時間:2023-05-30 09:39:16
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇力的分解,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
課本上給出的分析:物體要沿著斜面下滑,同時會使斜面受到壓力。這時重力產生兩個效果:使物體沿斜面下滑并使物體緊壓斜面。因此,重力G應該分解為這樣兩個分力:平行于斜面使物體下滑的分力F1,垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力F2(如圖1所示)。
按力的效果把力分解無疑是正確的,但是,力的作用效果有時是很難使學生感悟到的,這種按力產生的效果進行分解的方法對高一學生來說是很難的,而且很容易使他們形成錯誤認識,比如,上例中很容易使學生認為“F2就是物體對斜面的壓力”。實際上,在遵守力合成的平行四邊形定則的前提下,力的分解是按需要進行的,按研究問題的需要進行力的分解,比按力產生的效果進行分解更便于學生理解、更有利于問題的解決也更符合實際。下面,就如何按效果把力進行分解舉出一些實例。
一、質點在三個力作用下處于平衡狀態
質點在三個力的作用下處于平衡狀態時,若把其中的一個已知力沿另兩個力的方向進行分解,就會得到兩對平衡力,再由幾何關系和合力為零求解未知力就會很方便。顯然,此情況下力的分解,是為了解題的方便按需要進行的,并未考慮力的作用效果。請看以下例題(只是做出按需要進行力的分解的示意圖,沒有給出解題過程):
1.如圖2所示,重為G的可視為質點物體,靜止在傾角為θ的斜面上,求物體受到的斜面的支持力Fn和摩擦力Ff。
2.如圖3所示,重為G的可視為質點物體,靜止在圓柱體上,圖為物體所在的圓柱體的橫切面,已知物體與圓心的連線和過圓心的豎直線的夾角為θ,求物體受到的圓柱體的支持力Fn和摩擦力Ff。
3.如圖4所示,重為G的可視為質點物體,靜止在可視為球面的碗內,已知物體與球心的連線和過球心的豎直線的夾角為θ,求物體受到的碗的內表面的支持力Fn和摩擦力Ff。
上述例子中,斜面(或曲面)上的物體所受的重力按需要分解為沿斜面(或曲面的切面)向下的下滑力和垂直于斜面(或曲面的切面)的分力,而下面的一些例子中,斜面(或曲面)上的物體所受的重力按需要分解為一個垂直于斜面(或曲面的切面)的分力,但另一分力并不是沿斜面(或曲面的切面)向下的下滑力。
4.如圖5所示,重為G的質量分布均勻的立方體,在水平方向上的繩子的牽引下,靜止在光滑的傾角為θ的斜面上,已知繩子的延長線過立方體的中心,求物體受到的斜面的支持力Fn和繩子的拉力FT。
5.如圖6所示,重為G的可視為質點物體,在繩子的拉力作用下靜止在光滑的圓柱體上,圖為物體所在的圓柱體的橫切面,已知繩子的方向和過圓心的豎直線的夾角為θ,在繩子上端的固定點不變的情況下,若稍微減小繩子的長度(物體仍靜止在圓柱體上),判斷物體受到的圓柱體的支持力Fn和繩子的拉力FT的變化情況。
6.如圖7所示,重為G1的可視為質點小球A,被跨在光滑的碗口上的繩子系住,靜止在可視為光滑的球面的碗內,繩子的另一端系一重為G2另一小球B,已知小球A與碗面的球心的連線和過球心的豎直線的夾角為θ=300,求物體受到的碗的內表面的支持力Fn和繩子的拉力FT。
以上均為把重力分解的例子,對于分解其它力的情況照樣要按需要分解。例如:
7.如圖8所示,用細線AO、BO懸掛重物,BO水平,AO與豎直方向成600角,已知物體的重力為G,求AO、BO兩繩中的張力。
8.如圖9所示,固定在豎直墻上的支架ABC處在豎直面內,AB水平,BC和墻的夾角為θ,重為G的物體被支架懸掛而靜止,求桿AB、BC對懸掛點B的作用力。
二、質點受三個以上力作用
質點受三個以上的力的作用時,要求某個力或質點的加速度,可把所有矢量(力和加速度)在力所在平面內沿任意兩個方向(該兩個方向不一定垂直)分解,然后沿這兩個方向由牛頓定律列方程即可求解,只是這兩個方向正交時,求解問題最方便。正交分解法仍要按需要分解,即,怎樣正交分解便于求解問題就怎樣分解。如何做到需要分解的矢量(力和加速度)的個數少,即在分解矢量個數相等的情況下,分解的未知矢量少,是正交分解時要考慮的。因此這種情況下,力的分解都是按正交分解法進行的,恕不贅述。
參考文獻:
關鍵詞:力的分解;學習困難成因;教學對策
力的分解是高中物理的重點內容,是力的合成的逆運算,也是解決多力在牛頓運動定律和共點力的平衡的基本方法。但不論是實驗中的課標教材還是過去的大綱教材,學生學習本節內容,特別是在解題方面普遍感到困難,幾乎成為高一學生學習高中物理的第一個攔路虎!那么,學生學習本節知識究竟難在哪?新課標下教材及教師應如何調整本節內容的編寫和教學難點的處理呢?筆者結合平時的教學實際談談自己的感受。
一、學生學習的困難成因
1.對力的分解原則按力的實際效果中的實際效果不好理解
人教課標教材是這樣來描述力的分解的原則的:把一個已知力F作為平行四邊形的一條對角線作一個平行四邊形,那么,與力F共點的平行四邊形的兩鄰邊,就表示力F的兩分力。如果沒有限制,對于同一條對角線,可以作出無數個不同的平行四邊形。也就是說,同一個力F可以分解為無數對大小、方向不同的分力。一個已知力究竟應該怎樣分解,要根據實際情況確定。但在實際教學中,教師往往將實際情況當作力的實際效果,于是幾乎所有的教參和教師都無一例外地把能根據力的實際效果來確定兩分力的方向作為本課難點!為了突破難點,教師在課堂上通過做一個又一個演示實驗以加深學生對具體一個力的實際效果的理解。但事實證明這樣教學的結果是:學生對教師講到的特例勉強能接受,但對沒講過的力的分解則束手無策。正因為在這種生搬硬套、死記硬背的學習情景下,學生解題普遍感到困難,也無形中助長了學生的畏難情緒,這與新課程改革的目標不相適應。例如,在傾角α=30°的斜面上有一塊豎直放置的擋板,在擋板和斜面之間放有一個重為G=20 N的光滑圓球,試求這個球對斜面的壓力和對
擋板的壓力。
為什么擋板和斜面受壓力呢?教師分析的原因是球受到向下的重力作用,這個重力總是欲使球向下運動,但是由于擋板和斜面的支持,球才保持靜止狀態,因此球的重力產生了兩個作用效果:一是使球垂直壓緊擋板的力F1,二是使球垂直壓緊斜面的力F2。此題中用力的分解確實能直接求到結果,但是,重力的這兩個實際效果在題中如何得出,一直困擾著學生:教材上不是認為斜面上的物體其重力的實際效果是使物體沿斜面下滑和使物體緊壓斜面嗎?可此題中豎直向下的重力為何不沿斜面向下卻能有水平方向的實際效果呢?事實上,重力的實際效果該如何確定因實際情況而異,而這些對一個剛剛接觸力的分解的高一學生來說真是“剪不斷、理還亂”的疑問,直到學了共點力的平衡條件和牛頓第二定律后才能初步理解。所以,教學中不需也不能把具體情境中力按實際效果來分解作為本節內容的重、難點,想讓學生一步到位地掌握本節全部內容不符合循序漸進的原則及學生的認知規律。
2.三角函數在物理學科上的應用不熟練是學生學習困難的另一成因
雖然學生也是幾乎同時學習高中三角函數,但從純粹的數學到應用數學解決物理問題還是有一段距離。教學過程中發現,很多學生不會找平形四邊形定則中的矢量三角形與題目中的幾何圖形間的邊角關系;很多學生甚至不知道正旋、余旋和正切、余切函數的意義及表達式的區別。如上例,題中F1、F2與重力構成的平行四邊形中哪些角與斜面的傾角相等,在直角三角形中F1、F2與重力之間究竟是何三角函數關系?有些學生即使以上都解決了,還在移項、計算中出現錯誤。
二、教學實施對策
1.把已知附加條件的情況下如何進行力的分解的作圖和簡單計算作為本節重點、難點
為了保護初學者的學習積極性,減少不必要的學習困惑,本節內容的教學應在告知分力的方向等附加條件下讓學生利用平行四邊形定則作出平行四邊形,根據所作平行四邊形的邊角關系求解。所謂附加條件,就是已知一條對角線能作出一個確定平行四邊形的其他條件。具體來說:已知一個分力的大小,就相當于已知平行四邊形的一個邊的邊長;已知一個分力的方向,就相當于已知平行四邊形一邊和對角線的夾角。因此,要把一個已知力分解為確定的兩個分力,通常還需要提供以下條件:已知兩分力的方向,或者已知兩分力的大小,或者已知一個分力的大小和方向,或者已知一個分力的大小和另一個分力的方向。這樣可避免學生由于不會分析分力的方向而造成的學習障礙。如上例可這樣設置問題:試把重力分解為兩個分力,一個分力F1垂直于擋板,另一個分力F2垂直于斜面。求這兩個分力的大小。
因為重力的兩個分力方向已給出,學生會過重力的箭頭分別作兩個分力方向的平行線,重力為平行四邊形的對角線,平行四邊形的兩鄰邊為兩個分力F1,F2。由幾何關系可知:F2與G的夾角和斜面傾角為幾何三角形與矢量三角形相似的對應角,根據直角三角形的邊角關系得到:F1=Gtanα,F2=。這樣重、難點自然在作圖和三角函數的運算上。
2.加強數學知識的輔導
關鍵詞: 橡皮筋 力的分解 教學案例
一、教材分析
《力的分解》是《相互作用》一章的重要知識點,也是力學的基礎知識之一。本節知識的學習對于學生今后順利處理一系列力學問題有至關重要的作用,可以說力的合成與分解是學好物理必須掌握的一個基本技能。教材在對本節的處理中,首先強調了力的分解的情境需要,然后通過一系列學生所熟悉的實例慢慢滲透分解的方法。至于具體的數學處理方式,因為在上節已經掌握,所以教材未再作凸顯。
二、學生分析
在上節的學習中,學生已經基本掌握了力的合成思想及平行四邊形定則,所以有關分解的具體操作應該不是學習的難點,關鍵是讓學生體驗力的實際作用效果,然后根據實際作用效果利用平行四邊形定則進行具體的矢量分解。
三、學習目標
1.理解力的分解和分力的概念。
2.知道力的分解是力的合成的逆運算,同樣遵循力的平行四邊形定則。
3.會從力的作用的實際效果出發進行力的分解,掌握力的分解的定解條件。
4.會根據力的平行四邊形定則用作圖法求分力,用直角三角形的知識計算分力。
5.體驗科學探究過程,學會用理論知識解決實際問題。
四、課堂實錄
(一)引入
師:我們在生活中經常會用繩或線懸掛物體的情形,那么用一根線掛物體與用同樣的兩根線掛物體,哪種情況線容易斷呢?
學生眾說紛紜,大多數學生認為一根易斷。
師:為了判斷這個問題,我們還是一起來做一個實驗吧。
生:兩個學生上講臺協作實驗(見左圖)。
實驗說明:用棉線如圖懸掛雪碧瓶,然后緩慢向其中添加沙子,直到線斷開,比較斷開時瓶中沙的多少。
實驗現象:左一最少,右一最多。(產生思維碰撞:兩根線可能比一根線更易斷,也可能比一根線能承受更重的重物。)
生:(疑惑狀)
師:想知道其中的奧妙嗎?那么我們一起來學習《力的分解》這一節。
(二)新課學習
板書:§5力的分解
1.合力與分力
師:通過上節課《力的合成》的學習,同學們已經知道了合力與分力的定義,更重要的是知道了它們的關系:等效替代。誰來告訴大家,力的合成是指什么?
生:求幾個力的合力的過程就叫力的合成;其根據就是合力、分力具有等效替代的關系。
師:那你知道具體的合成的方法嗎?
生:平行四邊形定則(詳述)。
師:那么仿照力的合成的定義,老師告訴同學們所謂力的分解其實就是:已知一個力,求它的幾個分力的過程。(板書)你們能說出力的分解與力的合成是怎樣的“數學”關系嗎?
生:逆運算。
2.力的分解是力的合成的逆運算(板書)
師:那顯然其運算法則也應該是……
生:平行四邊形定則。
師:那老師現在給大家一個已知的力,大家試一試用平行四邊形定則將它分解為兩個力。完成后與小組內其他同學做比較,看看有什么發現?
學生進行作圖分解,比較,討論,思考。
生:大家的結果不一樣。
師:看來如果不加限制條件,一個力可以分解為無數組不同的分力。或者說此時解是不確定的。(板書)
師:那么我們該如何進行力的分解呢?
師:其實進行力的分解時,并不能天馬行空地隨意進行,而是要根據力的實際作用效果進行分解,這樣我們的工作才有意義。下面我們就通過幾個實例體驗一下幾個常見力的實際作用效果。
3.根據力的實際作用效果進行力的分解(板書)
探究活動系列:如何按力的作用效果進行力的分解?
(探究1)水平地面上物體所受斜向上的拉力的作用效果及拉力的分解。
實驗:軟平面上用橡皮筋斜向拉物塊。實驗說明:由軟木板的形變程度來體現拉力在豎直方向的效果,通過橡皮筋的形變,文具盒的移動,以及手的感受去體驗拉力大小及拉力在水平方向的效果。
學生觀察分析,得出結論:斜向拉力可產生兩個效果,一是水平方向上向前的“拉”的效果,二是豎直方向上“提”或“壓”的效果。
師:現在我們可以把這個斜向拉力如何分解呢?
學生討論,并用平行四邊形定則進行分解,交流。
(探究2)斜面上下滑物塊所受重力的作用效果及重力的分解。
實驗:軟斜面上重物下滑。實驗說明:由軟木板的形變程度來體現重力垂直壓板的效果,由下滑與否以及下滑勢頭來判斷重力使物體下滑的效果。
學生觀察分析,得出結論:此處重力可產生兩個效果,一是垂直“壓”板的效果,二是使物體下滑的效果。以上探究結論的應用。
學生討論,并用平行四邊形定則進行分解,交流。
(探究3)三角支架掛物拉力的作用效果及拉力的分解。(如圖)
(實驗:每人一根橡皮筋,細線。結合鋼筆感受向下拉力的作用效果。實驗說明:由掌心的感覺來體驗拉力在水平方向的效果,通過橡皮筋的形變去體驗拉力大在沿橡皮筋方向的效果。
學生觀察分析,得出結論:此處豎直拉力可產生兩個效果,一是沿鋼筆“壓”掌心的效果,二是拉伸橡皮筋的效果。
學生討論,并用平行四邊形定則進行分解,交流。
師生:歸納小結。
分解力的步驟:
(1)分析力的作用效果;
(2)根據力的作用效果確定分力的方向;
(3)應用平行四邊形法則進行分解。
4.力的分解知識的運用(板書)
(1)新課引入時所提問題的分析。
生:再次使用橡皮筋感受。
生:從理論上用假設法判斷力的作用效果。
生:具體求解,分析實驗結果。
(2)中國古代石拱橋的原理。
實驗:學生用橫截面為梯形的木塊若干搭一座拱橋,分析力的作用效果,并進行具體分解。
(3)帆船行進的原理。
師生:演示逆風行船[電吹風或氣源,小車,軌道,薄板(帆)]。
(三)小結及課后作業
1.舉出兩個以上運用力的分解知識的實例,并加以分析。
2.力的分解有確定解的討論。(課本P.70.2)
3.思考:“逆風也好行船”,你能悟出其中的道理嗎?
4.探究:如何測定細線所能承受的最大拉力?
1. 多聯系實際,激發學生興趣
物理習題教學要加強理論聯系實際,因為離生活越貼近的教學,越能調動學生學習的積極性。物理習題要少一些斜面、小球,多一些來自于生活、生產、現代科技中的真實模型,多尋找物理理論與學生生活體驗聯系密切的事例,使學生認識到生活中無處沒有物理,物理與他們的生活息息相關,從而增加學生對物理學科的親切感,激發學生學習的興趣。
2. 讓學生動手,激活課堂氣氛
動手做是一種重要的學習方式,讓學生主動參與,通過自己動手操作、探索和研究,獲取新知識,進而發現規律。這改變了學生被動接受知識的傳統教學方式,化抽象理論講解為具體操作,符合學生的好動厭靜的心理特點,能更好地吸引學生的注意力,能調動學生學習的主動性,活躍課堂的氣氛,有利于順利完成教學任務,同時學生的實踐能力也得到提高。
例如,講授“力的分解”這部分內容,傳統的教法是介紹力的分解是根據力的作用效果來進行分解的。但什么是力的作用效果?力的作用效果如何?學生往往覺得很抽象,很難理解,所以不能靈活掌握力的分解方法。為此,我組織以下隨堂實驗來進行教學。
實驗一:掌握斜向上的拉力的分解。如圖,在托盤彈簧秤上放一個重砝碼,①用一斜向上的力拉砝碼;②用一豎直向上的力拉砝碼;③用一水平的力拉砝碼。觀察三次彈簧秤的讀數有什么變化,并比較觀察到的現象,分析作用在砝碼上斜向上的力有什么作用效果。
實驗二:掌握斜面上物體的重力的分解。如圖,將彈性板的一端墊起,構成一個斜面,用橡皮筋的一端拴住重砝碼,另一端固定在斜面的頂端,當重砝碼放在斜面上時,將觀察到什么現象?繼續緩慢地將彈性板抬起,會有什么變化?說明什么?
實驗三:三角支架的力的分解。如圖,用橡皮筋的一端固定在鉛筆的一端,另一端固定在手指上,鉛筆另一端銷尖貼在手掌心,當將一重物掛上時,將觀察到什么現象或有什么感覺?說明什么?
讓學生動手操作、親身體驗、觀察現象,直接獲得感性認識,印象深刻,學生在比較、分析所觀察的現象的過程中進行積極的思考、熱烈的討論,從而掌握所要求的教學內容。
3.讓學生討論,活躍學生思維
討論教學是以學生為主體,師生共同探索的教學模式。在教學過程中,學生具有一定的自主性,想能所想、言能所言,活躍學生的思維,能有效地發展學生個性和培養學生的創新意識,發展創新能力。
例如,在講《自由落體運動》一節中,提出問題:輕的物體先落下,還是重的物體先落下?絕大部分學生憑生活經驗得出:重的物體先落下。此時,教師先不作任何的提示和結論,在停頓的時間里,引發學生質疑、討論,學生會提出諸如:一個小玻璃球比一斤重的棉花下落得快等反例。在激烈的討論后,讓學生做實驗驗證,分析現象,總結規律。這樣通過討論,激發學生學習積極性,活躍了學生思維,有利于創新能力的形成。
4.讓學生自學,發揮主觀能動性
讓學生從被動地獲取知識向主動探索知識轉變。根據學生實際情況,一些較簡單的知識,可放手讓學生自學,老師只起引導和指導的作用。
理解;能力;科學態度
【中圖分類號】 G633.7
【文獻標識碼】 A
【文章編號】 1004―0463(2015)
23―0111―01
演示實驗可以幫助學生理解物理知識,激發學生學習物理的興趣,滲透學科思想,發展學生思維,養成良好的學習習慣。因此,課堂上教師要結合教學內容巧妙設計演示實驗,把要研究的物理現象清楚地展現給學生,讓學生通過觀察、思考獲得生動的感性認識,進而提高學習的效率。
一、巧妙設計演示實驗,提高學生的學習興趣
成功的演示實驗不僅可以吸引學生的注意力,而且還會激發起學生探索物理知識的勇氣和濃厚的學習興趣。學生一旦對物理產生了興趣,就會積極主動地學習,達到事半功倍的教學效果。
如,在教學“光的色散”這節內容時,筆者不受課本實驗編排的束縛,敢于創新,自行設計了如下實驗:在塑料盆中盛上一些水,盆邊傾放一個較大的平面鏡(部分平面鏡浸入水中),使太陽光照射在平面鏡與水面交界處,讓反射光射到背光的白色墻壁上,觀察出現的現象:墻壁上會形成一條面積很大的彩色光帶,猶如雨后天空中的彩虹。一個簡簡單單的實驗一下子把學生的注意力吸引到課堂上來,讓學生認識到白光是由不同色光組成的。同時引發了學生的好奇心理,很好地培養了學生探索物理規律和自然奧妙的興趣。
二、巧妙設計演示實驗,幫助學生加深對物理規律的理解
教學中對于抽象的概念和規律,教師應一開始就鼓勵學生動手實驗、觀察現象、分析推斷,這樣再理解概念、規律就簡單多了。
如,在學習“力的分解”時,為了讓學生體會重力的分力產生的效果,課堂上要求學生用課前準備好的器具(鉛筆、細繩、橡皮)動手做實驗:用細繩的中部扎緊鉛筆的末端,兩指夾住繩子的一端,筆尖卡在手心處,通過調整手與筆之間繩子的長度使鉛筆保持水平,讓學生體會一下鉛筆的重力產生的效果。再在繩子的另一端綁上橡皮,讓學生體會橡皮拉鉛筆的力產生的效果。實驗完畢后,教師針對學生回答的結果進行分析:橡皮拉鉛筆的力根據效果分解為拉伸細繩的力和壓縮鉛筆的力。由于“力的分解過程”對初學者而言很抽象,而教學中通過巧妙設計這一實驗,讓學生感受到重力的分力產生的效果。接著教師指導學生畫出重力的分解示意圖,這樣能使抽象的知識直觀化、具體化,復雜問題簡單化,幫助學生加深對“力的分解法則”的理解,同時能有效提升學生的創新思維和動手實踐能力。
三、巧妙設計演示實驗,培養學生各種能力和科學態度
當前,隨著新一輪課程改革的深入,對學生的探究、創新、實踐等綜合能力的培養越來越得到重視。而物理教學中的演示實驗是行之有效的重要載體,教師在課堂教學中不要怕麻煩、怕動手,除了做好課本中的實驗外,還可以通過自行設計更簡便、更直觀的實驗,以提升學生的實驗能力,培養學生的科學態度和嚴謹作風,也有利于學生科學世界觀的形成。
關鍵詞:自制教具 意義 基本要求 實例展示
中學物理中涉及到力、電、光、熱等多個領域,但是很多遠離學生生活的一些抽象思維更讓學生覺得難以理解。教師在上課的時候展示一些取材于生活中的一些自制教具,在這些原本非常普通的生活用品中,卻可以呈現出一些很新奇物理現象。這樣會引起學生濃厚的學習興趣,激發他們的探究心理。
一、自制教具的意義
(一)激發學生對物理課的興趣
當上課教師展示實驗的時候,學生上課的注意力自然也會非常的集中。而且實驗一旦有所收獲,有所創新,就會使學生學習物理的趣味性更強,從而喜歡物理,熱愛科學。
(二)加強學習中理論與實際相結合
通過師生共同自制教具,可以讓學生有更加直觀的感受,把所學的物理知識與實際有機的相結合起來。同時可以檢驗自己所學知識的正確性和理解性,讓學生切身體會到物理學與生活科技相密切聯系。
(三)培養學生的探索精神
在制作教具的過程中,任何一件教具都需要設計者經過一番努力的思考,并加以反復的實驗,然后修改,最終才能完成。在設計的過程中,需要發揮充分的想象能力和創造能力,可以有效的培養學生創新性的思維能力。只要不是單純模仿,必然會有所創新。這種創新的過程必然包含著制做者的創造精神、探索精神。
二、自制教具的基本要求
(一)自制教具要注重問題的科學性
自制教具應該以教材中的理論作為基礎,教具只是教學的輔助工具,通過教具的演示,能夠說明問題的本質,但不能改變物理規律。
(二)自制教具不宜太復雜
自制教具主張就地取材。在使用教具之前,要先介紹教具的原理構造,如果原理結構過于復雜,難懂,在講解原理時會大費周折,出現喧賓奪主的情況。并且在操作上應盡量簡單、讓學生一眼就能看出實驗效果。實驗過程中要求成功率準確率都要高、穩定性好。如果成功率低,會使得學生對問題的理解更加模糊。讓學生覺得物理難以學懂,嚴重影響學生的學習積極性。
(三)注重教具的安全性
在教學過程中,學生的安全是最為重要。高溫、高電壓、易碎易爆、有毒的實驗不易推廣。實在需要,事前一定做好防范措施。
三、實例展示
(二)微小形變演示
1.器材
250ml玻璃瓶一個里面裝上紅色的液體、毛細玻璃管一根、橡皮塞一塊,
2.操作及其演示
(1)將毛細玻璃管穿插在橡皮塞中
(2)在玻璃瓶中裝上適量的有顏色的液體
(3)并將橡皮塞緊緊的套入玻璃瓶中。
(4)將玻璃瓶置于水平桌面上,觀察此時毛細玻璃管中液面的高度,并做下標記。如圖6所示:
圖6 圖7
(5)用手擠壓玻璃瓶,可以觀察到毛細玻璃管中液面,與剛才所做標記相比較。有明顯的上升。如圖7所示:
演示效果
在講解彈力一節時,對于微小形變的理解在學生的直觀意識里,它們是模糊不清的。原因是在生活中不易觀察到。通過本實驗的演示,學生有了直觀的感受,對微小新變有了充分的理解,同時也培養了學生的學習興趣。把理論與生活相與生活相聯系起來。
(三)力的分解演示儀
1.器材及其制作
(1)如圖8所示:將木板AB固定于水平面上。
(2)將彈簧的一端A固定于木板AB上。
(3)在木板的B點固定一伸縮桿
(4)將壓縮桿的未固定的另一端與彈簧的未固定的另一端連接
2. 實驗原理及其操作過程
力的分解是教學的重點,也是難點。圖9是一個非常典型的模型。我做了一個演示該模型的小教具可以很好的解決這個問題。如圖10所示:先在C點掛上鉤碼,記下此時伸縮桿接頭的位置,如圖11所示。再把掛在C點的鉤碼取走,記下此時伸縮桿接頭的位置。將前后兩次接頭的位置相比較。伸縮桿BC在懸掛了鉤碼以后會變短,說明對BC是產生的壓力。彈簧AC的長度兩次比較會明顯變短,說明對AC是拉力。
圖9 圖10
3.演示效果
1微課實現了物理課堂模式的轉變
隨著通信技術的飛速發展,手持移動終端的普及,尤其是家庭電腦、智能手機的大量使用,為教育資源的共享,學習者隨時隨地學習奠定物質基礎.而微課、微課程,以其鮮明的主題、簡短的時長、方便地鏈接、豐富的資源,為學習者打造了學習的平臺,為改善教育方式,提升教育質量提供了新思路.尤其是教師轉變教學理念,有效實施可汗學院、翻轉課堂、TED課程成為現實!
《力的分解》是高中物理教學中的一個重點與難點,教材按“力的作用效果”分解,高一的學生缺乏必要的感性知識,難以把握“將具體的力沿什么方向進行分解”.針對此課的特點,可實施翻轉課堂,布置學生先預習教材及學案,再仔細觀看微課程,把本節課分成五個微課,“創設情景”“理解內涵”“體會規律”“典型例題”“鞏固應用”,實施“先學后教”.
如微課《斜面上物體重力的分解》視頻.
體驗探究:
(1)讓學生水平伸出手掌,放上一本稍重的書,然后手逐漸傾斜直至書下滑,談談感受!
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(2)如圖1,在一傾斜方置的薄鋼尺上放一重錘,重錘上與一細彈簧相連,觀察彈簧的形變和薄鋼尺的彎曲情況.
討論交流:
(1)斜面上物體的重力產生怎樣的效果?
(2)重力應沿哪兩個方向進行分解?
(3)試作出重力分解的示意圖,并求出兩個分力的大小?
(4)這兩個分力取一個名字?稱下滑力和對斜面的壓力這種說法,行否?
(5)為什么大橋的引橋要建得很長?
[TP1GW70.TIF,Y#]
實驗驗證:觀看如圖2所示的斜面重力分解演示器:不斷改變斜面傾角,讓學生感受彈簧稱與臺稱示數的變化.
這樣能充分創設有效的物理情景,讓學生培養學習的能力與質疑的能力,引導學生自主探究,領悟力的分解的本質問題,強調新課程體驗式教學!
2手機或照相機實拍了瞬間留跡
利用手機或照相機連拍功能能實拍短暫、瞬間的運動問題.連拍功能指的是按下快門后,能每隔相等時間拍一幅照片.更新了的ios7 GM版蘋果iPhone5S手機的攝像頭支持連拍模式,可以支持每秒10張連拍,而一般照相機均具有此功能.利用此功能可以對運動物體進行研究,如平拋運動、斜拋運動(如圖3)、自由落體運動等,通過連拍,把物體的位置確定下來,再進行研究.其實這種方法就是物理學上重要方法留跡法.
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數碼照相機具有頻閃照相功能,在較暗的環境中,固定好相機調好光圈,打開B門進行長時間曝光,同時頻閃光源工作,每閃一次,將物體瞬間定格,確定物體的位置,反映了物體真實運動的情況,為研究問題提供了真實的依據.如圖4就是用頻閃照相機拍到的單擺運動過程的頻閃照片,將一單擺向左拉至水平標志線上,從靜止釋放,當擺球運動到最低點時,擺線碰到障礙物,擺球繼續向右擺動以下說法正確的是
A.擺線碰到障礙物前后的周期之比為3∶2
B.擺線碰到障礙物前后的擺長之比為3∶2
C.擺球經過最低點時,線速度變小,半徑減小,擺線張力變大
D.擺球經過最低點時,角速度變大,半徑減小,擺線張力不變
3經典視頻能加強物理方法、思想和人文教育
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通過實驗重現歷史情境,讓學生沿著大師的探索足跡,親身體驗并領悟前輩科學家的科學精神、物理思想和研究方法.如:庫侖定律教學,現在有一種流行做法,演示實驗――獲得數據――總結規律,但這樣做淡化了庫侖扭秤實驗的教育內涵!有悖于科學本質!還是應利用多媒體,播放當年庫侖扭秤實驗視頻,讓學生對當年的歷史有一定的認識,再側重介紹此實驗中的巧妙的思想方法,如圖5,其中把微小的庫侖力通過力矩和金屬絲扭轉帶動指針的進行轉化放大,還孕含兩個完全的相同金屬球相碰電量平分的思想,更重要的科學家通過三組粗略的實驗數據(如下表1),得出庫侖定律F=k[SX(]Q1Q2r2[SX)]智慧與勇氣,
同時教育學生,科學發展史實一再表明:只靠有限的事實歸納或單純的邏輯推理,都不會導致科學的發現.科學發現中最活躍的因素是猜想、假設與直覺.最后激勵學生繼續努力,對科學真理要不懈追求,庫侖定律中r2中的2次,還在不斷驗證、修正之中,目前認為2±δ(δ≤6×10-16)都是正確的!
4傳感器技術解決了物理中測量的難題
傳感器技術日益成熟豐富了測量的方法,在物理教學中能快速、簡易解決物理教學中的一些重難點.如電流傳感器是一種探測電流的儀器,但它能訊速地捕捉到瞬間電流的變化,而且能將電流信息自動傳入計算機,在屏幕上直接顯示出電流與時間的圖像.在《電容器的電容》教學中,傳統定義電容常常運用類比法,把電容比成裝水的容器的底面積,但有了電流傳感器,比值法定義電容就有了實驗的依據.可以按如圖6連接電路圖,測得充電過程中電流隨時間變化情況(如圖7),運用積分求圖象的面積為電量,再由C=[SX(]QU[SX)]確定比值是否一常量.
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5動畫技術的展示為學生提供豐富的感生認識
關鍵詞:新課程標準;打造;課堂
如何在物理課教學中貫徹新課程的理念,把物理課打造得更生動一些、更鮮活一些,我從如何利用教學資源出發提出一個課堂教學方向。
一、精心設計演示實驗,激發學生學習興趣,使學生積極參與課堂學習
興趣是成功的先導,有了興趣,學生學習的積極性就會大大提高,他們自主探究學習就有了動力,高效學習就有成功的保障。如,在進行“自由落體運動”的教學時,將羽毛和鐵球放入一個管中,問學生:“如果我把管倒過來,羽毛和鐵球會不會一起落到底端呢?”讓學生進行猜想,接著進行演示,驗證學生的猜想,引發認知沖突。這樣學生參與課堂教學的熱情高漲起來,為本節后續知識的學習奠定了基礎。
二、重視物理課堂的小實驗,激發學生學習興趣,變被動為主動學習
如,在講“力的分解”這節課時,可用下面的小實驗引入,取兩根長約25 cm的硬木條,中間用鉸鏈連接,成人字形支架,再取兩塊L型硬木,彎處釘上鐵皮,下面裝上大號的帶鉤螺絲釘。將一根鐵絲的兩端分別拴在兩個小木塊的鐵鉤上,并使壓在兩木塊間的人字形支架張角在160度以上,用一只手指在人字形木條的鉸鏈處用力往下一按,鐵絲即被拉斷。頓時全班一片嘩然,待學生議論片刻后,教師再引入正課進行教學,學生因對“力的分解”有了切身體會,因此,整節課都會全神貫注地聽講,且能積極動腦思考,收到了良好的教學效果。
三、從生活走向物理
利用身邊的物理現象進行教學,讓學生體會到物理現象、規律就在我們身邊,只要認真去觀察研究,做個有心人,就會認識它并找到它存在的規律,從而為生產、生活服務。由此培養他們的成就感,為高效學習物理知識增添新的活力。如,在學習慣性時,從日常生活中常見的現象“抖動衣服,灰塵會掉落”入手,讓學生發現生活中的物理現象,并進行認知,進一步應用慣性知識找出“提高跳遠成績”的方法,即起跳前先助跑。
四、利用插圖、多媒體等手段豐富教學方式,吸引學生的注意力,提高學習效率
在學習《歐姆定律和安全用電》時,插入有關安全用電及防雷的圖片,讓學生了解安全用電的一些常識及防雷的措施,并應用于生活實際。
五、利用簡便、精練的語言,概括歸納物理知識,幫助學生理解記憶知識
如,在學習作用力與反作用力及二力平衡條件時,可將平衡條件概括為八個字,即“同體、等值、反向、共線”;而把作用力與反作用力條件概括為“異體、等值、反向、共線”,然后將兩者進行比較與區別。
六、利用肢體語言,催生學生學習動力
[BP)]一、探究運用于新課之中,巧用質疑激發興趣
學生對新課的學習,往往要面臨與舊知識、舊經驗之間的挑戰,這種挑戰可以有效激發學生的興趣與探索思維.在課堂上,教師就要把握好學生的新舊知識之間的沖突,學生自然就會產生的質疑,借此就可引導學生在“山窮水盡”處進行探究,領略“柳暗花明”的快樂與幸福,學生的興趣自然就被激發了出來.
比如在學習“分子的熱運動”時,教師就可以利用相關的物理趣聞來激發學生的興趣,使學生能夠主動調動原有認知進行分析.
[HTH]新課導入在太空的宇宙飛船中,宇航員能不能將蠟燭點燃,并持續燃燒?這個題,偉大的物理學家愛因斯坦就判斷是否定的.
愛因斯坦的名字一下子點亮了學生的思維,并對他的回答產生了質疑,學生的情緒頓時高漲了起來,進入了安靜的沉思之中,主動利用自己的原有認知嘗試解決問題,片刻之后學生便開始了你爭我論,一個個向愛因斯坦發起了挑戰.通過學生的討論,得到了兩種截然不同的觀點.
觀點1太空中處于失重狀態,周圍的空氣也處于失重狀態,那么就是的冷熱空氣之間不能形成對流,故蠟燭周圍的氧氣得不到補充,蠟燭是不能持續燃燒的.
觀點2蠟燭周圍的氣體分子可以通過無規則的熱運動進行擴散,從而保證了氧氣的供給,能夠持續的燃燒下去.
很顯然,兩種觀點似乎都正確.教師講述1969年前蘇聯科學家在“聯盟8號”中進行焊接工作的事例,驗證了第二種觀點是正確的,肯定的答案指出了愛因斯坦的錯誤,給學生在探究上注入了更大的動力,從而非常順利的完成了新課的學習,植入了學生敢于質疑、勇于挑戰的精神.
二、探究運用于實驗之中,融合現象激起斗志
實驗是物理學習的基礎,使學生能夠從實踐中得出新知而又反作用與實踐.實驗現象給了學生相關物理知識的第一感覺,這種敏感瞬間調動了學生的思維,每個學生心中都有“這是怎么回事?”的問題,教師要抓住這個“契機”,順勢導入探究,及時調動學生的物理意識,激發學生向現象發起挑戰.
比如在學習“力的分解與合成”時,教師就可以讓學生觀察實驗現象,利用實驗現象調動學生的探究思維,激勵學生的斗志.
實驗展示利用一根細線提起一個5千克的重物,讓學生觀察;然后利用兩根細線提起同樣重的重物,讓學生觀察;用兩只手分別將細線分開一定的角度,使兩條細線之間的角度逐漸變大,讓學生細心觀察.
觀察中,學生認為一根細線就能夠穩穩的將重物吊起,沒有必要用兩根細線,然而學生在觀察兩根細線被逐漸的分開之后,隨著角度的增大細線斷了,不能再承受重物的
重力.鮮明的現象使學生心中的“為什么”馬上升騰了起來,斗志也被激發了出來.從而建立了探究的主題.
問題探究兩個具有一定角度的力,如何求它的合力?
探究主題的確定,給學生的思考指明了方向,學生將實驗過程轉變為力的分解圖示,在經過科學嚴謹的分析之后,學生理解了“力的分解與合成”的相關內容與方法,理解了為什么會有那樣的現象產生,體會了探究所帶來的樂趣.
三、探究運用于習題之中,利用錯誤激活思維
習題是檢驗學生對知識接受能力與運用能力的重要途徑之一.教學中教師要珍惜學生在習題中的“錯誤”,正是這些錯誤暴露了學生的思維缺陷,能夠幫助學生對問題進行全方位、多角度的分析之中,修復和完善自己的思維,從而提升學生對知識的理解,提高學生分析問題、解決問題的能力.
比如學習“彈力”時,作為力學的重難點內容,學生對瞬時加速度的分析還不能完全掌握,接受的效果不是很好,總是在習題中出錯,教師可以趁機進行一節“糾錯課”
[HTH]習題展示如圖1,一質量為m的小球,分別系在長度為l1
和l2兩根細線上,其中一根懸掛在天花板上,與豎直方向形成的夾角為θ,另一根水平拉直.當小球處于平衡狀態后,將l2剪[JP3]斷,則小球在剪斷瞬間的加速度為多少?[JP]
學生解析解設l1細線所承受的拉力為T1,l2細線所承受的拉力為T2,其中小球的重力為mg,則有:mg=T1cosθ,T2= T1sinθ.聯立可得T2=mgtanθ.在l2被剪斷的瞬間,T2消失,物體就會在T2的反方向產生加速度,因此可得T2=ma,解得a=gtanθ,方向為T2的反方向.
教師不要急于給予答案,而是讓學生進行觀察,從中分析出l2被剪斷的瞬間,l1上所承受的力發生了變化,其張力與重力所形成的合力不再是水平方向,而是垂直于l1斜向下.學生對錯誤的挖掘猶如一石投入腦海,激起層層智慧的漣漪,綻放出學生思維的浪花.通過學生對錯題的探究和糾正,有效激發了學生的興趣,提高了學生的思維能力.
四、探究運用于生活之中,拓展視野激勵創新
學生對知識的學習最終還要回歸于生活,運用與生活.課外探究可以作為學生繁重學習下的“調味品”,給學生布置一些開放型、趣味性的課外探究,使學生能夠將從課本上所學的知識,結合自己收集到的信息,通過積極的整合探究來實現思維上的創新,并拓展學生的視野.
比如學習“壓強”時,教師可以讓學生操作簡單的課外實驗,使學生能夠將知識運用與生活現象之中,嘗試解釋其中的原因.
課外實驗將米倒入一個塑料杯中,并擁有將杯子中的向下按一按,以減少米與米之間的空隙,然后用手按住,從兩個手指之間插入筷子;緩緩的向上提筷子,筷子可以將杯子提起來.試探究其中的原因.
[關鍵詞]中等職業教育土木工程建筑課程
前言
我是一個本科畢業生,學的是工程管理專業,屬于土木工程學院,畢業三年多了,現在在一所中專學校教書――工業與民用建筑專業。
剛剛做老師的時候我覺得中專不適合開這個專業。
中專是否適合開設工民建專業
一般在大學里開設專業是比較細分的,有土木專業,建筑專業,還有城市規劃、給水排水等多個專業,但是工業與民用建筑這個專業不能很清楚的顯示所學的專業技能。我現在教學的專業所學的重點科目有建筑識圖與構造、建筑測量、建筑結構、建筑力學,、建筑材料、主體結構施工、地基及基礎工程施工、房屋設備、預算、施工組織管理、裝飾與防水工程、CAD制圖等,還有監理、法律法規、室內設計等輔助課程,這些課程都是對所學科目的初步介紹,并沒有深入分析――對于中專生來說,深入分析理解起來也是相當難,而且這些所學的科目是與工業與民用建筑從開始施工到最后竣工的所有相關知識,而不是一個系統專業,比較雜。比如被我們認為最為重點的課程――主體結構施工,它把主體分為幾大部分,砌體結構,磚混結構,框架結構,鋼筋混凝土結構,鋼結構等,每一部分分幾個小節介紹施工要點、施工設備、材料及注意事項,還有一些輔助章節,比如說介紹腳手架工程、模板工程,介紹制作過程、所用的設備、搭設的過程等。還有地基與基礎工程也是,分類介紹各種工程。這樣對于學習者來說,不能充分了解掌握某一種工程的施工方法,而且容易把各種結構的施工方法混淆。而在大學里,它的課程安排就比較精細,比如有鋼結構工程施工,招投標,土力學等,到了研究生階段就更細了,結構工程就是一個研究方向。
另外,就是學生的學習接受過程。大學生是經過了高中、高考的磨練,首先,基礎知識有優勢,經過了三年高中的深入學習,到了大學再學習專業知識,理解和接受起來就容易,比如建筑力學,建筑結構等,要用到數學知識,物理知識,沒有上高中的中專生就很難理解。在我們學校《建筑力學》這門課一直是由我來教的,給我感觸最深也是最讓我頭疼的一件事就是教他們力的分解與合成。其實力的分解與合成是比較容易的一個知識點,但是有一次上課,學生說的一句話讓我哭笑不得。我跟他們說:“力的分解和容易,只要你懂得三角函數就沒什么問題。”然后我就寫了一個正弦三角函數,sin,結果一個學生說:“老師你寫的是什么英文單詞啊?”天吶,這樣的水平你讓他怎么學會受力分析,力的平衡,甚至是剪力、彎矩啊!當然這知只是部分學生,有部分學生還是會的。所以要學好建筑力學,一定要有數學、物理基礎,每次我在講力學的過程中都要穿插著講數學物理。當然,建筑結構、地基與基礎施工、預算等科目也存在相同的現象。這不是學生本身的問題,而是中專教學存在的必然現象。
當然,這些課程的安排、學生的學習狀況與中等職業教育的現狀有著不可分割的關系。現在各大高校都在擴大招生,高考的競爭壓力相對減小,上大學相比較以前容易的多,所以很多初中生及其家長都選擇上高中,上大學,畢竟上大學聽起來就比上中專強的多,所以中等職業學校的招生壓力就很大,各個中職學校之間的競爭壓力也越來越大,各個學校都采取各種優惠政策來擴大招生,很多初中沒有畢業的都被招進來。現在來中專讀書的有這樣幾種情況,一是學習成績實在是太差,不管怎么樣都考不上大學的,上中專之后可以邊工作邊繼續深造,上成人大專,上成人本科;二是家里經濟還可以,但是孩子已經厭倦了學習的,實在不想再繼續上高中學習,又基于年齡太小,不知道該做什么,家長忙于自己的事情,沒時間管教孩子,就選擇上中專;三是家里經濟條件差,學習成績雖然還可以,但是家里的經濟條件不允許上大學,加之現在中專的優惠政策,很多讀書不用花多少錢,學一門技能早點出去工作賺錢。在一個班級里,各種情況都存在,但是只有第三種情況的學生學習很努力,認真學習知識技能,其他大部分都還不清楚自己來干什么。所以在我上課的那么多班級里,少的二十幾個學生,多的六十幾個學生,差不多只有三分之一的人在學習,對他們來說,上課認真聽講,再加上課后練習及實訓訓練,對專業知識還能掌握,但是對剩下的三分之二就不知道如何是好了。再加上中專實行2+1模式,只在校學習兩年,相對學習時間少了,學到的知識自然就少了。
選擇上高中還是上中專
但是隨著我教學時間的增長,我的想法變了。我們學校開設這個專業以來,學生的就業情況一直很好,很多學生做的很不錯,而且學生的招生人數一年比一年多,說明中專開設這個專業還是很合適的,但是現在我心里存在這樣的一個疑問,現在社會的需求是選擇上高中,然后上大學,提升自己的知識文化水平;還是選擇上中專,畢業之后邊工作邊提升學歷?
現在電視上比較火的兩個求職節目,職來職往和非你莫屬,上面各種面試者都有,有初中畢業、高中畢業、中專畢業、大專畢業、本科畢業、研究生畢業,甚至博士畢業、海外留學的都有,在座的老板喜歡更喜歡什么樣的人呢?有能力的人,他們不惜出高價也要找有能力的人。在這兩檔節目中,有工作經驗的人就比高學歷、剛畢業的人有優勢,更受老板青睞。
中專生雖然學歷沒那么高,但他們也學了專業知識,只是沒有那么精,那么深入,他們的優勢是要求低,工作條件和待遇要求不高,所以他們相對高學歷的人找工作容易,反而高學歷的人,高不成,低不就,不太好找工作。中專生找到工作,積累工作經驗兩三年,在工作中再提升自己學歷,四年之后比本科生更具優勢,尤其是我們建筑、土木類的專業,它光靠理論學習是不夠的,必須在學習中不斷的實踐,但是作為一個學生是很少有工地去實習,危險系數大,學校里能夠實習的場地也有限。比如鋼筋混凝土結構為主的主體結構,它是先做柱子,再做梁和板,那么柱子又是怎么做的?先放鋼筋,再支模板,再澆混凝土,說起來容易具體做起來就難了,但是學校里不可能講到這的時候就有一個柱子、梁、板做,其他的也是一樣,所以只能紙上談兵,這樣看來出來工作更能學到經驗。但是我們學習不光是為了學習技能,還有很多其他要學,比如人際溝通能力,分析問題能力,很多東西都是要靠提升學歷來提升能力的,所以才說大學就像一個小社會。
所以怎么選擇可能就和自己的目標理想相關。
本節課以問題為載體,以學生的活動為主線,分層探究,讓學生經歷平面向量基本定理的發現和形成過程,充分領悟類比轉化、數形結合的數學思想方法,提高數學思維能力.本節課的教學設計總體思路:創設情境來引題,自主探索得定理,動手動畫添情趣,抽象問題變具體.
二、教材分析
1.地位和作用
平面向量基本定理是說明同一平面內任一向量都可以表示為兩個不共線向量的線性組合,它是在學生學習了向量的線性運算及共線向量定理的基礎上為了進一步研究向量方便而引入的一個新定理.它既是前面知識的深化和應用,又是后面學習向量坐標表示的基礎;它是平面圖形中任一向量都可以由兩個不共線向量量化的依據,是搭建向量的幾何運算和代數運算的橋梁,同時又為空間向量的學習奠定基礎.因此它具有承前啟后的作用.
2.重點和難點
重點:引導學生了解平面向量基本定理的形成過程以及理解定理的意義和作用.
難點:平面向量基本定理的發現和形成過程以及所涉及的思想方法的滲透.
三、目標分析
知識目標:理解平面向量基本定理,掌握“平面內任何一個向量都可以用兩個不共線的向量表示”是應用向量解決問題的重要思想方法.
能力目標:通過探索平面向量基本定理,培養學生提出問題、發現問題的能力,滲透類比轉化、數形結合的數學思想,加強學生思維能力訓練.
情感目標:營造愉悅的課堂氛圍,創設問題情境,激發學生的學習興趣,培養學生的探索精神,讓學生體會學習的樂趣.
四、教學過程設計
(一)創設情境(物理背景)
情境1:運動的分解(導彈發射:斜上拋運動).
學習會使你獲得許多你成長所必需的“能源”,學習會給你帶來更多的希望,學習會讓你擁有更多的“資本”,下面給大家分享一些關于高一必修一物理知識點總結2020,希望對大家有所幫助。
高一必修一物理知識點總結1第一章..定義:力是物體之間的相互作用。
理解要點:
(1)力具有物質性:力不能離開物體而存在。
說明:①對某一物體而言,可能有一個或多個施力物體。
②并非先有施力物體,后有受力物體
(2)力具有相互性:一個力總是關聯著兩個物體,施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體。
說明:①相互作用的物體可以直接接觸,也可以不接觸。
②力的大小用測力計測量。
(3)力具有矢量性:力不僅有大小,也有方向。
(4)力的作用效果:使物體的形狀發生改變;使物體的運動狀態發生變化。
(5)力的種類:
①根據力的性質命名:如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。
②根據效果命名:如壓力、拉力、動力、阻力、向心力、回復力等。
說明:根據效果命名的,不同名稱的力,性質可以相同;同一名稱的力,性質可以不同。
重力
定義:由于受到地球的吸引而使物體受到的力叫重力。
說明:①地球附近的物體都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而產生的,但不能說重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物體是地球。
④在兩極時重力等于物體所受的萬有引力,在其它位置時不相等。
(1)重力的大小:G=mg
說明:①在地球表面上不同的地方同一物體的重力大小不同的,緯度越高,同一物體的重力越大,因而同一物體在兩極比在赤道重力大。
②一個物體的重力不受運動狀態的影響,與是否還受其它力也無關系。
③在處理物理問題時,一般認為在地球附近的任何地方重力的大小不變。
(2)重力的方向:豎直向下(即垂直于水平面)
說明:①在兩極與在赤道上的物體,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影響,與運動狀態也沒有關系。
(3)重心:物體所受重力的作用點。
重心的確定:①質量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關。形狀規則的均勻物體,它的重心就在幾何中心上。
②質量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質量分布有關。
③薄板形物體的重心,可用懸掛法確定。
說明:①物體的重心可在物體上,也可在物體外。
②重心的位置與物體所處的位置及放置狀態和運動狀態無關。
③引入重心概念后,研究具體物體時,就可以把整個物體各部分的重力用作用于重心的一個力來表示,于是原來的物體就可以用一個有質量的點來代替。
彈力
(1)形變:物體的形狀或體積的改變,叫做形變。
說明:①任何物體都能發生形變,不過有的形變比較明顯,有的形變及其微小。
②彈性形變:撤去外力后能恢復原狀的形變,叫做彈性形變,簡稱形變。
(2)彈力:發生形變的物體由于要恢復原狀對跟它接觸的物體會產生力的作用,這種力叫彈力。
說明:①彈力產生的條件:接觸;彈性形變。
②彈力是一種接觸力,必存在于接觸的物體間,作用點為接觸點。
③彈力必須產生在同時形變的兩物體間。
④彈力與彈性形變同時產生同時消失。
(3)彈力的方向:與作用在物體上使物體發生形變的外力方向相反。
幾種典型的產生彈力的理想模型:
①輕繩的拉力(張力)方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。
②點與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面接觸點所在切面。
③平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面,且指向受力物體;球面與球面接觸,彈力方向沿兩球球心連線方向,且指向受力物體。
(4)大小:彈簧在彈性限度內遵循胡克定律F=kx,k是勁度系數,表示彈簧本身的一種屬性,k僅與彈簧的材料、粗細、長度有關,而與運動狀態、所處位置無關。其他物體的彈力應根據運動情況,利用平衡條件或運動學規律計算。
高一必修一物理知識點總結2摩擦力
(1)滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上相當于另一個物體滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力。
說明:①摩擦力的產生是由于物體表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑動摩擦力的產生條件:A.兩個物體相互接觸;B.兩物體發生形變;C.兩物體發生了相對滑動;D.接觸面不光滑。
ⅱ滑動摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并跟物體的相對運動方向相反。
說明:①“與相對運動方向相反”不能等同于“與運動方向相反”
②滑動摩擦力可能起動力作用,也可能起阻力作用。
ⅲ滑動摩擦力的大小:F=μFN
說明:①FN兩物體表面間的壓力,性質上屬于彈力,不是重力。應具體分析。
②μ與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關,無單位。
③滑動摩擦力大小,與相對運動的速度大小無關。
ⅳ效果:總是阻礙物體間的相對運動,但并不總是阻礙物體的運動。
ⅴ滾動摩擦:一個物體在另一個物體上滾動時產生的摩擦,滾動摩擦比滑動摩擦要小得多。
(2)靜摩擦力:兩相對靜止的相接觸的物體間,由于存在相對運動的趨勢而產生的摩擦力。
說明:靜摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ靜摩擦力的產生條件:A.兩物體相接觸;B.相接觸面不光滑;C.兩物體有形變;D.兩物體有相對運動趨勢。
ⅱ靜摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并總跟物體的相對運動趨勢相反。
說明:①運動的物體可以受到靜摩擦力的作用。
②靜摩擦力的方向可以與運動方向相同,可以相反,還可以成任一夾角θ。
③靜摩擦力可以是阻力也可以是動力。
ⅲ靜摩擦力的大小:兩物體間的靜摩擦力的取值范圍0
說明:①靜摩擦力是被動力,其作用是與使物體產生運動趨勢的力相平衡,在取值范圍內是根據物體的“需要”取值,所以與正壓力無關。
②最大靜摩擦力大小決定于正壓力與最大靜摩擦因數(選學)Fm=μsFN。
ⅳ效果:總是阻礙物體間的相對運動的趨勢。
對物體進行受力分析是解決力學問題的基礎,是研究力學的重要方法,受力分析的程序是:
1.根據題意選取適當的研究對象,選取研究對象的原則是要使對物體的研究處理盡量簡便,研究對象可以是單個物體,也可以是幾個物體組成的系統。
2.把研究對象從周圍的環境中隔離出來,按照先場力,再接觸力的順序對物體進行受力分析,并畫出物體的受力示意圖,這種方法常稱為隔離法。
3.對物體受力分析時,應注意一下幾點:
(1)不要把研究對象所受的力與它對其它物體的作用力相混淆。
(2)對于作用在物體上的每一個力都必須明確它的來源,不能無中生有。
(3)分析的是物體受哪些“性質力”,不要把“效果力”與“性質力”重復分析。
高一必修一物理知識點總結3力的合成
求幾個共點力的合力,叫做力的合成。
(1)力是矢量,其合成與分解都遵循平行四邊形定則。
(2)一條直線上兩力合成,在規定正方向后,可利用代數運算。
(3)互成角度共點力互成的分析
①兩個力合力的取值范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2
②共點的三個力,如果任意兩個力的合力最小值小于或等于第三個力,那么這三個共點力的合力可能等于零。
③同時作用在同一物體上的共點力才能合成(同時性和同體性)。
④合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一個分力。
力的分解
求一個已知力的分力叫做力的分解。
(1)力的分解是力的合成的逆運算,同樣遵循平行四邊形定則。
(2)已知兩分力求合力有唯一解,而求一個力的兩個分力,如不限制條件有無數組解。
要得到唯一確定的解應附加一些條件:
①已知合力和兩分力的方向,可求得兩分力的大小。
②已知合力和一個分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向。
③已知合力、一個分力F1的大小與另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小:
若F1=Fsinθ或F1≥F有一組解
若F>F1>Fsinθ有兩組解
若F
(3)在實際問題中,一般根據力的作用效果或處理問題的方便需要進行分解。
(4)力分解的解題思路
力分解問題的關鍵是根據力的作用效果畫出力的平行四邊形,接著就轉化為一個根據已知邊角關系求解的幾何問題。因此其解題思路可表示為:
必須注意:把一個力分解成兩個力,僅是一種等效替代關系,不能認為在這兩個分力方向上有兩個施力物體。
矢量與標量
既要由大小,又要由方向來確定的物理量叫矢量;
只有大小沒有方向的物理量叫標量
矢量由平行四邊形定則運算;標量用代數方法運算。