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文檔簡介
1、 高中物理必修一第一章 運(yùn)動(dòng)的描述課時(shí)1質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、理想化模型1理想化模型是為了使研究的問題得以簡化或研究問題方便而進(jìn)行的一種科學(xué)的抽象,實(shí)際并不存在2理想化模型是以研究目的為出發(fā)點(diǎn),突出問題的主要因素,忽略次要因素而建立的物理模型3理想化模型是在一定程度和范圍內(nèi)對(duì)客觀存在的復(fù)雜事物的一種近似反映,是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種研究方法二、質(zhì)點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn):具有質(zhì)量,占有位置,無體積和形狀,是一個(gè)理想化的物理模型,實(shí)際上并不存在2物體能否看做質(zhì)點(diǎn)的幾種情況(1)平動(dòng)的物體因各部分運(yùn)動(dòng)情況相同,一般可以看做質(zhì)點(diǎn)(2)物體有轉(zhuǎn)動(dòng),但物體的轉(zhuǎn)動(dòng)不是我們所要研究的主要問題,物體本身
2、的形狀和大小已變成了次要因素時(shí)可以看做質(zhì)點(diǎn)如研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)規(guī)律時(shí),地球的大小就變成次要因素,可以不考慮,此時(shí)地球就可以看做質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的物體在研究其轉(zhuǎn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn)如研究地球自轉(zhuǎn)時(shí),地球的大小和形狀就是影響研究問題的重要因素了,因此就不能再把地球看做質(zhì)點(diǎn)了(3)物體本身的大小對(duì)所研究問題的影響不能忽略時(shí),不能把物體看做質(zhì)點(diǎn),如研究火車過橋的時(shí)間時(shí)就不能把火車看做質(zhì)點(diǎn)三、參考系1選擇參考系的意義要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),必須首先選好參考系,對(duì)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng),如果選不同的物體作參考系,觀察到的運(yùn)動(dòng)情況可能不相同例如:甲、乙兩輛汽車由西向東沿同一直線以15 m/s 的相同速度行駛著若兩車都以路邊
3、的樹木作為參考系,則兩車都是以15 m/s的速度向東行駛;若以其中任意一輛車為參考系,則另一輛是靜止的2選擇參考系的原則(1)選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來決定例如研究火車上物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),一般選取火車作為參考系;研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),常選地面或相對(duì)地面不動(dòng)的物體作為參考系,這時(shí),參考系常可以略去不提,如“汽車運(yùn)動(dòng)了”,就不必說成“汽車相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)了”(2)參考系的選取可以是任意的.在實(shí)際問題中,參考系的選取應(yīng)以觀測方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單為基本原則四、坐標(biāo)系1建立坐標(biāo)系的物理意義為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系2坐標(biāo)系的種類及特
4、點(diǎn)(1)直線坐標(biāo)系:以某一點(diǎn)為原點(diǎn),規(guī)定單位(有時(shí)是長度,有時(shí)是時(shí)間,也可能是其他物理量)、正方向或變化方向的意義(2)平面坐標(biāo)系:物體在某一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)需建立平面坐標(biāo)系如圖11所示,在圖甲中,a、b、c三點(diǎn)有相同的橫坐標(biāo),在圖乙中,A、B、C三點(diǎn)有相同的縱坐標(biāo),由此可以發(fā)現(xiàn):如果僅僅確定某點(diǎn)的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo),該點(diǎn)的位置并不能唯一確定,如果同時(shí)確定某點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),則該點(diǎn)的位置唯一確定圖11(3)多維坐標(biāo)系(如三維立體空間坐標(biāo)系):物體的運(yùn)動(dòng)不在同一平面內(nèi)時(shí),可以建立多維坐標(biāo)系. 課時(shí)2時(shí)間和位移基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、時(shí)間與時(shí)刻1時(shí)刻對(duì)應(yīng)于物體所處的狀態(tài),只有先與后、早與遲的區(qū)別,而沒有長短
5、之分;在時(shí)間軸上,時(shí)刻用一個(gè)點(diǎn)表示舉例:下面幾種說法均屬時(shí)刻第2 s初,第3 s末,第5 s時(shí),火車10:05開車2時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于物體所經(jīng)歷的某段過程,是用長短來表達(dá)的,它本身沒有先后或遲早的涵義;在時(shí)間軸上,時(shí)間間隔用線段表示舉例:下面的幾種說法均屬時(shí)間間隔第5 s內(nèi):時(shí)間為1 s;前10 s內(nèi):時(shí)間為10 s;從第3 s初至第6 s初:時(shí)間為3 s.二、位移與路程三、標(biāo)量與矢量1標(biāo)量:只有大小沒有方向的量如:長度、質(zhì)量、時(shí)間、路程、溫度、能量等運(yùn)算遵從算術(shù)法則2矢量:有大小也有方向的量如:位移、力、速度等運(yùn)算法則與標(biāo)量不同,我們將在以后學(xué)習(xí)課時(shí)3運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度 基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、平均
6、速度1平均速度:反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度,它與一段位移或一段時(shí)間相對(duì)應(yīng),不指出對(duì)應(yīng)哪一個(gè)過程的平均速度是沒有意義的2比較平均速度與瞬時(shí)速度(1)含義:平均速度指某過程中物體位置變化的平均快慢程度;瞬時(shí)速度指某時(shí)刻或某處物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度(2)對(duì)應(yīng):平均速度對(duì)應(yīng)某個(gè)過程,如一段時(shí)間、一段位移;瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)某個(gè)狀態(tài),如時(shí)刻、位置二、位移時(shí)間圖象圖31 1位移時(shí)間圖象(xt圖象):在如圖31所示的直角坐標(biāo)系中,用來描述位移x與時(shí)間t關(guān)系的圖象叫位移時(shí)間圖象或xt圖象2利用xt圖象描述物體的運(yùn)動(dòng)(1)從xt圖象中可以找出物體在各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位移(2)若物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則xt圖象是一條傾
7、斜的直線,直線的斜率表示物體的速度. 圖32 圖33 (3)若xt圖象與時(shí)間軸平行,表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖32所示(4)若物體做非勻速運(yùn)動(dòng),則xt圖象是一條曲線,如圖33所示,在時(shí)間t1t3內(nèi)的平均速度等于直線AB的斜率,t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)圖象上點(diǎn)的切線的斜率表示該點(diǎn)的瞬時(shí)速度.課時(shí)4實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、計(jì)時(shí)器的使用1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用(1)用限位孔限定紙帶,復(fù)寫紙壓在紙帶的上面通電,振片帶動(dòng)振針打點(diǎn)若紙帶運(yùn)動(dòng),其上就會(huì)留下一行小點(diǎn)(2)如由物體帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),物體的位移就對(duì)應(yīng)為紙帶上相應(yīng)點(diǎn)間的距離,運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由該距離上點(diǎn)痕的數(shù)目計(jì)算2電火花計(jì)時(shí)器的使用(1)使用時(shí),墨粉
8、紙盤套在紙盤軸上,把紙帶穿過限位孔當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開關(guān)時(shí),計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤到紙盤軸,產(chǎn)生火花放電,于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶上就打出一行點(diǎn)跡(2)這種計(jì)時(shí)器工作時(shí),紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力比較小,實(shí)驗(yàn)誤差也比較小二、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度 圖43三、用vt圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1vt圖象在平面直角坐標(biāo)系中,用縱軸表示速度,橫軸表示時(shí)間,圖象中的任一點(diǎn)表示某時(shí)刻的速度,得到速度時(shí)間圖象(vt圖象),簡稱速度圖象2vt圖象的意義vt圖象反映的是速度隨時(shí)間的變化關(guān)系,它并不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡3勻速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象 圖44(1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象是與時(shí)間軸平行的直線,如圖44所示 (2
9、)速度不同的勻速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象,是不同的平行于時(shí)間t軸的直線,它們縱軸的截距表示速度,截距越大,表示速度越大,如圖44中,vavb.(3)勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示該時(shí)間內(nèi)物體的位移圖44中的陰影部分面積Sva·t,va·t恰是a物體在t時(shí)間內(nèi)的位移,即Sxvat.4用vt圖象描述紙帶的運(yùn)動(dòng)以速度v為縱軸,時(shí)間t為橫軸,建立直角坐標(biāo)系用各點(diǎn)跡上對(duì)應(yīng)的時(shí)間和瞬時(shí)速度描點(diǎn),用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來,即可用vt圖象分析速度隨時(shí)間的變化規(guī)律課時(shí)5速度變化快慢的描述加速度基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、理解速度、速度變化量、加速度的區(qū)別與聯(lián)系1含義(1)v表示運(yùn)動(dòng)的快慢
10、程度(2)v表示速度改變的多少(3)a表示速度改變的快慢,是速度的變化率2方向:三個(gè)量都有大小也有方向,都可用“”、“”表示方向(1)v指物體運(yùn)動(dòng)的方向(2)v指速度改變的方向,也是矢量,由初末速度共同決定 (3)a與v的方向相同,與v的方向沒有必然關(guān)系 4圖象圖51 (1)xt圖象,如圖51所示,由斜率表示速度表示勻速直線運(yùn)動(dòng)表示速度越來越小的直線運(yùn)動(dòng)斜率表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度(2)vt圖象,如圖52所示,由斜率表示加速度,由兩點(diǎn)縱坐標(biāo)的差表示速度變化量圖52表示加速度越來越小的加速直線運(yùn)動(dòng)斜率表示B點(diǎn)的加速度二、運(yùn)動(dòng)的判斷判斷物體是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)的方法有兩個(gè):1根據(jù)vt圖象,看隨著時(shí)間的
11、增加,速度的大小如何變化,若越來越大,則加速,反之則減速;2根據(jù)加速度方向和速度方向間的關(guān)系只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;加速度方向和速度方向相反,就是減速這與加速度的變化和加速度的正負(fù)無關(guān)可總結(jié)如下: 課時(shí)6運(yùn)動(dòng)的描述單元小結(jié)本單元知識(shí)梳理 技巧、方法歸納一、準(zhǔn)確理解概念間的區(qū)別和聯(lián)系1時(shí)間與時(shí)刻(1)時(shí)間表示段時(shí)間(2)時(shí)刻表示點(diǎn)時(shí)間注意時(shí)間和時(shí)刻在時(shí)間軸上的表示,如圖61所示圖61A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為:第2 s末或第3 s初t對(duì)應(yīng)的時(shí)間為:第2 s或1 sA、B間對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2 s2.位移與路程的區(qū)別(1)位移表示位置的變化,是矢量(2)路程指運(yùn)動(dòng)軌跡的長度,是標(biāo)量3.速度和速率,
12、(1)速度指物體運(yùn)動(dòng)的快慢,是矢量(2)速率指速度的大小,是標(biāo)量(3)平均速度對(duì)應(yīng)某個(gè)過程中物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢,等于位移與所用時(shí)間的比值二、圖象的理解及應(yīng)用1xt圖象:位移隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖62所示,斜率表示速度圖62 圖632vt圖象:速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,如圖63所示,斜率表示加速度課時(shí)7實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律知識(shí)精析一、實(shí)驗(yàn)步驟1.把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上不帶滑輪的一側(cè),將細(xì)繩繞過滑輪,下端掛適當(dāng)?shù)你^碼,將紙帶連在小車后面,并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.2.將小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置,啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一行小點(diǎn),然后關(guān)
13、閉電源,取下紙帶.3.換上紙帶重復(fù)操作兩次.4.在三條紙帶中選擇一條最清晰的,舍棄開頭一些過于密集的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn).5.選擇相隔0.1 s的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量,把數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格.6.增減所掛鉤碼數(shù),再做兩次實(shí)驗(yàn).二、數(shù)據(jù)分析1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù),計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度,填入表中.2.以速度v為縱軸,時(shí)間t為橫軸,建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn),將這些點(diǎn)連成一條直線.連線時(shí)應(yīng)使盡量多的點(diǎn)落在直線上,不在直線上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱分布在直線兩側(cè).誤差較大的點(diǎn)可舍去.3.分析vt圖象,描述出小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.三、注意事項(xiàng)1.開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.2.先接
14、通電源,等打點(diǎn)穩(wěn)定后,再釋放小車.3.取下紙帶前,先斷開電源.5.要防止鉤碼落地,避免小車跟滑輪相碰,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住.6.要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),一般在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即時(shí)間間隔T0.02×5 s0.1 s.7.在坐標(biāo)紙上畫vt圖象時(shí),注意坐標(biāo)軸單位長度的選取,使圖象分布在坐標(biāo)平面的大部分面積.四、誤差分析1.根據(jù)紙帶測量的位移有誤差.2.根據(jù)位移計(jì)算的瞬時(shí)速度有誤差.3.木板的粗糙程度并非完全相同.課時(shí)8勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式1注意弄清公式中各符號(hào)的意義:(1)v0、v分別表示
15、物體的初、末速度(2)a為時(shí)間t范圍內(nèi)的加速度,且a為恒量2公式vv0at是個(gè)矢量式:(1)一般規(guī)定v0的方向?yàn)檎较?,a與v0同向時(shí)表明物體的速度隨時(shí)間均勻增加,a與v0反向時(shí),表明物體的速度隨時(shí)間均勻減小(2)應(yīng)用公式vv0at進(jìn)行計(jì)算時(shí),除“”外,其他各量要根據(jù)正方向的規(guī)定情況加上相應(yīng)的“正負(fù)”號(hào)3幾種特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng):(1)當(dāng)a0時(shí),公式為vv0.(2)當(dāng)v00時(shí),公式為vat.(3)當(dāng)a0時(shí),公式為vv0at(此時(shí)a取絕對(duì)值)二、識(shí)別vt圖象如圖81所示,vt圖象描述速度隨時(shí)間的變化關(guān)系,記錄了任意時(shí)刻物體的速度,用圖象法處理物理問題的優(yōu)點(diǎn)是:形象直觀、清晰便捷,能清楚地反映運(yùn)動(dòng)
16、物體的速度隨時(shí)間變化的情況,便于從整體上認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)的過程、運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 圖811兩圖線的交點(diǎn):表示該時(shí)刻兩物體速度相同.2圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn):(1)與t軸的交點(diǎn):表示速度為零,方向改變(2)與v軸的交點(diǎn):表示初速度3圖線的拐點(diǎn)(折點(diǎn)):表示加速度改變,速度出現(xiàn)極值4幾個(gè)常見彎曲圖線:(圖線的斜率表示物體的加速度)表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度越來越大,速度越來越小,最后為零.表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度越來越小,最后為零;速度越來越大,最后勻速表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度越來越大,速度越來越大物理意義圖線課時(shí)9勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、勻變直線運(yùn)動(dòng)位移公式的推導(dǎo)1
17、在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移等于vt圖線下面矩形的面積2在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,其vt圖象是一條傾斜的直線,要求t時(shí)間內(nèi)物體的位移,我們可以把時(shí)間分成n小段,每小段起始時(shí)刻的速度乘以時(shí)間就近似等于這段時(shí)間的位移,各段位移可用一高而窄的小矩形的面積表示,把所有小矩形的面積相加,就近似等于總位移,如圖91所示如果n的取值趨向于無窮大,那么結(jié)果就很精確了,實(shí)際上vt直線下面梯形的面積就表示了物體的位移如圖92所示,面積為:S(OCAB)×OA,換上對(duì)應(yīng)的物理量得:x(v0v)t,把vv0at代入即得xv0tat2.圖92三、兩個(gè)有用的結(jié)論1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度(1)結(jié)論:做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的
18、物體在一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,還等于這段時(shí)間初末速度矢量和的一半四、追及相遇問題1同時(shí)同位兩物體相遇一定是同一時(shí)刻處在同一位置(1)位移關(guān)系:x2x0x1x0表示開始運(yùn)動(dòng)時(shí)兩物體間的距離,x1表示前面被追物體的位移,x2表示后面追趕物體的位移(2)時(shí)間關(guān)系:t1t2t即追及過程經(jīng)歷時(shí)間相同,但t1、t2不一定是兩物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間2臨界狀況當(dāng)兩物體速度相等時(shí)可能出現(xiàn)恰能追及、恰好避免相撞、相距最遠(yuǎn)、相距最近等情況,即該四種情況的臨界條件為v1v2.3分析vt圖象說明:(1)x是開始追及以后,后面物體因速度大而比前面物體多運(yùn)動(dòng)的位移;(2)x0是開始追及以前兩物體之間的
19、距離;(3)t2t0t0t1;(4)v1是前面物體的速度,v2是后面物體的速度課時(shí)10自由落體運(yùn)動(dòng) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、探究自由落體運(yùn)動(dòng)及其加速度1.理想模型:自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型,只有當(dāng)自由下落物體所受空氣阻力可以忽略時(shí)才可看做自由落體2產(chǎn)生條件:v00,ag.3相關(guān)圖象(1)vt圖象:因?yàn)関gt,所以是一條過原點(diǎn)的傾斜直線;斜率表示加速度,面積表示位移,如圖101所示圖101(2)xt圖象:因?yàn)閤gt2,所以是一條拋物線,斜率表示該時(shí)刻的速度,如圖102所示 圖1024加速度(1)在同一地點(diǎn),所有做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的加速度相同,均為g.(2)任意時(shí)間內(nèi)速
20、度變化量vgt,方向豎直向下二、重力加速度的測量1用頻閃照相研究自由落體運(yùn)動(dòng)頻閃照相機(jī)可間隔相等的時(shí)間拍攝一次,利用頻閃照相機(jī)可追蹤記錄做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在各時(shí)刻的位置利用照片,可以研究自由落體是否為勻變速運(yùn)動(dòng)(x是否為恒量),可以測量重力加速度(若T已知,利用xgT2求解),可以測量物體在某一位置的瞬時(shí)速度2應(yīng)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器,研究自由落體運(yùn)動(dòng),通過對(duì)紙帶的分析和計(jì)算,測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担@是測定重力加速度的一種方法三、探討伽利略的科學(xué)方法1伽利略第一次把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合了起來,打開了近代科學(xué)的大門,從前的學(xué)者只注重思辨不重視實(shí)驗(yàn)尊重事實(shí),敢于質(zhì)疑
21、權(quán)威是創(chuàng)新的必備素質(zhì)伽利略把自己的科學(xué)方法付諸應(yīng)用,成功地解決了自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)問題,其中有觀察,有猜想,有實(shí)驗(yàn),有邏輯(包括數(shù)學(xué)推演)他的研究方法為后人所采用,創(chuàng)造了科學(xué)的奇跡2伽利略的研究方法從教材內(nèi)容我們能感受到伽利略敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神、高超的推理能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力和利用實(shí)驗(yàn)不斷探索的精神(1)伽利略運(yùn)用“歸謬法”否定了亞里士多德關(guān)于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷(2)伽利略有克服困難的勇氣當(dāng)時(shí)只有“快慢”之分,而他竟然在沒有“速度”概念的條件下,想到速度的均勻增加,并建立速度的概念,再繼續(xù)研究加速度(3)伽利略提出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡單的變速運(yùn)動(dòng)勻變速運(yùn)動(dòng)的假說
22、(并考慮到是相對(duì)時(shí)間,還是相對(duì)位移均勻變化的問題)(4)伽利略用間接驗(yàn)證的方法得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng) 運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法得出初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)符合xt2.理想斜面實(shí)驗(yàn)a運(yùn)用斜面實(shí)驗(yàn)測出小球沿光滑斜面向下的運(yùn)動(dòng)符合xt2,是勻變速直線運(yùn)動(dòng)b不同質(zhì)量的小球沿同一傾角的斜面運(yùn)動(dòng),的值不變,說明它們運(yùn)動(dòng)的情況相同c不斷增大斜面傾角,得出的值隨之增大,說明小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度隨傾角的增大而增大d伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推到斜面傾角增大到90°的情況小球自由下落,認(rèn)為小球仍會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)自由落體太快,當(dāng)時(shí)用滴水計(jì)時(shí)無法解決,他想到利用斜面上物體的運(yùn)動(dòng)來“沖淡”重力
23、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,創(chuàng)造了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合這種方法到現(xiàn)在仍然一直是物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)最基本的研究方法,不但標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端,也有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展,近代科學(xué)研究的大門從此打開課時(shí)11勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究單元小結(jié)本單元知識(shí)梳理一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式和推論1基本公式(1)速度公式:vv0at(2)位移公式:xv0tat2(3)位移速度關(guān)系式:v2v2ax三個(gè)公式都是矢量式,應(yīng)用時(shí)要注意各物理量的符號(hào)2常用推論(1)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度 (2)連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移之差xx2x1aT2推論:xnxm(nm)aT2注意:以上兩個(gè)推
24、論常被用來分析紙帶問題,例如利用式求紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,或利用式求紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度3初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(1)1 s末、2 s末、3 s末n s末的速度之比為:v1v2v3vn123n(2)1 s內(nèi)、2 s內(nèi)、3 s內(nèi)n s內(nèi)的位移之比為:x1x2x3xn149n2(3)第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)第n s內(nèi)的位移之比為:x1x2x3xn135(2n1)(4)第1個(gè)x、第2個(gè)x、第3個(gè)x第n個(gè)x相鄰相等位移的時(shí)間之比為: 注意:(1)以上公式對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)同樣適用(2)末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)也可以認(rèn)為是反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) (2)末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)也可以認(rèn)
25、為是反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)二、追及相遇問題“追及”、“相遇”是運(yùn)動(dòng)學(xué)中研究同一直線上兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)常常涉及的兩類問題,兩者的基本特征相同,處理方法也大同小異1“追及”、“相遇”的特征“追及”的主要條件是:兩個(gè)物體在追趕過程中處在同一位置兩物體恰能“相遇”的臨界條件是兩物體處在同一位置時(shí),兩物體的速度恰好相同2解“追及”、“相遇”問題的思路(1)根據(jù)對(duì)兩物體運(yùn)動(dòng)過程的分析,畫出物體的運(yùn)動(dòng)示意圖(2)根據(jù)兩物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),分別列出兩個(gè)物體的位移方程注意要將兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系反映在方程中 (3)由運(yùn)動(dòng)示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)方程(4)聯(lián)立方程求解3分析“追及”、“相遇”問題時(shí)應(yīng)注意
26、的問題(1)分析“追及”、“相遇”問題時(shí),一定要抓住一個(gè)條件、兩個(gè)關(guān)系一個(gè)條件是兩物體的速度滿足的臨界條件,如兩物體距離最大、最小,恰好追上或恰好追不上等兩個(gè)關(guān)系是時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系一定要養(yǎng)成畫草圖分析問題的良好習(xí)慣(2)若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng),一定要注意在追上前,該物體是否已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)(3)仔細(xì)審題,注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼,充分挖掘題目中的隱含條件4解決“追及”和“相遇”問題的方法(1)數(shù)學(xué)方法:因?yàn)樵趧蜃兯龠\(yùn)動(dòng)的位移表達(dá)式中有時(shí)間的二次方,我們可列出方程,利用二次函數(shù)求極值的方法求解,有時(shí)也可借助vt圖象進(jìn)行分析(2)物理方法:即通過對(duì)物理情景和物理過程的分析,找到臨界狀態(tài)和臨界條件
27、,然后列出方程求解課時(shí)12重力基本相互作用知識(shí)精析一、相互作用的特點(diǎn)1力的產(chǎn)生離不開物體(施力物體產(chǎn)生力的物體,受力物體受到力的物體),而且有兩個(gè)物體同時(shí)存在才能產(chǎn)生力2物體之間的力是相互的,甲物體作用于乙物體,乙物體也同時(shí)作用于甲物體,施力物體必然也是受力物體,受力物體必然也是施力物體,物體間的這一對(duì)相互作用力總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,不存在先后和因果關(guān)系3物體間發(fā)生相互作用有兩種情況:一是兩個(gè)物體直接接觸時(shí)可能發(fā)生相互作用如:用手壓桌子時(shí)產(chǎn)生的壓力就是直接接觸產(chǎn)生的;二是兩個(gè)物體并未直接接觸而發(fā)生相互作用例如:兩塊磁鐵相隔一定距離時(shí)雖未直接接觸,但它們之間存在磁場力4力的作用效果有時(shí)表現(xiàn)為形
28、變(如:物體被拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、剪切等),有時(shí)表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變(如:物體運(yùn)動(dòng)速度的大小改變、方向改變或大小和方向同時(shí)改變),有時(shí)兩者同時(shí)出現(xiàn)二、力的圖示和力的示意圖1用力的圖示來表示力的三要素的具體步驟(1)選定標(biāo)度,選某一長度表示多少牛頓的力(2)沿力的方向并從力的作用點(diǎn)開始,按一定比例畫出一線段(3)在線段的末端標(biāo)出箭頭,表示方向2選標(biāo)度時(shí),注意根據(jù)力的大小做恰當(dāng)?shù)倪x擇,能在圖中非常直觀、方便地看到這個(gè)力,還要使畫圖勻稱美觀,還要注意不能用不同標(biāo)度畫同一物體受到的力3力的圖示是用作圖法直觀形象地表示力,力的三要素均能在力的圖示中找到,力的示意圖則不同,它可以表示出力的作用點(diǎn)和方向,
29、但線段的長短并不表示力的大小三、探究重力1對(duì)重力的認(rèn)識(shí)(1)重力的產(chǎn)生:重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的即重力的施力物體是地球,但不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力,由于地球自轉(zhuǎn)的影響,重力一般不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力重力是非接觸力,它與物體的運(yùn)動(dòng)情況和接觸面的情況無關(guān)(2)重力的大?。褐亓Φ拇笮∈怯晌矬w的質(zhì)量和所處的地理位置共同決定的,即Gmg.在同一地點(diǎn),重力大小與質(zhì)量成正比,在不同地點(diǎn),如:在地球上的不同緯度,離地面的高度不同,g有微小改變,則同一物體的重力也有所不同(3)重力的方向:重力的方向是豎直向下,不能說成“垂直向下”,也不能說成“指向地心”“豎直向下”是垂直于當(dāng)?shù)氐乃矫嫦蛳?/p>
30、,而“垂直向下”可以垂直于任何支持面向下;物體只有在赤道或兩極上時(shí),重力的方向才指向地心,其他位置并不能指向地心重力的方向也不受其他作用力的影響,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也沒有關(guān)系2對(duì)重心的理解(1)重心概念的提出,采用了“等效”的觀點(diǎn),“等效”意味著作用效果相同(2)重心是重力的“等效”作用點(diǎn),認(rèn)為物體各部分受到的重力集中于一點(diǎn),可以使研究的問題大大簡化它不是物體上實(shí)際存在的特殊點(diǎn),也不是物體上最重的點(diǎn)(3)物體重心的位置可以在物體上,也可以在物體外例如:一個(gè)圓形平板的重心在板上,而一個(gè)質(zhì)量分布均勻的鐵環(huán)的重心就不在環(huán)上(4)重心的位置與物體所在的位置及放置狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)但一個(gè)物體的質(zhì)量分布發(fā)生
31、變化時(shí),其重心的位置也將發(fā)生變化課時(shí)13彈力基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、彈力存在的判定判斷彈力的有無一般有以下三種方法:1根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件來判斷:看物體是否存在彈性形變及彈性形變的方向2利用假設(shè)法判斷可假設(shè)在該處將與物體接觸的另一物體去掉,看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài),從而判斷該物體是否受彈力作用例如:如圖132所示,將甲圖中與小球接觸的斜面去掉,小球無法在原位置保持靜止,而把乙圖中的斜面去掉,小球仍靜止,故甲球受斜面的彈力,乙球不受斜面的彈力圖1323利用力的作用效果分析如圖133所示,光滑水平面上的球靠在豎直面上靜止,豎直面是否對(duì)球產(chǎn)生力的作用?假設(shè)豎直面對(duì)球產(chǎn)生了力的作用,由力的作用效果
32、可知,球不會(huì)靜止,故可判定沒有水平彈力產(chǎn)生圖133二、彈力方向的確定彈力是接觸力,不同的物體,不同的接觸方式,彈力方向的判斷方法也有所不同,具體比較見下表所示:可不沿桿可沿桿輕桿沿繩收縮方向輕繩垂直于切面點(diǎn)與點(diǎn)過點(diǎn)垂直于面點(diǎn)與面垂直公共接觸面面與面接觸方式圖示方向類型三、彈力大小的計(jì)算對(duì)彈力大小的計(jì)算可分為彈簧彈力和非彈簧彈力兩種情況:1彈簧彈力的大?。簯?yīng)用胡克定律Fkx求解其中x是彈簧的形變量(可能是拉伸量,也可能是壓縮量),x|現(xiàn)長原長|;k是比例常數(shù),它是一個(gè)反映彈簧形變難易程度的物理量,是由彈簧本身的材料、長度、粗細(xì)、匝數(shù)等條件決定的2非彈簧彈力的大?。号c物體的形變程度有關(guān),一般要借助
33、于物體所遵循的物理規(guī)律求解如靜止在桌面上的物體受到桌面向上的彈力和自身的重力作用,由二力平衡可知,彈力的大小等于物體重力的大小課時(shí)14摩 擦 力基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、摩擦力及產(chǎn)生條件1摩擦力產(chǎn)生的條件是:(1)兩物體相互壓緊有彈力作用;(2)接觸面不光滑;(3)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢這三個(gè)條件必須同時(shí)滿足才有摩擦力產(chǎn)生2靜摩擦力中的“靜”和滑動(dòng)摩擦力中的“動(dòng)”都是相對(duì)的,指的是接觸面之間的相對(duì)靜止或相對(duì)運(yùn)動(dòng),而不是物體對(duì)地的運(yùn)動(dòng),因此,靜止的物體也可能受到滑動(dòng)摩擦力作用,而運(yùn)動(dòng)的物體也可能受到靜摩擦力作用3摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢,而不是阻礙物體對(duì)地的運(yùn)動(dòng),因此,摩擦
34、力可以是阻力,也可以是動(dòng)力4摩擦力的方向與接觸面相切,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反,但可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向同向、反向或有一定夾角例如趴在勻速行駛的火車車廂后壁上的一只壁虎,受到的靜摩擦力的方向豎直向上以阻止它的下滑,與運(yùn)動(dòng)方向夾角為90°.二、靜摩擦力的方向與大小1判斷靜摩擦力是否存在,可用如下兩種方法(1)條件判斷法根據(jù)是否滿足靜摩擦力存在的條件判定,其中“看物體間有沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢”是關(guān)鍵也是難點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢:如果兩物體間光滑,物體會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),由于兩物體間不光滑(有摩擦力),物體保持相對(duì)靜止,這樣的物體就有“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢”(2)假設(shè)法在判斷物體間是否存在靜摩擦力時(shí),先假設(shè)
35、接觸面是光滑的,看物體是否會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);如果物體仍保持相對(duì)靜止,則物體不受靜摩擦力,反之則受靜摩擦力2靜摩擦力的方向一定沿接觸面,與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向可以采用假設(shè)法判斷:假設(shè)接觸面光滑,原來保持相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的物體,就有了相對(duì)運(yùn)動(dòng),物體的運(yùn)動(dòng)方向也就是原來的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向另外也可以用二力平衡條件判定,如圖14-1所示,用手握住酒瓶靜止不動(dòng)時(shí),由二力平衡知,手對(duì)酒瓶的靜摩擦力一定豎直向上(與重力反向)圖14-13靜摩擦力的大小沒有固定的計(jì)算公式,這一點(diǎn)與滑動(dòng)摩擦力是不同的,靜摩擦力的大小隨著相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢強(qiáng)弱變化而在0到最大靜摩擦力Fmax之間變化,跟接觸面相互
36、擠壓的力無直接關(guān)系,求解大小時(shí)一般用平衡條件(當(dāng)然,當(dāng)我們學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律后,也可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解)而最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力,無特殊說明時(shí),可認(rèn)為它們的數(shù)值相等三、滑動(dòng)摩擦力的大小計(jì)算1公式法:根據(jù)公式F=FN計(jì)算說明:(1)公式中的FN是兩個(gè)物體表面間的壓力,稱為正壓力(垂直于接觸面的力),性質(zhì)上屬于彈力,它不是物體的重力,許多情況下需結(jié)合物體的平衡條件等加以確定(2)式中的為動(dòng)摩擦因數(shù),與材料和接觸面的粗糙程度有關(guān),與接觸面的大小無關(guān)(3)滑動(dòng)摩擦力F的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),與接觸面的大小也無關(guān)2二力平衡法:物體處于平衡狀態(tài)(勻速、靜止)時(shí),根據(jù)二力平衡條件求解課時(shí)15力的合
37、成基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、理解力的合成法則1力的合成的本質(zhì)就在于保證作用效果相同的前提下,用一個(gè)力代替幾個(gè)力的作用,力的平行四邊形定則就是運(yùn)用“等效替代”的觀點(diǎn),通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的共點(diǎn)力的合成法則,建立“等效替代”的思想是理解力的合成法則的關(guān)鍵2力的合成不是簡單的力的數(shù)值的加減,互成角度的力的合成必須遵循平行四邊形定則,在同一直線上的力的合成是數(shù)值的加減3平行四邊形定則是互成角度的共點(diǎn)力的合成必須遵循的法則,也是一切矢量合成或運(yùn)算的普遍法則二、確定合力的大小和方向的方法1作圖法(1)從力的作用點(diǎn)起,依兩個(gè)力的方向按同一標(biāo)度作出兩個(gè)力F1和F2的圖示,并構(gòu)成平行四邊形,這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線的長度按
38、同樣的比例表示了合力F的大小,對(duì)角線的方向就是合力的方向,通??捎昧拷瞧髦苯恿砍龊狭與某個(gè)力的夾角(2)作圖時(shí)的注意事項(xiàng):合力、分力要共點(diǎn),實(shí)線、虛線要分清;合力、分力的標(biāo)度要相同,作平行四邊形要準(zhǔn)確(3)作圖法求合力的特點(diǎn):簡單、直觀,但不夠準(zhǔn)確2計(jì)算法可以根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖,然后根據(jù)幾何知識(shí)求解平行四邊形的對(duì)角線,即為合力以下是合力計(jì)算的幾種特殊情況圖15-23二力平衡法當(dāng)物體受到多個(gè)力而處于平衡狀態(tài)時(shí),可把其中任意兩個(gè)力的合力與其余力的合力等效為一對(duì)平衡力,這樣就可以由其余力的合力求出這對(duì)力的合力三、合力與分力的關(guān)系1兩分力同向時(shí),合力最大,F(xiàn)max=F1+F2.2兩分力反向
39、時(shí),合力最小,F(xiàn)min=|F1-F2|,其方向與較大的一個(gè)分力方向相同3合力的取值范圍:|F1-F2|FF1+F2.4合力大小隨夾角大小變化的規(guī)律:夾角越大,合力就越小5合力可以大于任何一個(gè)分力,也可以小于任何一個(gè)分力課時(shí)16力的分解基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析一、如何分解一個(gè)力1如果沒有條件限制,同一個(gè)力F可以分解為大小、方向各不相同的無數(shù)組分力,但是我們?cè)诜纸饬r(shí),往往要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行力的分解,具體步驟如下:(1)首先是要根據(jù)這個(gè)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向(2)再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力方向作平行四邊形,已知力為對(duì)角線,實(shí)際分力為鄰邊(3)然后根據(jù)平行四邊形知識(shí)和相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),求出兩分力的大小
40、和方向2在進(jìn)行力的分解時(shí),所謂的實(shí)際情況,可理解為實(shí)際效果和實(shí)際需要下面舉幾個(gè)典型的例子加以說明:(1)按實(shí)際效果分解二、力的正交分解1有時(shí)根據(jù)處理問題的需要,不按力的作用效果分解,而是把力正交分解(如在求多個(gè)力的合力時(shí)),力的正交分解法就是利用數(shù)學(xué)上的直角坐標(biāo)系描述力的分解效果,將一個(gè)力在直角坐標(biāo)系中沿相互垂直的兩坐標(biāo)軸分解,如圖16-2所示圖16-2力F沿x、y軸分解為兩個(gè)分力Fx、Fy,其大小分別為Fx=Fcos ,F(xiàn)y=Fsin .2正交分解的優(yōu)點(diǎn)就在于把不在一條直線上的矢量的運(yùn)算轉(zhuǎn)化成了同一條直線上的運(yùn)算三、力的分解中解的確定力分解時(shí)有解或無解,簡單地說就是代表合力的對(duì)角線與給定的代
41、表分力的有向線段是否能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)如果能構(gòu)成平行四邊形(或三角形),說明該合力能按給定的分力分解,即有解;如果不能構(gòu)成平行四邊形(或三角形),說明該合力不能按給定的分力分解,即無解具體情況可分以下幾種:1已知F的大小和方向及兩個(gè)分力F1和F2的方向,則F1和F2有確定值2已知F的大小和方向及F1的大小和方向,則F2有確定值3已知F的大小和方向及F1和F2的大小,則有兩種分解方式,如圖16-3所示當(dāng)|F1-F2|F或FF1+F2時(shí)無解圖16-34已知F的大小和方向及F1的方向,則分解情況有四種,方法是以F的一端A為圓心,以F2的大小為半徑畫圓(1)若F2Fsin ,不能分解(即無解
42、);(2)若F2=Fsin ,有一解;(3)若Fsin F2F,有兩解;(4)若F2F,有一解課時(shí)17探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系知識(shí)精析一、實(shí)驗(yàn)步驟1將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上,讓其自然下垂,用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時(shí)的長度L0,即原長2如圖171所示,將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端,在平衡時(shí)測出彈簧的總長并計(jì)算鉤碼的重力,填寫在記錄表格里圖1711234567F/N L/cm x/cm
43、; 3改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù),重復(fù)上步的實(shí)驗(yàn)過程多次4用公式xLL0計(jì)算出彈簧各次的伸長量,填入上表5以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo),用描點(diǎn)法作圖連接各點(diǎn),得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線6以彈簧伸長量為自變量,寫出曲線所代表的函數(shù)首先嘗試一次函數(shù),如果不行則考慮二次函數(shù)7得出彈力和彈簧伸長量之間的函數(shù)關(guān)系,研究并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義二、注意事項(xiàng)1所掛鉤碼不要過重,以免彈簧被過分拉伸,超出它的彈性限度要注意觀察,適可而止2每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些,從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀一些,這樣作出的圖線更精確3測彈簧
44、長度時(shí),一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測量,刻度尺要保持豎直并靠近彈簧,以免增大誤差4描點(diǎn)畫線時(shí),所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上,但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)5記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位三、數(shù)據(jù)處理本實(shí)驗(yàn)采用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),研究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系,這種方法是探究兩個(gè)物理量間關(guān)系時(shí)最常用也是最基本的方法描點(diǎn)時(shí)要細(xì)心,連線時(shí)要遵循作圖原則課時(shí)18驗(yàn)證力的平行四邊形定則基礎(chǔ)梳理1同一實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)彈簧秤的選取方法是:將兩彈簧秤鉤好后對(duì)拉,若兩彈簧秤在拉的過程中,讀數(shù)相同,則可選用,若不同,應(yīng)另換2使用彈簧秤前,要先觀察指針是否在零刻度線處,若指針
45、不在零刻度線處,要設(shè)法調(diào)整指針,使之指在零刻度線處3使用彈簧秤時(shí),要使它與木板平行,在合力不超過彈簧秤量程及橡皮條彈性限度的作用條件下,應(yīng)使讀數(shù)盡量大些,以減小誤差在同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮和拉長的結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同4畫力的圖示時(shí)應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度,盡量使圖畫得大些,并嚴(yán)格按要求作圖5由作圖法得到的F值和實(shí)驗(yàn)測量得到的F值不可能完全相等,但在誤差允許范圍內(nèi)F值和F值基本一致知識(shí)精析一、實(shí)驗(yàn)步驟1用圖釘把白紙釘在水平桌面的木板上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)線套3用兩只彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)線套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長到一位置O,如圖181所示,記錄兩彈簧測力計(jì)的讀
46、數(shù),用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)線套的方向圖18-14用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)線方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1和F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊用刻度尺借助于三角板作平行四邊形,過O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線,此對(duì)角線即為合力F的圖示5只用一只彈簧測力計(jì)通過細(xì)線套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)線的方向,用刻度尺從O點(diǎn)同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計(jì)的拉力F的圖示6比較一下,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7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、注意事項(xiàng)1正確使用彈簧測力計(jì)(1)同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測力計(jì)的選取方法是:將兩只彈簧測力計(jì)調(diào)零后互鉤對(duì)拉過程中,讀數(shù)相同,則可選;若讀數(shù)不同,應(yīng)另換,直至相同為止(2)使用彈簧測力計(jì)測力時(shí),讀數(shù)應(yīng)盡量大些,但不能超出它的測量范圍(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)加以矯正(4)被測力的方向應(yīng)與彈簧測力計(jì)軸線方向一致,拉動(dòng)時(shí)彈簧不可與外殼相碰或摩擦(5)讀數(shù)時(shí)應(yīng)正對(duì)、平視刻度2規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作(1)不要直接以橡皮
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