《相互作用》学案3
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约4010+4750+5930字。
第三章 相互作用
专题 共点力作用下物体的平衡
编写者:于奎生 审核者:王新翼
【学习目标导航】
目标定位 核心提示
1.掌握受力分析的一般方法
2.理解共点力作用下物体的平衡条件
3.能够应用物体的平衡条件解决实际问题 重点:物体的平衡条件
难点:共点力平衡的应用
考纲:共点力的平衡条件
【课前基础梳理】
一、受力分析
1.定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程.
2.受力分析的一般顺序
先分析重力,再分析弹力、摩擦力,最后分析其他力.
二、共点力作用下物体的平衡(对应教材P87-88)
1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态,即 .
2.共点力的平衡条件: 或
3.平衡条件的推论
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反.
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反;并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形.
(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反.
【课堂互动探究】
一、受力分析
1.受力分析的常用方法
(1)整体法和隔离法
方法 整体法 隔离法
概念 将运动状态相同的几个相互关联的物体
作为一个整体进行分析的方法 将所研究的对象从周围的物体中分离出来的方法
选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力 研究系统内部各物体之间的相互作用力
……
第三章 相互作用
实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
课型:实验课 使用范围:必修一
编写者:于奎生 审核者:王新翼
【课前基础梳理】
【实验目的】
1.探究弹力和弹簧伸长的定量关系。
2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
【实验原理】
1.在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。这样就可以研究弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的定量关系了。
【实验器材】
铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等。
【课堂互动探究】
【实验步骤】
1.仪器安装:如图所示,将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直。
2.测量与记录:
(1)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0,即弹簧的原长。
(2)在弹簧下端挂上钩码,待钩码静止时测出弹簧的长度l,求出弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。
(3)改变所挂钩码的数量,重复上述实验,要尽量多测几组数据,将所测数据填写在下列表格中。
记录表:弹簧原长l0=________ cm。
……
第三章 相互作用
实验:验证力的平行四边形定则
课型:实验课 编号:12016 使用范围:必修一
编写者:王新翼 审核者:于奎生 日期:2015.12.2
【课前基础梳理】
【实验目的】
1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。
2.学会用作图法处理实验数据和得出实验结论。
【实验原理】
等效思想:使一个力F′的作用效果和两个力F1和F2的作用效果相同,都是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O,即伸长量相同,所以F′为F1和F2的合力,作出力F′的图示,再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示,比较F、F′在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同。
【实验器材】
方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉、铅笔。
【实验步骤】
1.仪器安装:
(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。
(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
2.测量与记录:
(1)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O。记录两弹簧测力计的读数F1、F2,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。
(2)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O。记下弹簧测力计的读数F′和细绳套的方向。
(3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
【数据处理】
1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示。
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F′的图示。
3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。
【误差分析】
1.系统误差:弹簧测力计本身造成系统误差.
2.偶然误差:弹簧测力计读数误差.作图比例不恰当、不准确造成作图误
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