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力的分解解题思路_力的分解高考题
tamoadmin 2024-07-18 人已围观
简介1.高中主要学什么?2.摩擦力怎么计算3.力的方向与力的大小的关系4.2020高中物理磁感应强度教案5.高考考高一的知识吗?考哪个啊?6.高三物理如何逆袭?7.高考物理“力和物体的平衡”知识点都有哪些?8.高中物理学几本书1.与向量概念有关的问题⑴向量不同于数量,数量是只有大小的量(称标量),而向量既有大小又有方向;数量可以比较大小,而向量不能比较大小,只有它的模才能比较大小.记号“ > ”错了,
1.高中主要学什么?
2.摩擦力怎么计算
3.力的方向与力的大小的关系
4.2020高中物理磁感应强度教案
5.高考考高一的知识吗?考哪个啊?
6.高三物理如何逆袭?
7.高考物理“力和物体的平衡”知识点都有哪些?
8.高中物理学几本书
1.与向量概念有关的问题
⑴向量不同于数量,数量是只有大小的量(称标量),而向量既有大小又有方向;数量可以比较大小,而向量不能比较大小,只有它的模才能比较大小.记号“ > ”错了,而| |>| |才有意义.
⑵有些向量与起点有关,有些向量与起点无关.由于一切向量有其共性(力和方向),故我们只研究与起点无关的向量(既自由向量).当遇到与起点有关向量时,可平移向量.
⑶平行向量(既共线向量)不一定相等,但相等向量一定是平行向量,既向量平行是向量相等的必要条件.
⑷单位向量是模为1的向量,其坐标表示为( ),其中 、 满足 =1(可用(cos ,sin )(0≤ ≤2π)表示).
⑸零向量 的长度为0,是有方向的,并且方向是任意的,实数0仅仅是一个无方向的实数.
⑹有向线段是向量的一种表示方法,并不是说向量就是有向线段.
2.与向量运算有关的问题
⑴向量与向量相加,其和仍是一个向量.
①当两个向量 和 不共线时, 的方向与 、 都不相同,且| |<| |+| |;
②当两个向量 和 共线且同向时, 、 、 的方向都相同,且 ;
③当向量 和 反向时,若| |>| |, 与 方向相同 ,且| |=| |-| |;
若| |<| |时, 与 方向相同,且| + |=| |-| |.
⑵向量与向量相减,其差仍是一个向量.向量减法的实质是加法的逆运算.
⑶围成一周首尾相接的向量(有向线段表示)的和为零向量.
如, ,(在△ABC中)
.(□ABCD中)
⑷判定两向量共线的注意事项
如果两个非零向量 , ,使 =λ (λ∈R),那么 ‖ ;
反之,如 ‖ ,且 ≠0,那么 =λ .
这里在“反之”中,没有指出 是非零向量,其原因为 =0时,与λ 的方向规定为平行.
⑸数量积的8个重要性质
①两向量的夹角为0≤ ≤π.由于向量数量积的几何意义是一个向量的长度乘以另一向量在其上的射影值,其射影值可正、可负、可以为零,故向量的数量积是一个实数.
②设 、 都是非零向量, 是单位向量, 是 与 的夹角,则
③ (∵ =90°,
④在实数运算中 =0 =0或b=0.而在向量运算中 = = 或 = 是错误的,故 或 是 =0的充分而不必要条件.
⑤当 与 同向时 = ( =0,cos =1);
当 与 反向时, =- ( =π,cos =-1),即 ‖ 的另一个充要条件是 .
特殊情况有 = .
或 = = = .
如果表示向量 的有向线段的起点和终点的坐标分别为( , ),( , ),则 =
⑥ 。(因 )
⑦数量积不适合乘法结合律.
如 (因为 与 共线,而 与 共线)
⑧数量积的消去律不成立.
若 、 、 是非零向量且 并不能得到 这是因为向量不能作除数,即 是无意义的.
6.与平面向量基本定理及平移有关的问题
⑴平面向量基本定理是平面向量坐标表示的基础,它表明同一平面内的任一向量都可表示为其他两个不共线向量的线性组合.
⑵平面向量基本定理可联系物理学中力的分解模型进行理解。
⑶点的平移公式:
点 按给定平移向量 平移后得新点 的坐标公式为
反之,由新点求旧点公式变为
由新旧两点求平移向量公式为
⑷图象(图形)平移:
给定平移向量 = ,由旧解析式求新解析式,用公式
代入旧解析式中,整理得到;
由新解析式求旧解析式,用公式
代入新式,整理得到。
应用以上公式要注意公式中平移前的坐标 、平移后的坐标 、平移向量坐标 都在同一坐标系中。
确定平移向量一般可用如下两种方法:
其一,配凑法:按题目要求进行配凑,如将 化简,即可配凑为: 则公式为 此时平移向量为
其二,待定系数法:按要求代入公式,再根据题目要求求出
经典题例
例1 是不共线的两个向量,
已知
若 三点共线,求 值.
思路分析由于 三点共线,因此必存在实数 ,使 ,因而可根据已知条件和向量相等的条件得到关于 的方程,从而求 .
解:略∴ =-1.
点评
用向量共线的充要条件有时可以很容易解决几何中的三点共线问题.
例2证明三角形三条高线交于一点.
思路分析此题可利用“形”、“数”结合的方法,通过直角坐标系将几何图形数字化,则问题解决更简洁、更易接受.
证明:如图建立直角坐标系,
设
所以 是 上的高,故 的三条高交于一点 .
点评本题把两直线是否垂直的问题转化为两个非零向量的数量积是否为零的问题.
例3已知向量
满足条件 , ,
求证:△ 是正三角形.
思路分析观察条件中的两个等式,联系向量模及加法的几何意义,可构造图形巧证.如图1.又据条件易知O为定点,故可适当选取坐标系,借助向量的坐标运算,将几何问题代数化.如图2.也可联想三角知识进行坐标选取.如 使得选取具有任意性.且巧妙运用了三角变形.证明 为正三角形可从边或角的关系着手,联系两个向量数量积的有关知识可获得两种证法.
证法一:如图1略.
证法2如图2略.
证法三:据| |= ,
令
由 得
可求得| |= ,所以 为正三角形.
证法四:设
由已知得 | |= ,所以 为正三角形。
证法五:同证法四求得 ,于是 = 所以 ,由此可证 为正三角形.
点评以上五种证法,不仅实现了向量重要知识的一次大聚会,而且通过向量与三角、几何联姻,开阔了学生的眼界,培养了综合运用知识的能力.
例4如图,已知点 是△ 的重心,
⑴求 ;
⑵若 过△ 的重心 ,且 求证:
思路分析充分运用向量的几何形式运算.及向量平行的定理及推论,把相关向量用已知向量表示即可.
解:⑴
⑵显然
因为 是 的重心,
所以 =
由 、 、 三点共线,有 共线,所以,有且只有一个实数 ,
而 = - =
,
所以
= .又因为 、 不共线,所以
,消去 ,整理得3 = ,故 .
点评建立 与 的关系关键是由 三点共线得出.为此要熟练运用已知向量表示未知向量.
例5如图,直三棱柱 — ,底面 中, ,∠ °,棱 , 分别是 , 的中点. z
⑴求 的长;
⑵求 〈 , 〉的值;
⑶求证 ⊥ .
思路分析以 为原点建立空间坐标系,写出有关点的坐标,并进行有关运算.
解:如图,以 为原点建立空间直角坐标系O- .
⑴依题意得 =(0,1,0), =(1,0,1).
∴| |=
= .
⑵依题意得A1(1,0,2),B(0,1,0),C(0,0,0), B1(0,1,2).
∴ =(1,-1,2), =(0,1,2).
| |= ,| |= ,
∴ 〈 , 〉 =
⑶依题意得 (0,0,2),M(
=(-1,1,-2), =( .
= .
∴ ⊥ ,∴ ⊥C .
点评利用题中已知条件,选取恰当点建立空间坐标系,并写出相应点的坐标是这类题的关键.
例6四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是一个平行四边形, , ={4,2,0}, ={-1,2,-1}.
⑴求证:PA⊥底面ABCD;
⑵求四棱锥P—ABCD的体积;
⑶对于向量 定义一种运算:
( × =
试计算( × ) 的绝对值的值;说明其与四棱锥P—ABCD体积的关系,并由此猜想向量这一运算( × ) 的绝对值的几何意义.
思路分析根据所给向量的坐标,结合运算法则进行运算.
解:⑴∵ ∴AP⊥AB
又∵ AP⊥AD,∵AB、AD是底面ABCD上的两条相交直线,∴AP⊥底面ABCD。
⑵设 与 的夹角为 ,则
V= | | |=
⑶|( × ) |=|-4-32-4-8|=48.
它是四棱锥P—ABCD体积的3倍.
猜测:| ( × ) |在几何上可表示以AB、AD、AP为棱的平行六面体的体积(或以AB、AD、AP为棱的直四棱锥的体积)。
点评本题考察空间向量的坐标表示、空间向量的数量积、空间向量垂直的充要条件、空间向量夹角运算公式和直线与平面垂直的判定定理、棱锥的体积公式等.
例7如图,已知椭圆 ,直线 : P是 上一点,射线OP交椭圆与点R,又点Q在OP上,且满足|OQ||OP|= .当点P在L上移动时,求点Q的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
思路分析将 看作向量,则它们共线而切同向,利用向量共线的充要条件,结合平面向量的坐标表示可迅速解题.
解:设
∵ 、 同向,且|OQ||OP|=
代入L方程得 ⑴
同向
代入椭圆方程得 ⑵
由①、②得 不全为0), 点Q的轨迹为椭圆 (去掉原点).
点评解析几何解答题中以向量知识为主线,用向量坐标形式表示已知条件可达到解题目的.
例8从抛物线 外的一点P(a,b)向该抛物线引切线PA,PB.
① 求切点A,B的坐标. (其中A的x坐标大于B的x的坐标).
② 求 的值.
③ 当∠APB为锐角时,求点P的纵坐标的取值范围.
解:① 从 得 =2x,因此设切点的x坐标为 ,切线方程便为
由于该切线通过P点,从而 由于引出两条切线,故 >0所以切点的坐标为A
②
④ 若∠APB为锐角,则有 >0,所以4b+1<0因此P的纵坐标的取值范围是b<-
热身冲刺
一.选择题
1.已知向量 和 反向,则下列等式成立的是( ).
A.| | -| |=| |
B.
C. | |
D.
2.已知向量 ,其中 则满足条件的不共线的向量共有( ).
A.16个 B.13个 C.12个 D.9个
3.函数 的图象按向量 平移后,所得函数的解析式是 则 等于( ).
A. B.
C. D.
4.已知若 和 夹角为钝角,则 的取值范围是( )
A. > B. ≥ < ≤
5.已知向量 = , = 与 的夹角为60°,则直线 与圆 的位置关系是( ).
A. 相切 B.相交 C.相离 D.随α、β的值而定
6.平面上有四个互异的点A、B、C、D,已知 则 的形状是( ).
A. 直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形
7.已知 中,点D在BC边上,且 则 的值是( ).
A. B. C. D.0
8.已知A、B、C三点共线,且A、B、C三点的纵坐标分别为2、5、10,则A点分 所得的比是( ).
A. B. C. D.
9.下列说法正确的是( )
A. 任何三个不共线的向量都可构成空间的一个基底.
B. 单位正交基底中的基向量模为1,且互相垂直.
C. 不共面的三个向量就可构成空间的单位正交基底.
D. 只要对空间一点P存在三个有序实数x,y,z,使O,A,B,C四点满足 则 就构成空间的一个基底.
10.同时垂直于 的单位向量是( )
A. B.( C.( )D.( )或( )
11.若 ,则| |的取值范围是( )
A.[0,5] B.[1,5] C.(1,5) D.[1,25]
12.已知 若 共同作用在一个物体上,使物体从点 移到点 ,则合力所做的功为( )
A. 10 B.12 C.14 D.16
二.填空题
13.若对 个向量 … 存在 个不全为零的实数 …, ,使得 …,+ 成立,则称向量 … 为“线性相关”.依此规定,能说明 “线性相关”的实数 依次可以取 .(写出一组数值即可,不必考虑所有情况)
14.若直线 按向量 平移后与圆 : 相切,则实数m的值等于 .
15.已知 中, <0, =
则 与 的夹角为 .
16.已知 ,则以 、 为边的平行四边形的两条高的长 .
三.解答题
17.在平行四边形ABCD中,A , ,点M是线段AB的中点,线段CM与BD交于点P.
⑴若 求点C的坐标;
⑵当| |=| |时,求点P的轨迹.
18.已知 且 与 之间满足关系: 其中k>0.
⑴用k表示
⑵求 的最小值,并求此时 与 夹角 的大小. C A
19.如图,正方形 与等腰直角 G
△ ACB互相垂直,∠ACB= ,E、F C A
分别是AB、BC的中点,G是 上的点. F E
⑴如果 试确定点 的位置; B
⑵在满足条件⑴的情况下,试求 < >的值.
20.如图,已知三棱锥P-ABC在某个
空间直角坐标系中, P
⑴画出这个空间直角坐标系,并指 A C
出 与 轴的正方向的夹角.
⑵求证: ; B
⑶若M为BC的中点,
求直线AM与平面PBC所成角的大小.
答案
选择题答案:
1.C; 2.C; 3.B; 4.B; 5.C; 6.B; 7.D; 8.C; 9.B; 10.D; 11.B; 12.C
填空题答案:
13.只要写出-4c,2c,c中一组即可. 14.3或13.
15. . 16. ;
解答题答案:
17.⑴设点C坐标为( ),又 即 即点 .
⑵设 则
=3
ABCD为菱形.
⊥ 即
故点P的轨迹是以(5,1)为圆心,2为半径去掉与直线y=1的两个交点.
18. ⑴ 两边平方,得 ,
即
⑵ 从而 ,∴ 的最小值为 ,此时 , ,即 与 夹角为 .
19. ⑴易知
以C为坐标原点,建立空间直角坐标
系C-x,y,z,,设AC=CB=a.
=x,则A(0,a,0), (0,0,a),
G(0,a,x),E( ).
G为 的中点.
〈 〉=
20. ⑴以A为坐标原点O,以AC为Oy轴,以AP所在直线为Oz轴, 与Ox轴的正向夹角为30°;
⑵由 去证;
⑶连AM、PM,可证∠AMP为AM 与平面PBC所成角,又n=
故所成角为45°.
高中主要学什么?
好。李仲旭的物理书好。
1、首先为了让全国高中生真正了解到出题规律,高考备考李仲旭老师,历时30年研究全国各地历年高考卷,编写了一本快速提高物理成绩的奇书——巧学妙解王高中物理。
2其次巧学绝技,秒杀技法全解,较详细地介绍了78种高中物理解题方法,这些方法中有大家很熟悉的、用得很多的整体法、隔离法、力的合成法、力的分解法、力的正交分解法、矢量图解法。
3、最后也有用得很少的三力汇交原理法、等分法、串反并同法、数格法、动态圆法。
摩擦力怎么计算
高中都学什么
现在有苏教和人教两种 ,苏教就是江苏教育 ,只学习语文,数学,外语。和你选休的两科。在选修的两科中文科必修历史 理科必修物理,在这必修科的基础上在修一门 。 人教的话应该就是学 语文,数学。外语,历史,物理,化学,生物,政治,地理。九科
高中物理主要学什么? 10分
高一
高中物理新课标教材·必修1
走进物理课堂之前
物理学与人类文明
第一章 运动的描述
1 质点参考系和座标系
2 时间和位移
3 运动快慢的描述——速度
4 实验:用打点计时器测速度
5 速度变化快慢的描述——加速度
第二章 匀变速直线运动的研究
1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
4 自由落体运动
5 伽利略对自由落体运动的研究
第三章 相互作用
1 重力基本相互作用
2 弹力
3 摩擦力
3 摩擦力
4 力的合成
5 力的分解
第四章 牛顿运动定律
1 牛顿第一定律
2 实验:探究加速度与力、质量的关系
3 牛顿第二定律
4 力学单位制
5 牛顿第三定律
6 用牛顿定律解决问题(一)
7 用牛顿定律解决问题(二)
第五章 机械能及其守恒定律
1 追寻守恒量
2 功
3 功率
4 重力势能
5 探究弹性势能的表达式
6 探究功与物体速度变化的关系
7 动能和动能定理
8 机械能守恒定律
9 实验:验证机械能守恒定律
10 能量守恒定律与能源
第六章 曲线运动
1 曲线运动
2 运动的合成与分解
3 探究平抛运动的规律
4 抛体运动的规律
5 圆周运动
6 向心加速度
7 向心力
8 生活中的圆周运动
第七章 万有引力与航天
1 行星的运动
2 太阳与行星间的引力
3 万有引力定律
4 万有引力理论的成就
5 宇宙航行
6 经典力学的局限性
高二
第一章 电流
一、电荷库仑定律
二、电场
三、生活中的静电现象
五、电流和电源
六、电流的热效应
第二章 磁场
一、指南针与远洋航海
二、电流的磁场
三、磁场对通电导线的作用
四、磁声对运动电荷的作用
五、磁性材料
第三章 电磁感应
一、电磁感应现象
二、法拉第电磁感应定律
三、交变电流
四、变压器
五、高压输电
六、自感现象 涡流
七、课题研究:电在我家中
第四章 电磁波及其应用
一、电磁波的发现
二、电磁光谱
三、电磁波的发射和接收
四、信息化社会
五、课题研究:社会生活中的电磁波
致同学们
第一章 分子动理论 内能
一、分子及其热运动
二、物体的内能
三、固体和液体
四、气体
第二章 能量的守恒与耗散
一、能量守恒定律
二、热力学第一定律
三、热机的工作原理
四、热力学第二定律
五、有序、无序和熵
六、课题研究:家庭中的热机
第三章 核能
一、放射性的发现
二、原子核的结构
三、放射性的衰变
四、裂变和聚变
五、核能的利用
第四章 能源的开发与利用
一、热机的发展和应用
二、电力和电信的发展与应用
三、新能源的开发
四、能源与可持续发展
五、课 题研究:太阳能综合利用的研究
致同学们
第一章 电场 直流电路
第1节 电场
第2节 电源
第3节 多用电表
第4节 闭合电路的欧姆定律
第5节 电容器
第二章 磁场
第1节 磁场磁性材料
第2节 安培力与磁电式仪表
第3节 洛伦兹力和显像管
第三章 电磁感应
第1节 电磁感应现象
第2节 感应电动势
第3节 电磁感应现象在技术中的应用
第四章 交变电流电机
第1节 交变电流的产生和描述
第2节 变压器
第3节 三相交变电流
第五章 电磁波通信技术
第1节 电磁场电磁波
第2节 无线电波的发射、接收和传......>>
职中与高中,有什么不同,主要学什么?
你既然要这么问,那么很明显你对职中和高中的性质并不太了解.在很多人的心中高中是正统的,是通向大学,通向光明人生的捷径.而对于职中只不过是在没有办法,迫不得已才去的地方. 其实不然,高中和职中各有各的优点,同样也各有各的局限性.在一定的程度上,不能说到底谁好谁坏. 高中是初中的延伸,它无论在知识的深度和广度上都要比初中要更进一步.在高中所学要学的一系列东西不过是要为你到大学要学的一些专业知识打下一定的基础而已.但就我国的教育制度而言在高中它主要是倾向于应试教育,即在很大的程度上是为了应付高考.而大部分学生在高中所能学到东西多半是书本上的理论知识而已.而这些就实际的个人发展而言也多半是纸上谈兵.绝大部分高中生所能真正学到的真功夫还是在大学里的各门专业课程和实训(或实践).有一位老师曾这样说过:你们(高中生)一个个以为你们的物理学得好牛好牛的,但当我们教室里的日光灯坏了的时候有几个人会修呀.由此可见一斑. 当然也不能就这么说高中不好.它毕竟是一种基础,没有这个基础,大学里的很多高深的东西是比较难以学习和理解的.高中学得好是你进一步深造的一个比较好的门槛和跳板. 职中也的职中的长处.在职中所能学到的是一些相对比较实际和实用的东西.它是真正的大学预学斑.只不过职中的理论知识相对而言,没有高中那么深和抽象,但它增加了一些专业知识.职中的教育更倾向于实际的一面,它相当于把大学里的一些东西提前学. 高中生的理论知识比较强,而中专生的动手能力一般比较好.好多的学生在职中一毕业就出去找工作,而且待寓也还不差.好多的厂里或公司宁愿招中专生也不愿意招高中生.这是职中的优势.当然高中也有优势,各种高科技工作人员或其它各种行业中的高级工作者,出自高中的相对较多. 当然,无论是高中还是初中都可以报考各种大学.不同的是对中专来说,考试的题目相对要简单一些,不过要增加一些专业知识的考试. 就你的情况来说,如果你觉得能够跟得上,能够学好的话建议你就去上高中吧,毕竟深造的潜力更大.但如果是另一种情况的话,那还是去职中比较实在一些,因为在那里你可以学到一些实用一些的真本事.并且在职中里你照样可以有机会上各种名牌的本科大学. 走那一种路是你自己的选择.不要太在乎别人会怎么看你,多学一点真本事,让实践去证明你的选择.谢谢!!!
高中文理科都学什么?
理科主修 数学 语文 英语 物理 化学 生物
同时还有政治课
文科主修 数学 语文 英语 政治 历史 地理
同时还有物理 化学 生物课
高二有反向小综合会考,即理科生考政史地,文科生考物化生。会考户了高三就纯粹的文理课加总复习。
文科数学跟理科数学是不一样的,文科生学的数学范围比理科小,也相对简单些。语文英语是一样的。
高中都有什么专业
1、高中教育指初中以后高中阶段的教育,包括:普通高中、职业高中、中等专业学校、技工学校等,属于中等教育的范畴。
2、普通高中没有专业设置,只有职业高中、中等专业学校、技工学校才会设置相应的专业供学生学习。
3、职业高中里不但要学习高中的基本课程(包括数学、语文、英语等)还要学习一些专业知识(和所在专业有关)其中专业知识包括:幼师、种植、养殖、机电、电子电工、汽修、计算机、建筑、旅游、医卫、财会、文秘、商贸、英语、音乐、美术、服装、服饰艺术、表演、烹饪、节目制作、楼宇、印刷、动漫专业等。
高中文科主要学什么,包括哪些科目,每门科目主要学什么
高中文科科目:
主要有语文、数学、英语、政治、历史、地理。
1、语文与以前差别不大,就是文言文及诗歌的篇幅长一些。
2、数学主要是函数和几何比较困难。
3、英语的语法与以前差别不大,词汇要求比以前高一些。
4、地理主要分为人文地理的区域地理(自然地理)。
5珐历史有中国古代史、中国近现代史、世界近现代史。其中又各自从政治,经济,文化,主要战争等详细讲解。
6、政治主要学习政治学(人大, *** ,党的作用及地位),经济学(市场经济及宏观调控),文化学(民族文化,民族精神及世界文化),哲学(意识与物质,发展观,矛盾观,即辩证唯物主义,唯物辩证法及人生观,价值观)。
关键是要提高学习主动性,自学及自我分析,总结能力,就能学有余而力足。
高中物理都学什么知识啊
高一物理第一学期学习运动学、力学、牛顿运动定律、共点力平衡
高一物理第二学期学习曲线运动、平抛运动、圆周运动、天体运动、功和能、动量、动量守恒。
高二上学期学习电场、恒定电流、磁场、电磁感应、交变电流。
高二下学期学习热学、振动和波、光学、近代物理。
高中要学哪些科目啊
作为一名大二的师兄就告诉你吧,楼主。
必修就是一共九科,语数英,物理化学生物(归类为理科),历史政治地理(文科)。
上面的都是必修的,叮你没有选择文理科的时候,都要学!
如果你选了文科后,历史政治地理+语数英,就是你以后专心学习的!
高考的时候,语文英语都是一样的,只有数学不一样,相对理科,文科数学简单许多!
选修大概就是一些丰富自己阅历的科目而已,别太在意。
预习的话就不必了,好好休息吧,上高中后就没有那么多时间了!
力的方向与力的大小的关系
第二章 牛顿定律
一、主要内容
本章内容包括力的概念及其计算方法,重力、弹力、摩擦力的概念及其计算,牛顿运动定律,物体的平衡,失重和超重等概念和规律。其中重点内容重力、弹力和摩擦力在牛顿第二定律中的应用,这其中要求学生要能够建立起正确的“运动和力的关系”。因此,深刻理解牛顿第一定律,则是本章中运用牛顿第二定律解决具体的物理问题的基础。
二、基本方法
本章中所涉及到的基本方法有:力的分解与合成的平行四边形法则,这是所有矢量进行加、减法运算过程的通用法则;运用牛顿第二定律解决具体实际问题时,常需要将某一个物体从众多其他物体中隔离出来进行受力分析的“隔离法”,隔离法是分析物体受力情况的基础,而对物体的受力情况进行分析又是应用牛顿第二定律的基础。因此,这种从复杂的对象中隔离出某一孤立的物体进行研究的方法,在本章中便显得十分重要。
三、错解分析
在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对物体受力情况不能进行正确的分析,其原因通常出现在对弹力和摩擦力的分析与计算方面,特别是对摩擦力(尤其是对静摩擦力)的分析;对运动和力的关系不能准确地把握,如在运用牛顿第二定律和运动学公式解决问题时,常表现出用矢量公式计算时出现正、负号的错误,其本质原因就是对运动和力的关系没能正确掌握,误以为物体受到什么方向的合外力,则物体就向那个方向运动。
例1 甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,那么甲乙两人谁受拉力大?
错解因为甲胜乙,所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大。就像拔河一样,甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大。
错解原因产生上述错解原因是学生凭主观想像,而不是按物理规律分析问题。按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的。甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果。甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律是相互作用力,甲、乙二人拉力一样大。
分析解答甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力,根据牛顿第三定律,大小相等,方向相反,作用在甲、乙两人身上。
评析生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用,要运用物理规律来解决问题。
例2 如图2-1所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F1,F2和摩擦力,处于静止状态。其中F1=10N,F2=2N。若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为()
A.10N向左 B.6N向右 C.2N向左 D.0
错解木块在三个力作用下保持静止。当撤去F1后,另外两个力的合力与撤去力大小相等,方向相反。故A正确。
错解原因造成上述错解的原因是不加分析生搬硬套运用“物体在几个力作用下处于平衡状态,如果某时刻去掉一个力,则其他几个力的合力大小等于去掉这个力的大小,方向与这个力的方向相反”的结论的结果。实际上这个规律成立要有一个前提条件,就是去掉其中一个力,而其他力不变。本题中去掉F1后,由于摩擦力发生变化,所以结论不成立。
分析解答由于木块原来处于静止状态,所以所受摩擦力为静摩擦力。依据牛二定律有F1-F2-f=0此时静摩擦力为8N方向向左。撤去F1后,木块水平方向受到向左2N的力,有向左的运动趋势,由于F2小于最大静摩擦力,所以所受摩擦力仍为静摩擦力。此时—F2+f′=0即合力为零。故D选项正确。
评析摩擦力问题主要应用在分析物体运动趋势和相对运动的情况,所谓运动趋势,一般被解释为物体要动还未动这样的状态。没动是因为有静摩擦力存在,阻碍相对运动产生,使物体间的相对运动表现为一种趋势。由此可以确定运动趋势的方向的方法是设静摩擦力不存在,判断物体沿哪个方向产生相对运动,该相对运动方向就是运动趋势的方向。如果去掉静摩擦力无相对运动,也就无相对运动趋势,静摩擦力就不存在。
例3 如图2-2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m,当用于缓慢抬起一端时,木板受到的压力和摩擦力将怎样变化?
错解以木板上的物体为研究对象。物体受重力、摩擦力、支持力。因为物体静止,则根据牛顿第二定律有
错解一:据式②知道θ增加,f增加。
错解二:另有错解认为据式②知θ增加,N减小则f=μN说明f减少。
错解原因错解一和错解二都没能把木板缓慢抬起的全过程认识透。只抓住一个侧面,缺乏对物理情景的分析。若能从木块相对木板静止入手,分析出再抬高会相对滑动,就会避免错解一的错误。若想到f=μN是滑动摩擦力的判据,就应考虑滑动之前怎样,也就会避免错解二。
分析解答以物体为研究对象,如图2-3物体受重力、摩擦力、支持力。物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。静止时可以依据错解一中的解法,可知θ增加,静摩擦力增加。当物体在斜面上滑动时,可以同错解二中的方法,据f=μN,分析N的变化,知f滑的变化。θ增加,滑动摩擦力减小。在整个缓慢抬起过程中y方向的方程关系不变。依据错解中式②知压力一直减小。所以抬起木板的过程中,摩擦力的变化是先增加后减小。压力一直减小。
评析物理问题中有一些变化过程,不是单调变化的。在平衡问题中可算是一类问题,这类问题应抓住研究变量与不变量的关系。可从受力分析入手,列平衡方程找关系,也可以利用图解,用矢量三角形法则解决问题。如此题物体在未滑动时,处于平衡状态,加速度为零。所受三个力围成一闭合三角形。如图2-4。类似问题如图2-5用绳将球挂在光滑的墙面上,绳子变短时,绳的拉力和球对墙的压力将如何变化。从对应的矢量三角形图2-6不难看出,当绳子变短时,θ角增大,N增大,T变大。图2-7在AC绳上悬挂一重物G,在AC绳的中部O点系一绳BO,以水平力F牵动绳BO,保持AO方向不变,使BO绳沿虚线所示方向缓缓向上移动。在这过程中,力F和AO绳上的拉力变化情况怎样?用矢量三角形(如图2-8)可以看出T变小,F先变小后变大。这类题的特点是三个共点力平衡,通常其中一个力大小、方向均不变,另一个力方向不变,大小变,第三个力大小、方向均改变。还有时是一个力大小、方向不变,另一个力大小不变,方向变,第三个力大小、方向都改变。
例4 如图2-9物体静止在斜面上,现用水平外力F推物体,在外力F由零逐渐增加的过程中,物体始终保持静止,物体所受摩擦力怎样变化?
错解错解一:以斜面上的物体为研究对象,物体受力如图2-10,物体受重力mg,推力F,支持力N,静摩擦力f,由于推力F水平向右,所以物体有向上运动的趋势,摩擦力f的方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律列方程
f+mgsinθ=Fcosθ ①
N-Fsinθ-mgcosθ=0 ②
由式①可知,F增加f也增加。所以在变化过程中摩擦力是增加的。
错解二:有一些同学认为摩擦力的方向沿斜面向上,则有F增加摩擦力减少。
错解原因上述错解的原因是对静摩擦力认识不清,因此不能分析出在外力变化过程中摩擦力的变化。
分析解答本题的关键在确定摩擦力方向。由于外力的变化物体在斜面上的运动趋势有所变化,如图2-10,当外力较小时(Fcosθ<mgsinθ)物体有向下的运动趋势,摩擦力的方向沿斜面向上。F增加,f减少。与错解二的情况相同。如图2-11,当外力较大时(Fcosθ>mgsinθ)物体有向上的运动趋势,摩擦力的方向沿斜面向下,外力增加,摩擦力增加。当Fcosθ=mgsinθ时,摩擦力为零。所以在外力由零逐渐增加的过程中,摩擦力的变化是先减小后增加。
评析若斜面上物体沿斜面下滑,质量为m,物体与斜面间的摩擦因数为μ,我们可以考虑两个问题巩固前面的分析方法。
(1) F为怎样的值时,物体会保持静止。
(2)F为怎样的值时,物体从静止开始沿斜面以加速度a运动。
受前面问题的启发,我们可以想到F的值应是一个范围。
首先以物体为研究对象,当F较小时,如图2-10物体受重力mg、支持力N、斜向上的摩擦力f和F。物体刚好静止时,应是F的边界值,此时的摩擦力为最大静摩擦力,可近似看成f静=μN(最大静摩擦力)如图建立坐标,据牛顿第二定律列方程
当F从此值开始增加时,静摩擦力方向开始仍然斜向上,但大小减小,当F增加到FCOSθ=mgsinθ时,即F=mg·tgθ时,F再增加,摩擦力方向改为斜向下,仍可以根据受力分析图2-11列出方程
随着F增加,静摩擦力增加,F最大值对应斜向下的最大静摩擦力。
要使物体静止F的值应为
关于第二个问题提醒读者注意题中并未提出以加速度a向上还是向下运动,应考虑两解,此处不详解此,给出答案供参考。
例5 如图2-12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?
错解以m为研究对象,如图2-13物体受重力mg、支持力N、摩擦力f,如图建立坐标有
再以m+N为研究对象分析受力,如图2-14,(m+M)g·sinθ=(M+m)a③
据式①,②,③解得f=0
所以m与M间无摩擦力。
错解原因造成错解主要是没有好的解题习惯,只是盲目的模仿,似乎解题步骤不少,但思维没有跟上。要分析摩擦力就要找接触面,摩擦力方向一定与接触面相切,这一步是堵住错误的起点。犯以上错误的客观原因是思维定势,一见斜面摩擦力就沿斜面方向。归结还是对物理过程分析不清。
分析解答因为m和M保持相对静止,所以可以将(m+M)整体视为研究对象。受力,如图2-14,受重力(M十m)g、支持力N′如图建立坐标,根据牛顿第二定律列方程
x:(M+n)gsinθ=(M+m)a ①
解得a=gsinθ
沿斜面向下。因为要求m和M间的相互作用力,再以m为研究对象,受力如图2-15。
根据牛顿第二定律列方程
因为m,M的加速度是沿斜面方向。需将其分解为水平方向和竖直方向如图2-16。
由式②,③,④,⑤解得f=mgsinθ·cosθ
方向沿水平方向m受向左的摩擦力,M受向右的摩擦力。
评析 此题可以视为连接件问题。连接件问题对在解题过程中选取研究对象很重要。有时以整体为研究对象,有时以单个物体为研究对象。整体作为研究对象可以将不知道的相互作用力去掉,单个物体作研究对象主要解决相互作用力。单个物体的选取应以它接触的物体最少为最好。如m只和M接触,而M和m还和斜面接触。
另外需指出的是,在应用牛顿第二定律解题时,有时需要分解力,有时需要分解加速度,具体情况分析,不要形成只分解力的认识。
例6 如图2-17物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。A,B质量分别为mA=6kg,mB=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则
[ ]
A.当拉力F<12N时,两物体均保持静止状态
B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动
C.两物体间从受力开始就有相对运动
D.两物体间始终没有相对运动
错解 因为静摩擦力的最大值近似等于滑动摩擦力。fmax=μN=0.2×6=12(N)。所以当F>12N时,A物体就相对B物体运动。F<12N时,A相对B不运动。所以A,B选项正确。
错解分析 产生上述错误的原因一致是对A选项的理解不正确,A中说两物体均保持静止状态,是以地为参考物,显然当有力F作用在A物体上,A,B两物体对地来说是运动的。二是受物体在地面上运动情况的影响,而实际中物体在不固定物体上运动的情况是不同的。
分析解答 首先以A,B整体为研究对象。受力如图2-18,在水平方向只受拉力F,根据牛顿第二定律列方程
F=(mA+mB)a ①
再以B为研究对象,如图2-19,B水平方向受摩擦力
f=mBa ②
代入式①F=(6+2)×6=48N
由此可以看出当F<48N时A,B间的摩擦力都达不到最大静摩擦力,也就是说,A,B间不会发生相对运动。所以D选项正确。
评析 物理解题中必须非常严密,一点的疏忽都会导致错误。避免错误发生的最好方法就是按规范解题。每一步都要有依据。
例7 如图2-20,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?
错解以重物为研究对象,重物受力如图2-21。由于重物静止,则有
TACsin30°=TBCsin60°
TACcos30°+TBCcos60°=G
将TAC=150N,TBC=100N代入式解得G=200N。
错解原因以上错解的原因是学生错误地认为当TAC=150N时,TBC=100N,而没有认真分析力之间的关系。实际当TBC=100N时,TBC已经超过150N。
分析解答以重物为研究对象。重物受力如图2-21,重物静止,加速度为零。据牛顿第二定律列方程
TACsin30°-TBCsin60°=0 ①
TACcos30°+TBCcos60°-G=0 ②
而当TAC=150N时,TBC=86.6<100N
将TAC=150N,TBC=86.6N代入式②解得G=173.32N。
所以重物的最大重力不能超过173.2N。
例8 如图2-22质量为M,倾角为α的楔形物A放在水平地面上。质量为m的B物体从楔形物的光滑斜面上由静止释放,在B物体加速下滑过程中,A物体保持静止。地面受到的压力多大?
错解以A,B整体为研究对象。受力如图2-23,因为A物体静止,所以N=G=(M+m)g。
错解原因由于A,B的加速度不同,所以不能将二者视为同一物体。忽视了这一点就会造成错解。
分析解答分别以A,B物体为研究对象。A,B物体受力分别如图2-24a,2-24b。根据牛顿第二定律列运动方程,A物体静止,加速度为零。
x:Nlsinα-f=0 ①
y:N-Mg-Nlcosα=0 ②
B物体下滑的加速度为a,
x:mgsinα=ma ③
y:Nl-mgcosα=0 ④
由式①,②,③,④解得N=Mg+mgcosα
根据牛顿第三定律地面受到的压力为Mg十mgcosα。
评析 在解决物体运动问题时,在选取研究对象时,若要将几个物体视为一个整体做为研究对象,应该注意这几个物体必须有相同的加速度。
例9 如图2-25天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为 [ ]
A.a1=g a2=g
B.a1=g a2=g
C.a1=2g a2=0
D.a1=0 a2=g
错解 剪断细绳时,以(A+B)为研究对象,系统只受重力,所以加速度为g,所以A,B球的加速度为g。故选A。
错解原因 出现上述错解的原因是研究对象的选择不正确。由于剪断绳时,A,B球具有不同的加速度,不能做为整体研究。
分析解答 分别以A,B为研究对象,做剪断前和剪断时的受力分析。剪断前A,B静止。如图2-26,A球受三个力,拉力T、重力mg和弹力F。B球受三个力,重力mg和弹簧拉力F′
A球:T-mg-F=0 ①
B球:F′-mg=0 ②
由式①,②解得T=2mg,F=mg
剪断时,A球受两个力,因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在,而弹簧有形米,瞬间形状不可改变,弹力还存在。如图2-27,A球受重力mg、弹簧给的弹力F。同理B球受重力mg和弹力F′。
A球:-mg-F=maA ③
B球:F′-mg=maB ④
由式③解得aA=-2g(方向向下)
由式④解得aB=0
故C选项正确。
评析 (1)牛顿第二定律反映的是力与加速度的瞬时对应关系。合外力不变,加速度不变。合外力瞬间改变,加速度瞬间改变。本题中A球剪断瞬间合外力变化,加速度就由0变为2g,而B球剪断瞬间合外力没变,加速度不变。
(2)弹簧和绳是两个物理模型,特点不同。弹簧不计质量,弹性限度内k是常数。绳子不计质量但无弹性,瞬间就可以没有。而弹簧因为有形变,不可瞬间发生变化,即形变不会瞬间改变,要有一段时间。
例10 如图2-28,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?
错解由于物体轻放在传送带上,所以v0=0,物体在竖直方向合外力为零,在水平方向受到滑动摩擦力(传送带施加),做v0=0的匀加速运动,位移为10m。
据牛顿第二定律F=ma有f=μmg=ma,a=μg=5m/s2
错解原因上述解法的错误出在对这一物理过程的认识。传送带上轻放的物体的运动有可能分为两个过程。一是在滑动摩擦力作用下作匀加速直线运动;二是达到与传送带相同速度后,无相对运动,也无摩擦力,物体开始作匀速直线运动。关键问题应分析出什么时候达到传送带的速度,才好对问题进行解答。
分析解答以传送带上轻放物体为研究对象,如图2-29在竖直方向受重力和支持力,在水平方向受滑动摩擦力,做v0=0的匀加速运动。
据牛二定律F=ma
有水平方向:f=ma ①
竖直方向:N-mg=0 ②
f=μN ③
由式①,②,③解得a=5m/s2
设经时间tl,物体速度达到传送带的速度,据匀加速直线运动的速度公式
v0=v0+at ④
解得t1=0.4s
物体位移为0.4m时,物体的速度与传送带的速度相同,物体0.4s后无摩擦力,开始做匀速运动
S2=v2t2 ⑤
因为S2=S-S1=10—0.4=9.6(m),v2=2m/s
代入式⑤得t2=4.8s
则传送10m所需时间为t=0.4+4.8=5.2s。
评析本题是较为复杂的一个问题,涉及了两个物理过程。这类问题应抓住物理情景,带出解决方法,对于不能直接确定的问题可以用试算的方法,如本题中错解求出一直做匀加速直线运动经过10m用2s,可以拿来计算一下,2s末的速度是多少,计算结果v=5×2=10(m/s),已超过了传送带的速度,这是不可能的。当物体速度增加到2m/s时,摩擦力瞬间就不存在了。这样就可以确定第2个物理过程。
例11 如图2-30,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处于静止。P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m。现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速运动。已知在前0.2s内F是变化的,在0.2s以后F是恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少?
错解
F最大值即N=0时,F=ma+mg=210(N)
错解原因错解原因是对题所叙述的过程不理解。把平衡时的关系G=F+N,不自觉的贯穿在解题中。
分析解答解题的关键是要理解0.2s前F是变力,0.2s后F的恒力的隐含条件。即在0.2s前物体受力和0.2s以后受力有较大的变化。
以物体P为研究对象。物体P静止时受重力G、称盘给的支持力N。
因为物体静止,∑F=0
N=G=0 ①
N=kx0 ②
设物体向上匀加速运动加速度为a。
此时物体P受力如图2-31受重力G,拉力F和支持力N′
据牛顿第二定律有
F+N′-G=ma ③
当0.2s后物体所受拉力F为恒力,即为P与盘脱离,即弹簧无形变,由0~0.2s内物体的位移为x0。物体由静止开始运动,则
将式①,②中解得的x0=0.15m代入式③解得a=7.5m/s2
F的最小值由式③可以看出即为N′最大时,即初始时刻N′=N=kx。
代入式③得
Fmin=ma+mg-kx0
=12×(7.5+10)-800×0.15
=90(N)
F最大值即N=0时,F=ma+mg=210(N)
评析本题若称盘质量不可忽略,在分析中应注意P物体与称盘分离时,弹簧的形变不为0,P物体的位移就不等于x0,而应等于x0-x(其中x即称盘对弹簧的压缩量)。
2020高中物理磁感应强度教案
在牛顿力学体系中,两者是没什么关系的,但科学在不断发展,有谁又能完全确定呢。
但就现在来说是没什么关系的,向一个方向施加力,不会因为施加的力大小而改变这个力的方向、、故,两者是没什么关系的。。
。你是不是想问力的分解问题呀!
高考考高一的知识吗?考哪个啊?
电荷在电场中受到的电场力是一定的,方向与该点的电场方向相同或者相反。接下来是我为大家整理的2020高中物理磁感应强度教案,希望大家喜欢!
2020高中物理磁感应强度教案一
一、教学分析
磁感应强度是电磁学的基本概念之一,是本章的重点。同时,磁场对磁极和电流的作用力(本质上是磁场对运动电荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂,如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点。用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向,用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度,符合学生的认知水平。
二、学情分析
高二的学生对重力场和电场已经很熟悉,可以通过演示实验与电场强度的定义类比来突破难点,形成磁感应强度的概念。这样让学生用已知的知识为 经验 去探究未知的领域也符合学生的认知规律。
三、教学目标
知识与能力:知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。
过程与 方法 1.通过实验、类析,寻找描述磁感应强度的方法。
2.进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
情感、态度、价值观:培养学生探究物理现象的兴趣,提高学习能力。
四、重难点突破
磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点),同时也是本节的难点。通过与电场强度定义的类比,以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系,并进一步引入磁感应强度的定义,从而突破难点。
五、 教学方法 与手段
首先通过观看学生举例和列举,让学生对生活中磁场存在的广泛性及不同磁场强弱不同有一个感性认识,然后通过分组实验让学生观察磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系,再利用DIS演示实验得出当导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力跟电流成正比,跟导线长度成正比。在此基础上引入磁感应强度的定义。
教学中在教师的启发和引导下,学生通过实验探究、理论探究,在他们相互合作、共同探讨的过程中,观察现象,得出结论,给出定义,完成这节课的学习。
六、教具准备
电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线、DIS演示实验材料等;多媒体课件、实物投影仪。
知识准备 (学案)
复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。
七、教学过程设计
(一)导入新课
[1] 课前播放或——说明研究磁现象与人类生活紧密相关
师生活动:播放两个:磁悬浮列车简单原理,巨大的电磁铁起重机吊起重物
PPT展示磁悬浮列车和巨大的电磁铁起重机吊起重物的,利用磁场的一些有趣等,激发学生的兴趣、求知欲。
2、磁极间的相互作用需要接触吗?——磁场;问:磁场有强弱、有方向吗?
3、分组实验 学生自己动手操作并观察实验现象:如图,通电电磁铁吸引别针,改变电磁铁中电流的大小,可以看到,吸引别针的多少不同,引导学生在观察现象的基础上思考:这一现象说明什么问题?
结论:实验现象说明两种情况中磁场强弱不同。
问题:怎样表示磁场强弱?
引入新课——第二节:磁感应强度
提问1:用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?试探法,
类比:用电场强度来描述电场的强弱和方向。(课件展示)
我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。
推进新课
[2]
教学任务:磁感应强度的方向。
师生活动:
演示
实物投影仪演示小磁针在磁铁周围的不同位置指向不同,说明小磁针受力方向不同,磁场方向不同。
电场和磁场都是客观存在的。电场有强弱和方向,磁场也有强弱和方向。
思考,电场强度的方向是如何规定的?对研究磁感应强度的方向有何启发?
规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。场强的方向是从电荷受力的角度规定的。小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用,因此,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。
在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,即磁感应强度的方向。
拓展:把各个小磁针的指向连成线,也能描述磁场的方向,后来物理学家把它称为磁感线,其切线方向也为磁场方向。
磁感应强弱:问题1:在电场中,我们通过电场对电荷的作用力来了解电场的性质,磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱,即无法定义磁感应强度的大小。
问题2:那如何研究磁感应强度的大小呢?
磁场对磁极有力的作用,磁场对通电电流也有力的作用。
无法从小磁针受力的情况研究磁感应强度的大小,转换一下思维,是否可从电流在磁场中受力的角度去研究?
实验前让学生明白:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。但要使导线中有电流,就要把它连接到电源上,所以孤立的电流元是不存在的。
[3]
教学任务:实验探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。
师生活动:
问题3:磁场对电流的作用力大小跟哪些因素有关呢?
学生提出猜想:磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向有关
磁场对电流的作用力跟电流的大小有关
磁场对电流的作用力跟导线的长度有关
磁场对电流的作用力跟磁场强度有关
等等。
通过分组实验学生亲自动手检验。
可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中,研究较长的一段通电导线的受力情况,从而推知一小段电流元的受力情况。
实验装置如图所示:三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的,将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电流通过时导线将摆动一个角度,通过这个角度我们可以比较磁场力的大小,分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流由外部电路控制。
在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素
分组实验 启发学生学会应用控制变量法。
(1)保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。
结论:通电导线长度一定时,电流越大,导线所受磁场力就越大。
(2)保持电流不变,改变导线通电部分的长度。
结论:电流一定时,通电导线越长,磁场力越大。
(3)部分学生实验器材有电磁铁,可通过改变电流改变磁场强弱,探究磁场对电流的作用力跟磁场强弱的关系。
通电导线长度一定,电流不变时,磁场越强,磁场对电流的作用力越大。
上面的结论都是学生在上述实验装置,也就是导线跟磁场垂直时,实验操作得出的结论。
师生可共同演示导线跟磁场平行时,导线受力情况。
演示
磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向间的关系。
结论:导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力最大,导线跟磁场平行时,磁场对电流没有作用力。
[4]
教学任务:用DIS演示实验理论探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。
师生活动:
通电导线在磁场中受力大小与电流定量关系的研究
用DIS演示实验研究通电导线与磁场方向垂直时受力大小与电流大小的定量关系。如图所示的装置保持通电导线框的位置不变,用力传感器测量所需拉力F(等于电流所受磁场作用力大小)的大小,拉力与电流所受磁场力为平衡力。用电流传感器测量线框中的电流。
(1)保持L不变,改变I四次,测定相应的四个力F,利用图象得到F∝I。
(2)保持I不变,用三个相同的蹄形磁铁逐次并放,以改变受力部分导线的长度,测定相应的三个力F,得到F∝L。
同一块磁铁
F/N 0.04 0.08 0.12 I/A 0.21 0.41 0.64
保持I不变
L 2L 3L F/N 0.08 0.16 0.24 I/A 0.36 实验注意事项:
(1)矩形线圈保持竖直;
(2)两个相同的蹄形磁铁并放时要有一定的间隔;
(3)每次测量时矩形线圈相对磁铁的位置保持不变。
精确的实验表明,通电导线在磁场中受到的磁场力的大小,既与导线的长度L成正比,与导线中的电流I也成正比,即与I和L的乘积成正比,用公式表示为F∝IL,引入比例系数B,写成等式为:F=BIL。
2020高中物理磁感应强度教案二
一、教材分析
磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。
二、教学目标
(一)知识与技能
1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
(二)过程与方法
1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验,分析 总结 ,获取知识。
(三)情感、态度与价值观
学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
三、教学重点难点
学习重点:
磁感应强度的物理意义
学习难点:
磁感应强度概念的建立。
四、学情分析
学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
五、教学方法
实验分析、讲授法
六、课前准备
1、学生的准备:认真预习课本及学案内容
2、教师的准备:多媒体课件制作, 课前预习 学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案
七、课时安排
1课时
八、教学过程
(一)用投影片出示本节学习目标.
(二)复习提问、引入新课
磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢?紧接着教师提问以下问题.
1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?
[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.
2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?
[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E= .
过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.
(三)新课讲解-----第二节 、 磁感应强度
1.磁感应强度的方向
演示让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
板书小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向
过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?
2.磁感应强度的大小
2020高中物理磁感应强度教案三
一、教学目标
(一)知识与技能
1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
(二)过程与方法
通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
(三)情感态度与价值观
培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
二、重点与难点:
磁感应强度概念的建立是本节的重点(仍至本章的重点),也是本节的难点,通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点
三、教具:蹄形磁铁,低压电源等。
四、教学过程:
(一)复习上课时知识后引入
要点:磁场的概念。 提问、引入新课:
磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢? (紧接着教师提问以下问题.)
哪个物理量来描述电场的强弱和方向?
[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.
2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?
[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E=F/q
过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.
(二)新课讲解-----第二节 、 磁感应强度
1.磁感应强度的方向
演示让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
板书小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向
过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?
2.磁感应强度的大小
演示1用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。
演示2探究影响通电导线受力的因素(如图)
先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
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高三物理如何逆袭?
高考肯定是要考高一的知识的。考哪个这个谁也说不准。考纲上规定的知识哪个都有可能考,那要看命题人准备考哪个考点了。知识有些知识点比较重要,考的可能性要大一些罢了。像数学,高一的函数肯定是要考的,三角函数也是每年必考的大题之一。不等式通常有一道选择或是填空题,还可以与应用题联合起来考。平面解析几何肯定有选择题和大题的(一般着重于考椭圆和双曲线)。物理的力的分解虽说不会单独命题,但会融合到许多题目中来考。动能定理和动量守恒定律是必考的。化学的一些知识则是有穿插性的进行考试,之间的连贯性较多。生物的新城代谢以及遗传学是每年必考的。总之,高一是基础,要学扎实了,以后学起来才能循序渐进。
高考物理“力和物体的平衡”知识点都有哪些?
看到很多人都在否定逆袭存在的可能性。
其实,高三物理逆袭虽不简单,却也不是绝对不可能的。
本人一轮前的摸底考试,物理只有30多分,经过一年的努力,最终高考物理提高到了105/110分。
通过亲身经历总结,想要在高三短时间逆袭,需要两个前提:
1. 不甘心、想证明自己,无论什么理由,要有看清现实勇敢迈出第一步的勇气
2. 起步已经比别人晚了,所以更加需要一位好老师
第一次摸底考试,我的成绩只有200多分。
高一高二荒废的两年时间,一点不作的在成绩上体现了出来,不断的嘲笑着慌乱的我。
学校动员,班主任单独谈话,回到家父母满面愁容。
当时的我并没有把这些当回事。
高三班主任是语文老师,那会一轮复习刚开始。
良时光景长虚掷,壮岁风情已暗销。
老师推了推厚厚的眼镜,扫视着我们这些坐在教室最后面的“坏”学生。
“大家没事儿的时候,想想未来。”
“将来,我们会在做什么呢?”
做什么呢?
现在的我,以后能成为什么呢?
迷雾笼罩的未来,让我越想越害怕。
一下课,跟上班主任的步子到了办公室。
老师和我说了很多,我也是头一次,体会到那种恨铁不成钢的心情。
整理好自己,放下、手机、游戏。
斗志昂扬的开始了我的“逆袭”之路。
260分,大家都应该知道是什么概念。
除了语文偶尔能及格,其余科目连老师上课讲什么都听不懂。
老师们一个个都像是开了火车,赶着教学进度。
不只是我,很多程度中下的同学也急的抓耳挠腮。
偏偏老师们都忙着照顾尖子生,课间也在一堆好学生的簇拥下回答问题。
仿佛听到那一方讲台对我说:“朋友,世界啊,就是存在着你现在还想象不到的参差”
万幸,不是所有老师都是一个模样。
当时我们的物理老师,是个很高大的男老师。
一次课上做题,看到正在为题目头痛的我。
殷老师走了过来,俯身仔细看着我的解题步骤。
知道自己错误百出,我窘迫的不知说些什么。
“这道题,从力的分解就错了,应该是这样......”
为了不打扰到其他同学,殷老师小声的讲解着。
老师照顾“小白”讲得很细,困扰了我很久的问题也迎刃而解。
“谢谢老师!”有些兴奋的我分贝超了标。
殷老师比出一个“嘘”的手势。
“你现在几乎是零基础,直接跟着课上做题效率太低。借一下李XX(物理课代表)的笔记吧,好好看一遍抄下来。然后从最基础的题开始做,循序渐进的来,还剩一年时间很紧呀!一定要把每一分钟都利用起来,有不懂的地方就来问我,找不到我人就多问问同学。决定努力了,脸皮厚一点嘛!”
听着殷老师一字一句的指导,我感动的不知该说些什么,只能一个劲的点头。
按照老师说的方法,在殷老师和同学们的帮助下。
第二次摸底考试,提高到了50多分。
第三次摸底考试,接近80分。
第四次摸底考试,首次破百。
所以,想告诉大家。
逆袭的可能,存在于最基本的两点。
1.不甘心、想证明自己,无论什么理由,要有看清现实勇敢迈出第一步的勇气
2.起步已经比别人晚了,所以更加需要一位好老师
如果你的校内老师很次,网课呀。
这几年疫情,大家上的还不够多吗?
别找什么网课效率低的理由,在家管不住自己才是最大的问题吧?
去年考研上岸哈工大,和殷老师汇报好消息。
老师半玩笑半认真的一番话让我感触颇多。
“逆袭这个词不好,总让大家觉得,咸鱼大翻身的学生才算成功。提高十分二十分就不算提高吗?也算,是吧。”
“当老师也二十多年啦,任课老师苦熬苦劝就是不学的大有人在,想要奋发图强努力赶超的也一抓一大把。可想努力的孩子碰到想好好教课的老师,这种情况可就少喽。”
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高中物理学几本书
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设法:首先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,可用设法分析。先设此力不存在,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。更多知识点可关注下北京新东方中学全科教育的高考物理课程。
高中物理学7本书
高中物理人教版学习一共有七本书,分别为高中物理必修一、高中物理必修二、高中物理选修3-1、高中物理选修3-2、高中物理选修3-5,高中物理选修3-3、高中物理选修3-4。在新课标高考中,选修3-3、选修3-4为选上课本,即在高考中会在这两本书中分别出15分的题,你选做一题就行。
1、高中物理必修一
这本书是高中物理整个知识体系的基础,主要学习运动学(匀变速直线运动)和牛顿三大运动定律,还有力学有关的基础,比如力的合成与力的分解等,如果把这些内容掌握了,对以后的学习将会有极大的帮助,很多学生在学习力时,就蒙了。
2、高中物理必修二
主要学习曲线运动、万有引力、功能关系,这一本书的难度要比必修一难一点,因为研究的是曲线运动,要求同学们对力和运动的关系更加深入理解,功能关注中涉及的动能定理、机械能守恒定律也是一个难点,并且对计算能力也有所提高。
3、高中物理选修3-1
这本书我认为是高中物理这七本书中最难的一本,一是这本书所含的内容多,主要包过电场、恒定电流、磁场,都是考试的重点和难点,与前面学的知识关联很大,难题主要出在这本书,在高考中这本书所占的比例最大,二是这本书的学习难度比较大。
相信有些同学被初中的电学折磨的很痛苦吧,那么这本书让你再折磨一下吧,并且这本书抽象程度增大,很多东西你在生活中体会不到,只能根据所学的知识加以推导,所以说,如果你把这本书学通了,高中物理成绩肯定不差。
4、高中物理选修3-2
主要包过电磁感应、交变电流、变压器,这本书学习就是交流电,交流电的产生,交流电的计算,交流电的运用,总的来说难度一般,变压器是本书的重点和难点,还有电磁感应有关的综合题目难度比较大,当然,如果前面学的比较好的话,很容易掌握。
5、高中物理选修3-5
这本书内容主要是动量守恒和原子物理,难点在动量守恒,原子物理方面相比较简单,在新课标高考中,本书已经为必考,动量守恒在高考中是重点考试内容。
6、高中物理选修3-4
本书为光学部分,为选考内容,考察主要为光的基础知识,衍射、干涉,以及光的反射、折射、全反射等等内容,要学好本书,对几何作图有一定要求。
7、高中物理选修3-3
本书为热学部分,为选考内容,考察主要为分子动理论、理想气体状态方程、热力学四大定律等内容。