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姓名，年级：时间：第五节加速度学习目标：1.［物理观念]知道加速度的概念、定义式和单位，能解决相关的实际问题． 2.［科学思维］掌握加速度的公式，理解其矢量性，能够计算有关加速度以及速度等,会在v。
t图像中处理加速度．3。
[科学探究］学会探究加速度概念的建立过程，理解比值定义法，会与他人合作进行加速度的测量． 4.[科学态度与责任]通过对加速度学习与探究，体会物理规律与现实生活的联系．阅读本节教材，回答第24页和第26页的“讨论与交流”并梳理必要的知识点．教材P24“讨论与交流”提示：（1）汽车速度变化最大,飞机速度变化最小．(2）运动员，单位时间内速度变化量大．(3)不一定．教材P26“讨论与交流”提示：b 1加速度大,因为ΔvΔt更大些．一、加速度1．定义：物体速度的变化与发生这一变化所用时间t的比．2．公式:a＝错误!。
3．单位:m/s2，读作米每二次方秒．4．矢量性：加速度是矢量(选填“矢量"或“标量”)．说明：（v t－v0）大加速度不一定大,只有比值错误!大加速度才大．二、加速度的方向1．加速度的方向加速度是矢量，不仅有大小,也有方向,其方向与速度变化量的方向相同．2．加速度方向与速度方向的关系在直线运动中，速度增加时，加速度与速度方向相同，速度减小时，加速度与速度方向相反．3．匀变速直线运动（1）匀变速直线运动的定义:如果物体沿直线运动且其加速度保持不变，该物体的运动就是匀变速直线运动．（2）匀变速直线运动的特点：加速度不随时间变化．注意：1.速度和加速度的大小无直接关系．2．速度和加速度方向无直接关系．三、vt图像中的加速度在v。
t图像中斜率表示物体的加速度,斜率不变,表示加速度大小、方向都不变．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”)（1）运动物体的速度变化量越大，时间越短，其加速度越大．(√）(2)物体以a＝2 m/s2的加速度运动，若v0与a同向，则做加速运动．(√）(3)物体A的加速度a A＝2 m/s2，B的加速度a B＝－4 m/s2，则A的加速度大于B的加速度．（×）(4）做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越快，加速度越大．（√）（5）做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同的．(×）2．关于速度、速度变化量、加速度，说法正确的是（）A．物体运动的速度变化量越大，加速度一定越大B．速度很大的物体，其加速度可能很小，但不能为零C．某时刻物体速度为零，其加速度可能很大D．加速度很大时，运动物体的速度一定很大C ［根据a＝错误!，物体运动的速度变化量越大，由于时间未知，所以加速度也不一定大，A错误;速度很大的物体，其加速度可能很小，飞机飞行的速度很大,加速度却可能为零，B错误；某时刻物体速度为零，其加速度可能很大,如射击时火药爆炸瞬间，子弹的速度v可以看作零，这时加速度却很大，C正确，D错误．］3．A、B两物体均做匀变速直线运动，A的加速度a1＝1.0 m/s2，B 的加速度a2＝－2。
《变压器》教案一、设计思路指导思想：变压器的工作原理是本章的重点内容，是高考命题率较高的知识点。
本节通过实验探究来说明这一观点。
在教学过程建立理想化模型——理想变压器，利用分组实验探究从而推出变压器变压规律，抓住能量守衡使学生展开讨论，推出电流与匝数关系，培养学生的表达能力和逻辑思维能力，教学联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。
设计理念：本节课的设计主要突出三案六环节理念，强调把课堂还给学生，提高学习效率。
学生在教师的组织协调下，分析、思考、小组讨论和实验探究，归纳总结规律，促进了学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考；通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。
教材分析：1、变压器是用来改变交变电流电压的．变压器不能改变恒定电流的电压．互感现象是变压器工作的基础．让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象．这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．2、在分析变压器的原理时，一般情况下，忽略变压器的磁漏，认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的．这两个条件，都是“理想”变压器的工作原理的内容．变压器是一个传递能量的装置．如果不计它的损失，则变压器在工作中只传递能量不消耗能量．要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式．3、教材要求学生探究实验得出变压器的变压规律，做好探究性实验是本节教学的关键。
是突破本节课教学难点和重点的关键。
为了培养学生根据实验研究物理规律的能力，采用分组实验得出变压器的输入、输出电压及原、副线圈匝数的关系。
4、学习几种常用的变压器，不仅增加了生产知识，还可提高学生分析、应用能力。
3.1重力与弹力1．将一弹性绳对折，相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳，每段绳在相同的外力作用下，其伸长量为原来的一半。
现有一根原长20cm 的弹性细绳，其外力F 与伸长量x 的关系如图所示，将此细绳对折，其两端点固定于天花板同一位置，并在对折点处竖直悬系一物体，然后再缓慢放手，平衡后发现物体下降了2cm ，则该物体所受重力约为（ ）A ．0.8NB ．1.6NC ．3.2ND ．6.4N【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据题意将一弹性绳对折，相当于将此弹性绳剪成相同长度的两段绳，每段绳在相同的外力作用下，伸长量变为原来的一半，根据胡克定律F kx =可知劲度系数变为原来的两倍。
根据图像可知弹性细绳的劲度系数4N/cm 0.4N/cm 10F k x ∆===∆ 则对折后，劲度系数变为20.8N/cm k =所以物体的重力为220.82N 0.82N 3.2N G kx kx =+=⨯+⨯=ABD 错误，C 正确。
故选C 。
2．（2020·浙江省诸暨中学高一期中）质量为2kg 的物体被一根细绳悬吊在天花板下保持静止(g 取9.8N/kg)。
则以下说法正确的是（ ）A．物体的各部分中，只有重心处受重力B．细绳所在直线可能与天花板不垂直C．物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力D．剪断细绳后，物体不受任何力的作用【答案】B【解析】【分析】【详解】A．物体的各部分都受到重力作用，重心是各部分受到重力的等效集中点，故A错误；B．细绳是竖直的，若天花板不水平，则细绳所在直线与天花板不垂直，故B正确；C．体对绳子拉力的施力物体是物体，而物体所受重力的施力物体是地球，虽然方向均相同，但它们不是同一个力，故C错误；D．剪断细绳后，物体仍受重力的作用，故D错误；故选B。
3．探究弹力和弹簧伸长的关系时，作出弹力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示。
则（）A．该弹簧的原长为10mB．该弹簧的劲度系数为0.25N/mC．在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时，弹簧的长度为18cmD．在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时，弹簧的形变量为10cm【答案】D【解析】【分析】 【详解】A ．根据胡克定律可知弹簧的弹力为00()F k L L kL kL =-=-当0F =时，根据图像可知弹簧原长为010cm L =A 错误；B ．弹簧的劲度系数为图线斜率，所以2N0.2N/cm 20N/m 10cmk ===B 错误；C ．在该弹簧下端悬挂1.0N 的重物时，弹簧的伸长量为11N5cm 0.2N/cmx ==则弹簧长度为110cm 5cm 15cm L =+=C 错误；D ．在该弹簧下端悬挂2.0N 的重物时，弹簧的伸长量为22N10cm 0.2N/cmx ==D 正确。
第三节单摆课程标准素养目标1.通过实验，探究单摆的周期与摆长的定量关系。
2．知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。
1.知道什么是单摆，初步形成单摆的回复力及周期的概念。
(物理观念)2．理解单摆振动的特点及其做简谐运动的条件；知道单摆周期的决定因素，掌握其周期公式。
(科学思维) 3．能用实验探究影响单摆周期的因素，能定量探究单摆周期与摆长的关系。
(科学探究)4．学会观察、实验、分析及归纳判断的方法和能力。
(科学态度与责任)必备知识·自主学习一、单摆及其回复力如图所示，荡秋千是人们特别是小孩子们一项喜闻乐见的运动。
那么，荡秋千时小孩的运动有什么特点？其运动是简谐运动吗？提示：荡秋千时小孩在竖直平面内做往复运动，在满足一定的条件下可看成是简谐运动。
1．单摆模型(1)单摆的构成组成要求细线摆线看成是不可伸长，且没有质量的细线小球摆球看成是没有大小只有质量的质点提醒：单摆是一个理想化模型，实际上并不存在。
(2)实际摆可看成单摆的条件：①忽略在摆动过程中所受到的阻力；②将摆球看作质点；③摆线细且不可伸长。
(3)单摆摆球的运动特点：①摆球以悬点为圆心在竖直平面内做变速圆周运动。
②摆球同时以最低点O 为平衡位置做简谐运动。
2．单摆的回复力摆球的重力沿圆弧切线方向的分力。
二、单摆的周期如图所示，摆球质量相同，摆长不同的单摆，摆动周期不同；摆长相同而摆球质量不同或振幅不同的单摆振动周期却相同，这说明什么？提示：这说明单摆的周期与摆长有关而与摆球质量及振幅无关。
1．定性探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响 (1)探究方法：控制变量法。
(2)实验结论：在摆角很小的情况下 ①单摆振动的周期与摆球的质量无关。
②振幅较小时，周期与振幅无关。
③摆长越长，周期越长；摆长越短，周期越短，与摆长二次方根成正比。
2．周期公式(1)公式的提出：荷兰物理学家惠更斯首先提出了单摆的周期公式T ＝2πLg，并发明了钟摆。
新20版练B1物理人教3.1.1重力第三章相互作用力第1节重力与弹力课时1 重力考点1对力的概念的理解1.(湖北宜昌葛洲坝中学2018高一上期末)下列关于力的说法正确的是()。
A.力是物体对物体的作用B.只有直接接触的物体间才有力的作用C.力可以离开物体而独立存在D.力的大小可以用天平测量答案：A解析：由力的相互性可知,力是物体对物体的作用,不可以离开物体而独立存在,有施力物体就有受力物体,故A 正确,C错误;并不是直接接触的物体间才有力的作用,如重力就不是接触力,故B错误;天平是测量质量的仪器,而力的大小是用测力计测量的,故D错误。
2.(广西桂林2019高一月考)关于力的作用效果,下列说法正确的是()。
A.物体的运动状态发生变化,一定受外力的作用B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力的作用C.物体受力作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D.力对物体的作用效果完全由力的大小决定答案：A解析：物体的运动状态发生改变,一定是受到了力的作用,但运动状态不变并不一定是没有受到力的作用,故选项A正确,B错误;力可以使物体的运动状态发生改变或者使物体发生形变,故选项C错误;力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,故选项D错误。
3.(上海奉贤2019高一月考)如图3-1-1所示,用球拍击打乒乓球时,如果以球为研究对象,则施力物体是()。
图3-1-1A.人B.球拍C.乒乓球D.无法确定答案：B解析：球拍击球时,球拍对球施加力的作用,因此施力物体是球拍,受力物体是球,故选B。
4.(浙江湖州2019高一月考)以下关于物体受力的几种说法中正确的是()。
A.一物体竖直向上抛出,物体离开手后向上运动,是由于物体仍受到一个向上的力的作用B.甲打乙一拳,乙感觉疼痛,而甲未感觉疼痛,说明甲对乙施加了力的作用,而乙对甲未施加力的作用C.“风吹草低见牛羊”,草受到了力而弯曲,但未见到施力物体,说明没有施力物体力也是存在的D.磁铁吸引铁钉时磁铁不需要与铁钉接触,说明不接触的物体之间也可以产生力的作用答案：D解析：力总是成对出现的,产生力的物体也总是成对出现的,这一对物体一定分别是施力物体和受力物体,故选项A、B、C错误;产生力的作用的两个物体不一定接触,选项D正确。
姓名，年级：时间：第2节DNA的结构课标内容要求核心素养对接概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码遗传信息。
1.生命观念：说明DNA双螺旋结构模型的特点.2．科学思维：思考在DNA分子中碱基的比例和数量之间的规律,总结有关碱基计算的方法和规律.3．科学探究：动手制作模型，培养观察能力、空间想象能力、分析和理解能力。
一、DNA双螺旋结构模型的构建1．构建者：沃森和克里克。
2．构建过程3．新模型的特点及意义(1)特点:A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,这样组成的DNA分子具有恒定的直径。
（2）意义①能解释A、T、G、C的数量关系。
②能解释DNA的复制。
③模型与X射线衍射照片完全相符。
二、DNA的结构1．平面结构基本组成元素↓组成物质↓基本组成单位↓DNA C、H、O、N、P[①］碱基，[②]脱氧核糖，[③］磷酸[④]脱氧核苷酸,共4种两条链反向平行(1）名称：双螺旋结构。
(2)特点：整体结构由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构结构特点外侧(基本骨架）由脱氧核糖和磷酸交替连接内侧碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则，即T(胸腺嘧啶)一定与［⑥]腺嘌呤配对，C（胞嘧啶)一定与［⑦］鸟嘌呤配对判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。
（) 2．组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸,其中所含的碱基是A、U、G、C. （）3．在DNA分子中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。
（）4．双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。
( )［答案] 1．√2．×提示：U（尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中含有的是T(胸腺嘧啶）。
3．×提示：在DNA分子双链上，A和T配对,C与G配对，一定存在的关系：A＝T,G＝C。
2020-2021学年高一生物人教版必修1教师文档：第3章第2节第1课时细胞器之间的分工含解析第2节细胞器——系统内的分工合作第1课时细胞器之间的分工学习目标核心素养1。
说出各种细胞器的形态、分布、结构和功能.(重难点) 2。
学会观察叶绿体和线粒体.1.通过对细胞器的结构和功能的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。
2。
通过对细胞器的分类和归纳，养成比较与分类的科学思维方式.3。
通过实验观察叶绿体和线粒体，提高实验设计和观察的科学探究能力。
一、细胞器之间的分工1．分离细胞器的常用方法是差速离心法。
2．各种细胞器的功能（1)双层膜结构(2）单层膜结构③④(3）无膜结构二、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1．实验原理（1）叶绿体错误!绿色、扁平的椭球形或球形。
(2)线粒体错误!蓝绿色，形态多样。
2．实验流程（1）观察叶绿体(2)观察线粒体1．叶绿体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。
（) 2．中心体只存在于动物细胞中。
（)3．核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所。
(）4．叶绿体和线粒体都由两层膜构成，都与能量转换有关.(）5．内质网是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。
() 6．正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用。
() 7．健那绿染色后,细胞仍然处于生活状态. (）提示：1.×叶绿体是光合作用的场所。
2．×某些低等植物细胞中也有中心体。
3．×蛋白质合成和加工的场所是内质网。
4．√ 5.√6．×溶酶体对自身衰老损伤的细胞器有分解作用。
7．√细胞器之间的分工[问题探究]1．绿色植物所有的细胞中都有叶绿体吗?举例说明。
提示：不一定.如根细胞.2．没有叶绿体的细胞是否一定不能进行光合作用？没有线粒体的细胞是否一定不能进行有氧呼吸？请举例说明。
提示：均不一定.蓝藻没有叶绿体,但能进行光合作用。
一些好氧型细菌没有线粒体，但能进行有氧呼吸。
3．心肌细胞和腹肌细胞中含线粒体多的是哪一种细胞？说明理由。
2020--2021物理（新教材）必修第一册第三章相互作用—力同步练及答案人教（新教材）必修第一册第三章相互作用—力1、下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是()A．极限法B．放大法C．控制变量法D．等效替代法2、关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力B．静摩擦力总是阻碍物体的运动C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值3、2018年12月8日2时23分，搭载着“嫦娥四号”的“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射.2019年1月3日10时26分，嫦娥四号成功着陆在月球背面，成为世界上第一个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，这是人类航天史上的伟大壮举．下面有关说法正确的是()A．运载火箭尾部向下喷气，喷出的气体对火箭产生作用力，从而让火箭获得了向上的推力B．运载火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向后喷气，但无法获得前进的动力C．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力D．“嫦娥四号”离开地球大气层朝月球飞行的过程中，与地球之间不再存在相互作用力4、有三个力：F1＝3 N，F2＝5 N，F3＝9 N，则()A．F1可能是F2和F3的合力B．F2可能是F1和F3的合力C．F3可能是F1和F2的合力D．上述结论均不正确5、如图所示，一个质量为m的物体A，向其施加一个水平方向的力F，使A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，那么物体A与墙面间的摩擦力为()A．F f＝μmg向上B．F f＝mg向下C．F f＝F向下D．F f＝μF向上6、建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上，现工人将另一根木头P搁在上面，便于将木头P锯断，关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向，下面哪个图是正确的()7、(双选)如图所示，消防战士正在沿绳进行爬绳练习，若消防战士用双手握住竖直的绳子匀速上攀和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是F f1和F f2，关于F f1和F f2的大小和方向，下列说法正确的是()A．F f1＝G，方向竖直向上B．F f1>G，方向竖直向上C．F f2＝G，方向竖直向上D．F f2<G，方向竖直向下8、下列各物体均处于静止状态，不计一切摩擦，则对物体的受力分析一定正确的是()9、2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式开通．为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示．下列说法正确的是()A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布10、(多选)如图所示，某物块静止在光滑斜面上，物块与一轻质弹簧相连，弹簧被固定在斜面的顶端，物块的下端用一个垂直于斜面的挡板挡住，整个装置处于静止状态，则物块的受力个数可能为()A．2 B．3C．4 D．5*11、如图所示，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是()A．棋子共受三个力作用B．棋子对棋盘的压力大小一定等于重力C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D．质量不同的棋子所受的摩擦力不同12、(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在英汉字典内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4。
第2节 万有引力定律阅读教材第45页“与引力有关现象的考虑〞局部，讨论猜测什么力维持天体的运动。
1．猜测：维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，同样遵从“平方反比〞的规律。
2．推理：根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下落时的加速度的1602。
3．结论：自由落体加速度和月球的向心加速度与我们的预期符合得很好。
这说明：地面物体所受的地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从一样的规律。
思维拓展月球受到地球的引力作用，但没有被吸到地球外表上，是因为月球受力平衡吗？图1答案 不是。
是因为地球对月球的引力提供了月球绕地球运动的向心力，使月球做匀速圆周运动。
二、万有引力定律 引力常量阅读教材第46～47页“万有引力定律〞和“引力常量〞局部，知道万有引力定律的内容及表达式，理解引力常量的测定。
1．内容：任何两个物体之间都存在互相作用的引力，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间间隔 的平方成反比。
2．表达式：F ＝G m 1m 2r。
3．引力常量G ：由英国物理学家卡文迪许测量得出，常取G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2。
思维拓展天体是有质量的，人是有质量的，地球上的其他物体也是有质量的。
请考虑：图2(1)任意两个物体之间都存在万有引力吗？“两个物体之间的间隔 r 〞指物体哪两局部间的间隔 ？(2)地球对人的万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？ 答案 (1)都存在 质心间间隔 (2)相等预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1 问题2 问题3万有引力定律的理解[要点归纳]1．万有引力表达式F ＝G m 1m 2r2的适用条件(1)两质量分布均匀的球体间的万有引力，可用公式计算，此时r 是两个球体球心的间隔 。
(2)—个质量分布均匀球体与球外一个质点间的万有引力，可用公式计算，r 为球心到质点间的间隔 。
2摩擦力基础巩固1.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。
如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远。
设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为F f,则冰道被擦刷后()A.μ和F f都增大B.μ和F f都减小C.μ增大,F f减小D.μ减小,F f增大2.用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动。
用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。
下列说法正确的是()A.木块开始运动前,摩擦力可以用公式F=μF N计算B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小C.木块开始运动前,拉力小于摩擦力D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大3.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。
如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与金属小球接触面保持竖直,则()A.小球受到的摩擦力方向竖直向下B.小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大D.若铁夹水平向右匀速移动,小球受到的摩擦力变大4.如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。
下列判断正确的是()A.若v1<v2,货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力B.若v1<v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力5.如图所示,有一质量为m的砖,它的长、宽、高分别为25 cm、15 cm、8 cm,则当它平放、侧放和竖放时,运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为()A.F f1>F f2>F f3B.F f1=F f2=F f3C.F f1<F f2<F f3D.无法比较6.杂技演员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是F f1和F f2,那么()A.F f1向下,F f2向上,且F f1=F f2B.F f1向下,F f2向上,且F f1>F f2C.F f1向上,F f2向上,且F f1=F f2D.F f1向上,F f2向下,且F f1=F f27.如图所示,质量为50 kg的箱子静止在水平地面上,用大小为230 N的水平力推箱子。
第三章相互作用——力第2节摩擦力【素养目标】1.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向2.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围3.知道滑动摩擦力概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向4.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力【必备知识】知识点一、滑动摩擦力1．定义：一个物体在另一个物体表面滑动的时候，受到另一个物体阻碍它滑动的力．2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反．3．大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即跟两个物体表面间的垂直作用力成正比．4．公式：F＝μF N，其中μ为比例常数，叫做动摩擦因数，它的大小与相互接触的两个物体的材料、接触面的情况有(填：“有”或“无”)关，而与受力面积、速度等因素无(填：“有”或“无”)关．【点睛】滑动摩擦力的大小1．公式法：根据公式F＝μF N计算．①正压力F N是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，F N的大小根据受力情况确定；②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关．2．二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动、静止)时，根据二力平衡条件求解．知识点二、静摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们具有相对运动趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力．2.产生条件①接触面粗糙②两个物体相互接触且挤压（有弹力）③两个物体相对静止但存在相对运动趋势。
3．方向：静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反．4．大小：最大静摩擦力：数值上等于物体刚刚开始运动时的“拉力”，静摩擦力F在0与最大静摩擦力F max 之间，即0＜F≤F max。
静摩擦力的大小与压力F N没有直接关系，且静摩擦力没有直接的计算公式，也不是一个定值，其大小通常随着外力的变化而变化。
5.判断静摩擦力方向的常用方法(1)假设法：可假设接触面光滑，将会看到物体发生相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向．(2)平衡法：对于受力平衡的物体，分析除静摩擦力外其他力共同作用效果的方向，则静摩擦力的方向与其他力的共同作用效果的方向相反．(3)相互作用法：根据力的相互性，若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反．知识点三、摩擦力的求解思路计算摩擦力时，我们要做的第一步是分清摩擦力的种类，只有滑动摩擦力才可以套用F＝μF N公式。
第二节匀变速直线运动的规律学习目标：1.[物理理念]知道匀变速直线运动的速度公式、位移公式、速度与位移公式、平均速度公式等，并能解释相关现象． 2.[科学思维]掌握用v-t图像的应用，并能利用几个公式解决物理问题，能掌握科学抽象理想化模型的方法． 3.[科学探究]学会用公式法和图像法，探究匀变速直线运动的规律，学会与他人合作交流． 4.[科学态度与责任]体验用物理规律研究问题的方法，学习科学严谨的科学态度，激发学习物理科学的兴趣．阅读本节教材，回答第38页上方与下方及40页的“讨论与交流”并梳理必要知识点．教材P38上方的“讨论与交流”提示：1．①匀加速直线运动；②匀速直线运动；③匀减速直线运动．交点表示速度大小相等，方向相同．2．0～1 s匀加速、1～2 s匀减速、2～3 s反向匀加速、3～4 s匀减速，都是直线运动．教材P38下方的“讨论与交流”提示：是，因为纵坐标是速度、横坐标是时间，乘积就是位移．教材P40“讨论与交流”不是，因为t停＝6va＝3 s即3 s就停下来了，在计算中用时间t＝3 s才可以．v＝v0＋at＝0，s＝v0t＋12at2＝(6×3－12×2×3×3)m＝9 m.一、匀变速直线运动规律1．速度公式：由加速度的定义式a＝v t－v0t，变形可得：v t＝v0＋at.2．位移公式：由s＝12(v0＋v t)t和v t＝v0＋at可得s＝v0t＋12at2.3．速度与位移的关系：v2t－v20＝2as.4．平均速度公式：在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度．v t 2＝v0＋v t2.说明：这些公式只适用于匀变速直线运动．二、用v-t图像表达匀变速直线运动1．匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线．2．斜率就是物体运动的加速度，即物体运动的加速度恒定不变．3．以初速度v0做匀变速直线运动的物体在时间t内位移的大小等于阴影梯形的面积．说明：v-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)速度公式v t＝v0＋at适用于任何做匀变速直线运动的物体．(√)(2)做匀加速直线运动的物体，初速度越大，运动时间越长，则物体的末速度一定越大．(√)(3)位移公式s＝v0t＋12at2仅适用于匀加速直线运动．(×)(4)做匀变速直线运动的物体在相同时间内平均速度越大，位移就越大．(√) 2．(多选)在公式v＝v0＋at中，涉及四个物理量，除时间t是标量外，其余三个v、v0、a都是矢量．在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上，当取其中一个量的方向为正方向时，其他两个量的方向与其相同的取正值，与其相反的取负值，若取初速度方向为正方向，则下列说法正确的是() A．在匀加速直线运动中，加速度a取负值B．在匀加速直线运动中，加速度a取正值C．在匀减速直线运动中，加速度a取负值D．无论在匀加速直线运动还是在匀减速直线运动中，加速度a均取正值BC[若取初速度方向为正方向，物体做匀加速直线运动，表示初速度方向和加速度方向相同，加速度为正值，若物体做匀减速直线运动，物体加速度为负值，故B、C正确．]3．(多选)某质点的位移随时间变化的关系是s＝4t＋4t2，s与t的单位分别为m和s，下列说法正确的是()A．v0＝4 m/s，a＝4 m/s2B．v0＝4 m/s，a＝8 m/s2C．2 s内的位移为24 mD．2 s末的速度为24 m/sBC[质点的位移随时间变化的关系式s＝4t＋4t2与匀变速直线运动的位移与时间关系公式s＝v0t＋12at2相对比可得v0＝4 m/s，a＝8 m/s2，选项A错误，B正确；2 s内质点的位移s＝4×2＋4×22 (m)＝24 m，选项C正确；由v t＝v0＋at＝4＋8t，可得2 s末质点的速度为v t＝(4＋8×2) m/s＝20 m/s，选项D错误．]匀变速直线运动的规律歼-20飞机在第11届中国国际航空航天博览会上进行飞行展示，这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相．在某次短距离起飞过程中，战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288 km/h，假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动．请探究：(1)歼-20飞机的加速度是多大？(1)v t＝v0＋at和s＝v0t＋12at2既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动．式中s、v0、v t、a都是矢量，通常情况下取初速度方向为正方向．对于匀加速直线运动，a取正值；对于匀减速直线运动，a取负值．计算结果若s、v t大于零，说明其方向与v0方向相同；若s、v t小于0，则说明其方向与v0方向相反．(2)特殊情况①当v0＝0时，v t＝at，s＝12at2(由静止开始的匀加速直线运动)．②当a＝0时，v t＝v0，s＝v0t(匀速直线运动)．2．用速度—时间图像求位移图线与坐标轴所围成的面积表示位移．“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和．【例1】一火车以2 m/s的初速度、0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：(1)火车在第3 s末的速度是多少？(2)在前4 s的平均速度是多少？(3)在第5 s内的位移是多少？[思路点拨]先选定正方向再用公式v＝v0＋at和s＝v0t＋12at2求解，第5 s内位移是前5 s内位移减去前4 s内位移．[解析]选取初速度方向为正方向，则v0＝2 m/s，a＝0.5 m/s2.(1)由v t＝v0＋at知，v t＝2 m/s＋0.5×3 m/s＝3.5 m/s.(2)前4 s内位移s1＝v0t＋12at2＝2×4 m＋12×0.5×42 m＝12 m.由v＝s1t知v＝124m/s＝3 m/s.(3)第5 s内的位移等于前5 s内位移减去前4 s内位移s2＝v0t′＋12at′2－s1＝2×5m＋12×0.5×52m－12 m＝4.25 m.[答案](1)3.5 m/s(2)3 m/s(3)4.25 m【例2】如图所示是一质点在0时刻从某一点出发做直线运动的v-t图像．关于该质点的运动，下列说法正确的是()A．0～2 s内的位移与2～4 s内的位移相同B．0～2 s内的加速度方向与2～4 s内的加速度方向相反C．4 s末再次经过出发点D．6 s末距出发点最远C[在v-t图像中，图线与坐标轴围成的面积表示质点在该段时间内发生的位移，图像在时间轴上方位移为正，图像在时间轴下方位移为负，据此可知，质点在0～2 s内的位移与2～4 s内的位移大小相等、方向相反，因此位移不相同，故A错误；质点在0～2 s内沿负方向运动，在2～5 s内沿正方向运动，在5～6 s内沿负方向运动，根据图线与坐标轴围成的面积大小可知，2 s未质点距出发点最远，4 s末回到出发点，故D错误，C正确；在v-t图像中，图线的斜率表示加速度，可知质点在0～2 s内的加速度与2～4 s内的加速度大小相等、方向相同，B错误．]选用匀变速直线运动公式解题的策略(1)理解各个匀变速直线运动公式的特点和应用情景．(2)认真分析已知条件(必要时以书面的形式呈现出来)，看已知条件和哪个公式的特点相符，然后选择用之．(3)对不能直接用单一公式解决的匀变速直线运动问题，要多角度考虑公式的组合，选择最佳的组合进行解题．[跟进训练]1．某物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为1 m/s2，求：(1)物体在2 s内的位移大小；(2)物体在第2 s内的位移大小；(3)物体在第二个2 s内的位移大小．[解析](1)由v0＝0，t1＝2 s得x1＝12at21＝12×1×22 m＝2 m.(2)第1 s末的速度(第2 s初的速度) v1＝v0＋at2＝1 m/s故第2 s内的位移大小x2＝v1t3＋12at23＝⎝⎛⎭⎪⎫1×1＋12×1×12m＝1.5 m.(3)第2 s末的速度v2＝v0＋at′＝1×2 m/s＝2 m/s，这也是物体在第二个2 s内的初速度故物体在第二个2 s内的位移大小x3＝v2t″＋12at″2＝⎝⎛⎭⎪⎫2×2＋12×1×22m＝6 m.[答案](1)2 m(2)1.5 m(3)6 m2．(多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v-t 图像如图所示，下列判断正确的是()A．甲做匀速直线运动，乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动B．两物体两次速度相同的时刻分别在1 s末和4s末C．乙在前2 s内做匀加速直线运动，2 s后做匀减速直线运动D ．2 s 后，甲、乙两物体的速度方向相反ABC [由v -t 图像可知，甲以2 m/s 的速度做匀速直线运动，乙在0～2 s 内做匀加速直线运动，加速度a 1＝2 m/s 2，2～6 s 内做匀减速直线运动，加速度a 2＝－1 m/s 2，选项A 、C 正确；t 1＝1 s 和t 2＝4 s 时两物体速度相同，选项B 正确；0～6 s 内甲、乙的速度方向都与正方向相同，选项D 错误．]匀变速直线运动的推论公式一只宠物狗和主人游戏，人抛出一小球，让狗叨回来，若狗做匀加速直线运动．请探究：(1)若狗从静止开始，匀加速跑了20 m 的位移时速度为10 m/s ，试求其加速度； (2)试求这段时间内狗儿中间时刻的速度大小？ 提示：(1)由v 2＝2ax 可得a ＝2.5 m/s 2 (2)由v t 2＝v 0＋v t2＝5 m/s. t 0公式表示了匀变速直线运动中速度与位移、加速度的关系，通常称为速度—位移公式．在问题不涉及时间或不需要求时间时，用这个公式求解通常比较简便．2．平均速度做匀变速直线运动的物体在一段时间t 内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度，还等于这段时间初、末速度矢量和的一半．推导：由s ＝v 0t ＋12at2① 平均速度v ＝s t ＝v 0＋12at②由速度公式v t ＝v 0＋at ，当t ′＝t 2时v t 2＝v 0＋a t2③由②③得v ＝v t 2④又v t ＝v t 2＋a t2⑤由③④⑤解得v t 2＝v 0＋v t2⑥所以v ＝v t 2＝v 0＋v t 2，同时s ＝v t ＝v t 2t ＝v 0＋v t2·t . 3．中间位置的速度做匀变速直线运动的物体，在中间位置的速度等于这段位移中初、末速度的方均根．如图所示，一物体做匀变速直线运动由A 到B ，C 是其中间位置，设位移为s ，加速度为a ，则v 2s 2－v 20＝2a ·s 2①v 2t －v 2s 2＝2a ·s 2②由①②解得v s 2＝v 20＋v 2t 2. 【例3】 物体先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a 1＝2 m/s 2，加速一段时间t 1，然后接着做匀减速直线运动，加速度大小为a 2＝4 m/s 2，直到速度减为零，已知整个运动过程所用时间t ＝15 s ，则物体运动的最大速度为( )A ．15 m/sB ．20 m/sC ．7.5 m/sD ．无法求解[思路点拨] ①物体先做初速度为零的匀加速直线运动，再做末速度为零的匀减速直线运动．②物体匀加速过程的平均速度等于匀减速过程的平均速度．B[设最大速度为v m，匀加速直线运动过程：v m＝a1t1，匀减速直线运动过程：v m＝a2t2，所以整个运动过程的时间t＝t1＋t2，以上各式联立并代入数据，解得v m＝20 m/s，故B正确．]在上题中，物体的总位移是多大？[解析]在加速阶段v2m－0＝2a1x1得x1＝100 m在减速阶段0－v2m＝－2a2x2得x2＝50 m总位移x＝x1＋x2＝150 m[答案]150 m[跟进训练]3.如图所示，物体A在斜面上由静止匀加速滑下s1后，又匀减速地在水平面上滑过s2后停下，测得s2＝2s1，则物体在斜面上的加速度a1与水平面上加速度a2的大小关系为(物体A滑入水平面时速度大小不变)()A．a1＝a2B．a1＝2a2C．a1＝12a2D．a1＝4a2B[设物体运动到斜面末端时速度为v，则有v2－0＝2a1s1 ①同理在水平面上有0－v2＝－2a2s2 ②解①②得a1＝2a2.选项B正确．]1．物理观念：两个公式、三个推论．2．科学思维：公式用v-t图像的应用．3．科学方法：公式法、图像法．1．在匀变速直线运动中，下列说法中正确的是()A．相同时间内位移的变化相同B．相同时间内速度的变化相同C．相同时间内速率的变化相同D．相同路程内速度的变化相同B[匀变速直线运动中加速度是恒定的，即相同时间内速度的变化相同，B 正确．]2．一辆匀加速行驶的汽车，经过路旁两根电线杆共用5 s时间，汽车的加速度为2 m/s2，它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s，则汽车经过第1根电线杆的速度为()A．2 m/s B．10 m/sC．2.5 m/s D．5 m/sD[根据v＝v0＋at，得v0＝v－at＝15 m/s－2×5 m/s＝5 m/s，D正确．] 3．如图所示，一辆正以8 m/s的速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18 m时的速度为()A．8 m/s B．12 m/sC．10 m/s D．14 m/sC[由v2－v20＝2as，得v＝v20＋2as＝82＋2×1×18 m/s＝10 m/s，故C正确．]4．(多选)小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其v-t 图像如图所示，下列判断正确的是(g取10 m/s2)()A．小球下落的高度为1.25 mB．小球能弹起的最大高度为0.45 mC．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为5 m/sD．小球下落的最大速度大小为5 m/sABD[由图及题意可知，0～0.5 s的图线表示小球自由下落，图线与坐标轴围成的面积表示球自由下落的高度h，则有h＝12×5×0.5 m＝1.25 m，故A正确；0.5～0.8 s的图线表示小球反弹，图线与坐标轴围成的面积表示球能弹起的最大高度h′，则有h′＝12×3×0.3 m＝0.45 m，故B正确；小球在0.5 s末第一次反弹，小球第一次反弹后瞬时速度大小为3 m/s，故C错误；小球在0～0.5 s内自由下落，由图读出下落的最大速度大小为5 m/s，故D正确．]5．如图所示，你坐在沿直线行驶的汽车中，能看到：汽车启动时，速度计的指针顺时针方向转动；刹车时，速度计的指针逆时针方向转动．问题：(1)如何根据此现象判断汽车的运动是不是匀变速直线运动？(2)如果汽车做的是匀减速直线运动，加速度如何变化？提示：(1)若速度计的指针随时间均匀变化，则汽车做的是匀变速直线运动，若速度计的指针随时间变化不均匀，则汽车做的不是匀变速直线运动．(2)加速度不变．莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。
2020-2021学年物理新教材粤教版必修第一册教师文档：第4章第2节加速度与力、质量之间的关系含解析第二节加速度与力、质量之间的关系学习目标：1.[物理观念]知道加速度的大小与力和质量有关．了解气垫导轨减小摩擦的原理及控制变量法．2。
［科学思维]掌握用气垫导轨及打点计时器完成实验,并会处理实验数据，得出实验结论． 3.［科学探究］学会利用实验探究加速度与质量、与力的定量关系，通过与他人交流合作，提高实验能力．4。
［科学态度与责任］学会在实验中尊重事实，实事求是的科学态度,培养严谨活学、科学探究能力与责任．一、影响加速度的因素1．加速度的测量（1)在实验中加速度不能直接测量，可以通过直接测量时间和位移间接地测量加速度．（2）由静止开始做匀变速直线运动的物体，位移s＝错误!at2，测出位移s和时间t，则它的加速度a＝错误!。
2．加速度与物体的受力和质量之间的关系（1)在确定加速度与物体的受力情况、物体的质量之间的关系时，我们一般采用控制变量法，即先保持一个量不变，测量另外两个量之间关系的方法．（2）在探究加速度与质量的关系时,要保持物体所受合外力不变，而改变物体的质量．①设斜面与水平桌面的夹角为θ,小车的质量为M，把小车放在斜面上，忽略小车与斜面间的摩擦,则小车所受合外力大小为Mg sin θ，增大小车的质量而保持合外力不变，需要减小夹角θ。
②结论，相同质量的物体，受到的外力越小，加速度越小，受到相同外力时，质量越小,加速度越大．说明：控制变量法是物理学中常用的一种科学方法．二、探究加速度与力、质量的定量关系1．实验装置(如图所示）气垫导轨：减少轨道摩擦．光电门：光电门对时间的记录是非常准确的，如果能测得挡光片的宽度ΔL和挡光片经过光电门的时间Δt，就可以求得挡光片通过光电门的平均速度．如果挡光片很窄，可以认为这个速度就是挡光片通过光电门的瞬时速度．2．实验原理：实验的基本思想——控制变量法(1)保持研究对象即滑块的质量不变，改变钩码的数量，即改变拉力，探究加速度与所受合外力之间的定量关系．（2）保持滑块的受力不变，研究加速度与质量之间的定量关系．3．实验数据的图像表示通过对数据的记录和分析,可以得到a.F、a。
第二节弹力学习目标：1.[物理观念]知道弹性形变、弹性限度、范性形变及弹力的概念，理解胡克定律，能解释有关弹力的问题． 2.[科学思维]掌握对弹力的分析和计算，会分析弹力的方向，能用胡克定律计算． 3.[科学探究]通过探究微小形变、胡克定律，学会与他人交流，分析数据，得出结论． 4.[科学态度与责任]学会在探究中尊重事实，认真分析原始数据，培养科学探索的学习态度，激发学习兴趣．一、认识形变、弹性与弹性限度1．认识形变(1)形变：物体发生形状或体积的变化．(2)形变的种类：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变和扭曲形变等．2．弹性与弹性限度(1)弹性：物体具有恢复原状的性质．(2)弹性形变：撤去外力后，物体能完全恢复原状的形变，称为弹性形变．(3)弹性限度：如果外力过大，撤去外力后物体形状不能完全恢复，我们称这种现象超过了物体的弹性限度．(4)范性形变：停止用力后，物体不能恢复原状的形变叫范性形变．说明：我们遇到的都是弹性形变的现象．二、探究弹力1．弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力．2．弹力的方向：(1)压力方向垂直于支持面指向被压的物体；(2)支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体；(3)绳子对物体的拉力方向沿绳子指向绳子收缩的方向．3．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比．(2)公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位：N/m，读作牛顿每米．不同的弹簧，其劲度系数不同．说明：弹力的方向与施力物体形变方向相反，指向受力物体．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)所有形变在撤去外力后都能恢复原来的形状．(×)(2)物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变．(√)(3)两个接触的物体，若它们间有弹性形变，则一定有弹力的作用． (√)(4)弹簧的劲度系数与弹力的大小无关．(√)2．下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是()A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失D[力是物体间的相互作用，弹力的施力物体和受力物体都会发生形变，故B项错误；发生形变的物体，当撤去外力后，有些能完全恢复原状，有些不能完全恢复原状，A项错误，D项正确；不管是硬物体还是软物体，只要有弹力作用，都会发生形变，C项错误．]3．一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度．则该弹簧的劲度系数为()A．40 m/N B．40 N/mC．200 m/N D．200 N/mD[由胡克定律可知，弹簧的劲度系数为k＝Fx＝40.02N/m＝200 N/m，D项正确．]形变、弹性与弹性限度在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的跳水运动就是一个实例．请探究：(1)李明同学说跳板发生了形变，脚没有发生形变，这说法对吗？(2)脚受的支持力是谁给的？提示：(1)不正确，跳板和脚都发生了弹性形变．(2)是由跳板发生弹性形变给的．体能够完全恢复原状，这种形变叫作弹性形变，不能完全恢复原状的形变叫作范性形变．一般情况下，若无特别说明，形变通常指的是弹性形变．2．产生弹力的条件：(1)两个物体直接接触；(2)接触面上发生弹性形变．3．弹性限度弹性体的形变不能无限增大，若超过一定的限度，撤去外力时物体就不能恢复原状，这个限度称为弹性限度(elastic limit)，它是弹性形变的极限．【例1】(多选)下列各种形变属于弹性形变的是()A．物体放在水平桌面上，移去物体后，桌面恢复原状B．弹簧不挂重物时长10 cm，挂重物后再移去，弹簧长度变为10.8 cmC．用弹簧秤称量一重物完毕后，指针位于零刻度处D．细钢丝被弯成弹簧[思路点拨]能恢复原状的形变是弹性形变．AC[区分弹性形变和范性形变的关键是看物体受力后能不能恢复到原来的形状，题中A、C均可恢复是弹性形变；B、D不能恢复是范性形变．]观测物体形变的方法(1)形变明显的，如弹簧伸长或缩短，橡皮条被拉长等，可以直接观察和测量．(2)有的形变量非常少，我们很难观察到，可以通过放大来观察微小的形变．[跟进训练]1．如图中的两个实验所体现出的共同的物理思想方法是()A．极限法B．放大法C．控制变量法D．等效替代法B[图甲是利用光的多次反射将微小形变放大；图乙是利用细管中液面的变化观察玻璃瓶的微小形变，故为放大法，B正确．]弹力很多男生都很喜欢足球运动，一次甲同学把足球踢向空中，如图所示．请探究：(1)乙同学说足球此时受重力、脚对球的弹力和空气阻力三个力的作用，你认为他说的对吗？(2)如果有弹力，则应具备什么条件？提示：(1)不对，足球受重力和空气阻力，没有弹力．(2)弹力产生条件：接触、有弹性形变．(1)两物体相互接触．(2)发生弹性形变．2．判断弹力有无的三种常见方法(1)直接判断：对于形变较明显的情况，可根据弹力产生条件直接判断．(2)利用“假设法”判断对形变不明显的情况，可假设将与研究对象接触的物体撤去，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力．(3)根据物体所处的状态判断静止(或匀速直线运动)的物体都处于受力平衡状态，这可以作为判断某个接触面上弹力是否存在的依据．3．几种常见弹力的方向如下表类型方向图示平面产生的弹力垂直于平面指向受力物体点产生的弹力过点垂直于和点接触的平面(或曲面的切面)曲面产生的弹力垂直于曲面的切面轻绳产生的弹力沿绳指向绳收缩的方向轻弹簧产生的弹力沿弹簧与形变方向相反轻杆产生的弹力可沿杆可不沿杆内，现给钢球施加一个水平向左的推力F.分析槽壁AB、AC对钢球的弹力是否存在，如果存在，方向如何．[思路点拨]根据作用效果可判断有无弹力，点面处弹力垂直接触面．[解析]钢球在水平推力作用下，与AB和AC相互挤压，因而钢球与AB、AC间均有弹力产生．AB对钢球的弹力垂直AB向下，AC对钢球的弹力竖直向上．[答案]见解析弹力有无的判断方法(1)条件法：对于发生明显形变的物体，可直接根据弹力产生的条件判断．(2)对于形变不明显的物体，通常采用以下方法：①假设法：假设将与研究对象接触的物体撤去，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力．②替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能不能维持原来的力学状态．如将侧壁、斜面用海绵来替换，将硬杆用轻弹簧(橡皮条)或细绳来替换．③状态法：因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力．在上题中，若将F去掉，再分析槽壁AB、AC对钢球的弹力．[解析]去掉推力后，钢球只与AC挤压，受到AC对钢球竖直向上的弹力．假设此时把AB“拿走”，钢球仍可静止于AC上，所以AB与钢球虽接触但并未产生形变，AB与钢球间无弹力作用．[答案]见解析．[跟进训练]2．在下图中，a、b表面均光滑且静止，天花板和地面均水平．a、b间一定有弹力的是()A B C DB[图A中，a、b间无弹力产生，因为a、b间无相互挤压，没有发生形变，A错误；图B中，若撤去b球，a球因重力作用要向右摆动，若撤走a球，b球因重力作用要向左摆动，则a、b相互挤压，产生弹力，B正确；图C中，假设a、b间有弹力存在，a对b的弹力方向向右，b将向右滚动，而题设条件为b是静止的，则a、b间不存在弹力，C错误；图D中，假设a、b间有弹力存在，a对b 的弹力方向垂直于斜面向上，则b受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，这三个力的合力不可能为零，即三个力不可能平衡，与题设条件矛盾，D错误．]胡克定律1．(1)实验目的①探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系．②了解弹簧测力计的工作原理．(2)实验器材铁架台、带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺．(3)实验原理与设计将已知质量的钩码悬挂于弹簧挂钩上，由二力平衡可知，弹簧对钩码的弹力大小等于钩码所受重力的大小．通过改变悬挂的钩码个数来改变弹簧弹力的大小，测出弹簧未挂钩码时的长度(弹簧原长)及挂钩码后的长度，可得出挂不同数量钩码情况下弹簧的伸长量．由此可进一步得出弹簧弹力的大小与弹簧伸长量的关系．(4)实验步骤①按照图所示安装实验装置．②用刻度尺测量弹簧原长．③在弹簧挂钩上依次挂下不同数量的钩码，并分别记下实验所挂钩码的总质量及弹簧长度．(5)数据分析①将数据及计算结果填入表中．弹簧弹力的大小与伸长量的关系弹簧原长l0＝________ cm次数1234 5钩码质量m/g弹簧弹力F/N弹簧长度l/cm弹簧的伸长量x/cm(6)实验结论①弹簧的弹力随伸长量的增大而增大．②在误差允许范围内，弹簧的弹力大小与伸长量成正比．(7)注意事项①所挂钩码总重不要太大，以免弹簧被过度拉伸，超出弹簧的弹性限度．②每次所增加钩码的质量尽量大一些，从而使坐标图上描的点尽可能稀一些，这样作出的图线更精确．③测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差．④记录数据时要注意弹力大小及弹簧伸长量的对应关系及单位．(8)误差分析(1)胡克定律成立的条件是：弹簧发生弹性形变，即必须在弹性限度内．(2)F＝kx中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的总长度．(3)F＝kx中的k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．(4)由F＝kx可知，弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系，即ΔF＝kΔx.【例3】某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验时，实验装置如图甲所示，所用钩码每个质量是30 g．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在下表中．实验中弹簧始终未超过弹性限度，g取10 m/s2.试根据这些实验数据在如图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力F与弹簧长度L之间的函数关系图线．甲乙钩码质量/g0306090120150弹簧总长/cm 6.007.008.009.0010.0011.00(2)图线与横轴的交点的物理意义是_____________．(3)该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是________．[解析]描点作图，得出弹簧弹力与其长度的关系图像，如图所示．(1)由图像可以得出该图线的数学表达式为F＝(30L－1.8)N.(2)图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F＝0时弹簧的长度为6 cm，即弹簧的原长．(3)图线的斜率表示弹簧的劲度系数，即k＝30 N/m.(4)图线延长后与纵轴的交点表示弹簧长度为5 cm时的弹力，此时弹簧被压缩了1 cm，即表示弹簧被压缩1 cm时的弹力为0.3 N.[答案](1)30L－1.8(2)弹簧的原长为6 cm(3)30(4)弹簧被压缩了1 cm 时的弹力为0.3 N【例4】一根轻质弹簧一端固定，用大小为50 N的力压弹簧的另一端，平衡时长度为L1＝20 cm；改用大小为25 N的力拉弹簧，平衡时长度为L2＝35 cm；若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，求弹簧的原长和劲度系数．[思路点拨]①弹簧受压力时的压缩量为(L0－L1)．②弹簧受拉力时的伸长量为(L2－L0)．[解析]设弹簧原长为L0，劲度系数为k.由胡克定律得：F 1＝k (L 0－L 1) ① F 2＝k (L 2－L 0)②联立①、②两式得L 0＝0.3 m ＝30 cm ，k ＝500 N/m. [答案] 30 cm 500 N/m弹力大小的计算(1)公式法：利用公式F ＝kx 计算(适用于弹簧这样的弹性体弹力的计算)． (2)平衡法：如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可由二力平衡知拉力的大小等于物体重力的大小(目前主要分析二力平衡的情况)．[跟进训练]3．如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上(不拴接)，整个系统处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，求在这一过程中下面木块移动的距离．[解析] 开始时，设下面弹簧压缩的长度为x 2，则有m 1g ＋m 2g ＝k 2x 2，得到x 2＝(m 1＋m 2)g k 2；当上面的木决刚离开上面弹簧时，设下面弹簧压缩的长度为x 2′，则有m 2g ＝k 2x 2′，得到x 2′＝m 2gk 2.所以在这一过程中下面木块移动的距离为h ＝x 2－x 2′＝m 1gk 2. [答案]m 1gk 21．物理观念：形变、弹性限度、弹力．2．科学思维：弹力大小、方向的分析；F ＝kx 的理解与应用．3．科学方法：放大法、实验法、假设法、列表法、图像法、条件法等．1.一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为()A．竖直向上B．竖直向下C．垂直树枝斜向上D．沿树干方向C[支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，故选项C正确．] 2．下列画出的弹力F N的示意图，合理的是()D[A图中弹力F N的方向应指向球心；B图中弹力F N的方向应竖直向上；C 图中弹力F N的方向应竖直向上；D图中F N的方向应垂直于杆斜向上，故选项D 正确．]3．(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是()A．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧伸长(或缩短)量x成正比B．由k＝Fx可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量成反比C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧伸长(或缩短)量x的大小无关D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧单位长度所受弹力的大小AC[在弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量(或压缩量)遵守胡克定律F＝kx，故选项A正确；弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定，与弹力F及弹簧伸长(或缩短)量x无关，故选项C正确，B错误；由胡克定律F＝kx得k＝Fx，可理解为弹簧每伸长(或缩短)单位长度时弹力的值与k值相等，故选项D错误．]4．(多选)一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为了使一光滑铁球静止，需用一水平推力F作用于球上，F的方向通过球心，如图所示，则()A．球一定受到斜面的弹力B．球一定受到墙壁的弹力C．球可能受到斜面的弹力D．球可能受到墙壁的弹力AD[用假设法解此题．假设将斜面去掉，因为球受重力，有向下运动的趋势，因此球不会保持静止状态，所以球一定受到斜面的弹力作用，所以A正确，C错误；假设去掉竖直墙壁，如果F的大小合适，球和墙之间可以没有弹力，所以D 正确，B错误．]5．(思维拓展)某同学利用如图甲所示装置“做探究弹簧弹力大小及其长度的关系”的实验，根据数据，作出了对应的乙图．甲乙问题：(1)在安装刻度尺时，应注意什么？(2)请根据乙图求出劲度系数的数值，并保留三位有效数字．[解析](1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直．(2)该弹簧的劲度系数k＝ΔFΔx＝250×10－3×9.8(15.7－10.3)×10－2N/m≈45.4 N/m.[答案]见解析。
