行四邊形定則求出的合力F在大小和方向上是否相同 【誤差分析】1誤差來(lái)源：除彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等2減少誤差的辦法(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，要按有效數(shù)字和彈簧測(cè)力計(jì)的精度正確讀數(shù)和記錄 (2)作圖時(shí)用刻度尺借助于三角板，使表示兩力的對(duì)邊一定要平行因兩個(gè)分力F 1、F2間的夾角越大，

11、用平行四邊形定則作出的合力F的誤差F就越大，所以，實(shí)驗(yàn)中不要把取得太大，但也不宜太小，以60120之間為宜 【注意事項(xiàng)】1正確使用彈簧測(cè)力計(jì)(1)實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤水平對(duì)拉過(guò)程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另?yè)Q或調(diào)校，直至相同為止(2)使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力時(shí)，讀數(shù)應(yīng)盡量大些，但不能超出它的測(cè)量范圍 (3)使用前要檢查指針是否指在零刻度線上，否則應(yīng)校正零位(無(wú)法校正的要記錄下零誤差)還需用鉤碼檢查是否存在示值誤差，若存在，應(yīng)加以校正(4)被測(cè)力的方向應(yīng)與彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向一致，拉動(dòng)時(shí)彈簧及掛鉤不可與外殼相碰以避免產(chǎn)生摩擦(5)讀數(shù)時(shí)應(yīng)正對(duì)、平視刻度

12、 2規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作(1)不要直接以橡皮條端點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，可用一段細(xì)繩連兩細(xì)繩套，以三繩交點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，應(yīng)使結(jié)點(diǎn)小些，以便準(zhǔn)確地記錄結(jié)點(diǎn)O的位置(2)在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同(3)不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，要反復(fù)做幾次，使橡皮條拉到相同的長(zhǎng)度看彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)有無(wú)變化 (4)細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向不要直接沿細(xì)繩套的方向畫(huà)直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫(huà)一個(gè)點(diǎn)，取掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連一直線確定力的方向(5)在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫(huà)力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些 【例4】 某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形

13、定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要步驟是：A在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)； D按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；F比較F和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論上述步驟中：(1)有重要遺漏的步驟的序號(hào)是_和_；(2)遺漏的內(nèi)容分別是_和_ 解析：步驟C中忘記記錄兩細(xì)繩套的方向，步驟E中應(yīng)將結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)答案：(1)CE(2)記錄兩細(xì)繩套的方向把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)