2017届一轮复习 2.1 常见的性质力 教案
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2011高考物理一轮复习-2.1-力、力学中常见的三种力总教案力、力学中常见的三种力一、力1、定义:力是物体对物体的作用说明:定义中的物体是指施力物体和受力物体,定义中的作用是指作用力与反作用力。
2、力的性质①力的物质性:力不能离开物体单独存在。
一谈到力,必然涉及两个物体,受力物体和施力物体,力不能离开物体而存在,找不到施力物体和受力物体的力是不存在的.一提到力一定要知道其施力物体和受力物体,学好物理的功底。
说明:分析力,①首先要明确施力物体和受力物体(作用对象)②对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体.③受力物体和施力物体总是同时成对出现.②力的相互性:力的作用是相互的。
施力物体给予受力物体作用的同时必受受力物体的反作用.即力是成对出现的.施力物体同时也是受力物体.受力物体同时也是施力物体,我们把物体之间的作用称为作用力与反作用力.③力的矢量性:力是矢量,既有大小也有方向。
④力的独立性:一个力作用于物体上产生的效果与这个物体是否同时受其它力作用无关。
⑤力的测量工具:测力计,可以用弹簧称测量⑥单位:牛顿简称牛.符号N (SI制中:kgm/s2)意义:使质量为1千克的物体产生1米/秒2加速度力的大小为 1牛顿.⑦力的表示方法:三要素表示、力的图示和示意图力的三要素是:大小、方向、作用点.力的图示:用一根带箭头的线段表示出力的三要素,称为力的图示.要选择合适的比例(标度),要求严格。
说明:改变任一方面作用效果都改变。
力的示意图:若只要求正确地表示出物体的受力个数和受力的方向,按大致比例画出力的大小,称为力的示意图.示意图着重于受力个数和各力的方向画法,不要求作出标度.2、大小:G=mg (可以认为牛顿第二定律)(说明:物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关)此公式可认为牛顿第二定律。
g=9.8 N/kg 可以用...弹簧测力计测量3、方向:竖直向下(说明:不可理解为跟支承面垂直).不等同于指向地心,只有赤道和两极处重力的方向才指向地心。
高三物理一轮复习教案力的概念三个性质力课时安排:2课时教学目标:1.理解力的概念;2.掌握重力、弹力、摩擦力的产生、大小和方向3.掌握受力分析的基本方法和基本技能本讲重点:1.弹力、摩擦力2.受力分析本讲难点:弹力、摩擦力的分析与计算考点点拨:1.弹力方向的判断及大小计算2.摩擦力方向的判断及大小计算3.受力分析的一般方法第一课时一、力的概念及三个常见的性质力1.力的概念:力是物体对物体的作用。
(1)力的物质性:力不能离开物体而独立存在,有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。
二者缺一不可。
(2)力的相互性:力的作用是相互的(3)力的作用效果:①形变;②改变运动状态。
(4)力的表达:力的图示.2.力的分类(1)按性质分:重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
)(2)按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……(3)按产生条件分:场力(非接触力)、接触力。
3.重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(1)方向;总是竖直向下(2)大小:G=mg注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力。
由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为重力等于万有引力。
(3)重心:重力的等效作用点。
重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。
重心不一定在物体上。
质量分布均匀、形状规则的物体,重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定。
4.弹力(1)弹力的产生条件:弹力的产生条件是两个物体直接接触,并发生弹性形变。
(2)弹力的方向:与弹性形变的方向相反。
(3)弹力的大小对有明显形变的弹簧,弹力的大小可以由胡克定律计算。
对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。
高三物理总复习-一轮复习教学案-相互作用 共点力的平衡编制教师:贾培清一、力的分类1.按性质分重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
)2.按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 ……3.按产生条件分场力(非接触力,如万有引力、电场力、磁场力)、接触力(如弹力、摩擦力)。
二、重力地球上一切物体都受到地球的吸引,这种由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。
重力又可以叫做重量。
实际上重力G 只是万有引力F 的一个分力。
对地球表面上随地球自转的物体,万有引力的另一个分力是使物体随地球自转的向心力f ,如图所示。
由于f 比G 小得多(f 与G 的比值不超过0.34%),因此高考说明中明确指出:在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力。
方向可以认为是竖直向下。
物体各部分都要受到重力作用。
从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用都集中在一点,这一点叫做物体的重心。
重心可能在物体内,也可能在物体外。
三、弹力1.弹力的产生条件弹力的产生条件是:两个物体直接接触,并发生弹性形变。
2.弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被挤压或被支持的物体。
⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
例1.如图所示,光滑但质量分布不均的小球,球心在O ,重心在P ,静止在竖直墙和桌角之间。
试画出小球所受的弹力。
解:由于弹力的方向总是垂直于接触面,在A 点,弹力F 1应该垂直于球面,所以沿半径方向指向球心O ;在B 点弹力F 2垂直于墙面,因此也沿半径指向球心O 。
对于圆球形物体,所受的弹力必然指向球心,但不一定指向重心。
由于F 1、F 2、G 为共点力,重力的作用线必须经过O 点,因此P 、O 必在同一竖直线上,P 点可能在O 的正上方(不稳定平衡),也可能在O 的正下方(稳定平衡)。
2008高考物理一轮复习力的概念三个性质力课时安排:2课时教学目标:1.理解力的概念;2.掌握重力、弹力、摩擦力的产生、大小和方向3.掌握受力分析的基本方法和基本技能本讲重点:1.弹力、摩擦力2.受力分析本讲难点:弹力、摩擦力的分析与计算考点点拨:1.弹力方向的判断及大小计算2.摩擦力方向的判断及大小计算3.受力分析的一般方法第一课时一、力的概念及三个常见的性质力1.力的概念:力是物体对物体的作用。
(1)力的物质性:力不能离开物体而独立存在,有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。
二者缺一不可。
(2)力的相互性:力的作用是相互的(3)力的作用效果:①形变;②改变运动状态。
(4)力的表达:力的图示.2.力的分类(1)按性质分:重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
)(2)按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……(3)按产生条件分:场力(非接触力)、接触力。
3.重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(1)方向;总是竖直向下(2)大小:G=mg注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力。
由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为重力等于万有引力。
(3)重心:重力的等效作用点。
重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。
重心不一定在物体上。
质量分布均匀、形状规则的物体,重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定。
4.弹力(1)弹力的产生条件:弹力的产生条件是两个物体直接接触,并发生弹性形变。
(2)弹力的方向:与弹性形变的方向相反。
(3)弹力的大小对有明显形变的弹簧,弹力的大小可以由胡克定律计算。
对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。
磁场对运动电荷的作用——洛仑兹力一、洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力 电荷的定向移动形成电流,磁场对电流的作用力是对运动电荷作用力的宏观表现。
推导:F 安=B I L ⇒推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景 (物理模型)垂直于磁场方向上有一段长为L 的通电导线,每米有n 个自由电荷,每个电荷的电量为q ,其定向移动的速率为v 。
在时间内有vt 体积的电量Q 通过载面,vt 体积内的电量Q=n ·vt ·q导线中的电流I=tQ = n v q 导线受安培力F=B I L= B ·n v q ·L (nL 为此导线中运动电荷数目) 单个运动电荷q 受力f 洛=电荷数F= q B v(1)洛伦兹力的大小:F =qvB sin α(α为v 与B 的夹角)注意:① 当v ⊥B 时,f 洛最大,f 洛= q B v (f B v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直)导致粒子做匀速圆周运动。
②当v // B 时,f 洛=0做匀速直线运动。
③当v 与B 成夹角时,(带电粒子沿一般方向射入磁场),可把v 分解为(垂直B 分量v ⊥,此方向匀速圆周运动;平行B 分量v //,此方向匀速直线运动)⇒合运动为等距螺旋线运动。
磁场和电场对电荷作用力的差别:只有运动的电荷在磁场中才有可能受洛仑兹力,静止电荷中磁场中不受洛仑兹力。
在电场中无论电荷是运动还是静止,都受电场力作用。
f 洛=的特点:① 始终与速度方向垂直,对运动电荷永不做功,而安培力可以做功。
(所以少用动能定理,多与几何关系相结合)。
②不论电荷做什么性质运动,轨迹如何,洛仑兹力只改变速度的方向,不能改变速度的大小,对粒子永不做功第3(2)洛伦兹力的方向用左手定则来判断(难点).实验:判断f B v三者方向的关系1.洛伦兹力F的方向既垂直于磁场B的方向,又垂直于运动电荷的速度v的方向,即F总是垂直于B和v所在的平面.2.使用左手定则判定洛伦兹力方向:伸出左手,让姆指跟四指垂直,且处于同一平面内,让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动方向(当是负电荷时,四指指向与电荷运动方向相反)则姆指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向.说明:正电荷运动方向为电流方向(即四指的指向),负电运动方向跟电流方向相反.(3)洛伦兹力的特点洛伦兹力的方向一定既垂直于电荷运动的方向,也垂直于磁场方向.即洛伦兹力的方向垂直于速度和磁场方向决定的平面,同时,由于洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,所以洛伦兹力的瞬时功率P=Fv cos90o =0,即洛伦兹力永远不做功.二、洛伦兹力与安培力的关系1.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向称动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现.2.洛伦兹力一定不做功,它不改变运动电荷的速度大小;但安培力却可以做功.三、不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动1.分三种情况:一是匀速直线运动;二是匀速圆周运动;三是螺旋运动.2.做匀速圆周运动:轨迹半径r=mv/qB;其运动周期T=2πm/qB (与速度大小无关).3.垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动,但有区别:垂直进入匀强电场,在电场中做匀变速曲线运动(类平抛运动);垂直进入匀强磁场,则做变加速曲线运动(匀速圆周运动).点评:凡是涉及到带电粒子的动能发生了变化,均与洛仑兹力无关,因为洛仑兹力对运动电荷永远不做功。
第1节重力弹力摩擦力知识点一| 重力和弹力1.重力(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:G=mg,不一定等于地球对物体的引力。
(3)方向:竖直向下。
(4)重心:重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系,且不一定在物体上。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复形变,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
(2)条件:①两物体相互接触;②发生弹性形变。
(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。
3.弹力有无的判断根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
此方法多用来条件法判断形变较明显的情况对形变不明显的情况,可假设两个物体间没有弹力,若运动状态不变,则此假设法处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定存在弹力根据物体的运动状态,利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断弹力是否状态法存在(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。
5.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
[判断正误](1)只要物体发生形变就会产生弹力作用。
(×)(2)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。
(√)(3)重力的方向一定指向地心。
(×)(4)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(5)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。
(×)考法1 对重力和重心的理解1.关于重力的下列说法正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.物体在地球上无论运动状态如何,都受到重力的作用D.竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力C[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
专题2.1 重力弹力1. 判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)自由下落的物体所受重力为零(×)(2)重力的方向不一定指向地心(√)(3)地球上物体所受重力是万有引力的一个分力.(√)(4)物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力(×)(5)物体的重心就是物体上最重的一点,所以物体的重心不可能不在这个物体上(×)(6)同一物体从赤道移到北极,其重力不仅大小变大,而且方向也变了(√)(7)弹力一定产生在相互接触的物体之间(√)(8)相互接触的物体间一定有弹力(×)(9)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度(×)(10)弹簧的形变量越大,劲度系数越大(×)(11)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定(√)(12)只要物体发生形变就会产生弹力作用.(×)(13)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同.(×)(14)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆.(×)2. 下列关于力的说法中,正确的是( )A.有的力有施力物体,有的力没有施力物体B.任何物体受到力的作用后形状都发生改变C.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力D.影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点【答案】D3. (多选)下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则质量分布均匀。
甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。
关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是( )A.甲球受到一个弹力的作用 B.乙球受到两个弹力的作用C.丙球受到两个弹力的作用 D.丁球受到两个弹力的作用【答案】AC4. (多选)关于弹力的方向,下列说法中正确的是( )A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C.将物体用绳吊在天花板上,绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D.物体间相互挤压时,弹力的方向垂直接触面指向受力物体【答案】AD【解析】放在水平桌面上的物体所受弹力为支持力,其方向为垂直于桌面向上,故A正确;放在斜面上的物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上,故B错误,D正确;绳子对物体的拉力总是沿绳子收缩的方向,而物体对绳子的弹力方向指向绳子伸长的方向,故C错误。
《静电场》复习讲义一电场的力的性质【知识填空】一、三种起电方式的比较:(1)摩擦起电(2)感应起电(3)接触起电二、元电荷(1)一个电子所带电荷量的绝对值为1.6×1019C,它是电荷的最小单元,称为。
(2)对元电荷的两点理解:①电荷量不能连续变化,任何带电体所带的电荷量都是元电荷的;②质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷,但说它们是元电荷。
三、库仑定律(1)公式:F= ,式中k=9.0×109N·m2/C2叫做静电力常量。
(2)方向:在两点电荷的上,同种电荷,异种电荷。
(3)不能由库仑定律的表达式得出当r→0时,F→∞的错误结论。
因为两电荷间的距离r减小到接近零时,两电荷不能再视为点电荷,库仑定律不再适用。
(4)三个自由点电荷的平衡问题:可简记为“,,。
”四、电场强度(1)大小:,即电场中某一点场强的大小等于在该点的电荷所受电场力的大小与其电荷量的比值,适用于。
(2)矢量:叠加遵循,它的方向就是位于该点的正电荷受力的方向或负电荷受力的。
(3)理解:E的大小反映了电场的强弱,E仅由决定,与放入的检验电荷量、电性及所受电场力无关,因此说E与F成正比,与q成反比是的。
(4)点电荷周围的场强①公式:E= ,Q为真空中的点电荷所带电荷量,r为该点到点电荷Q的距离,是点电荷电场的决定式,其大小完全由场源电荷Q和该点位置所决定。
②方向,若Q为正电荷,场强方向沿Q和该点的连线指向该点;若Q为负电荷,场强方向沿Q和该点的连线指向Q。
(5)匀强电场中电势差与电场强度的关系:U AB= 。
①理解:公式U AB=Ed中d必须是,如果电场中两点不沿场强方向,d的取值应在场强方向的投影,即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。
②电场强度的方向就是电势降低的方向,只有沿场强方向,在单位长度上的电势差才最大,也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向,但是,电势降落的方向是电场强度的方向。
如图所示,三个电势降落的方向中,沿A→C电势降落最快。
常见的三种性质的力一.复习目标:1.进一步理解力是物体间的相互作用和认识三种性质的力的产生、大小和方向。
2.熟练应用弹力、摩擦力产生的条件结合力与运动的关系、假设法等判定弹力、摩擦力的有无和方向。
3.进一步体会自然界中各种相互作用的多样性和统一性。
二.复习重难点:1.重点:判定弹力、摩擦力的有无和方向。
2.难点:判定摩擦力的方向。
三.复习方法:讲授法、自主复习法、讨论法、练习法等。
四.课时安排:1课时五.复习过程:1.交流讨论:你对力的有哪些认识?力是物体与物体之间的相互作用,用符号F表示。
1)力的性质:物质性、相互性、矢量性、独立性。
2)力的三要素及图示三要素:a)大小、方向、作用点。
b)图示:力的三要素的图线表示。
3)力的分类a)按性质分:重力、弹力、摩擦力、静电力、安培力、分子力、核力··b)按作用效果分:推力、拉力、动力、阻力、浮力··c)按研究对象分:内力,外力4)力的作用效果a)使物体发生形变b)使物体的运动状态发生改变。
5)四种基本相互作用:引力相互作用、强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用。
2.请自主复习重力、弹力、摩擦力三种性质的力的产生、大小和方向的特点。
例1:关于物体的重心的说法,正确的是( )A.物体的重心一定在物体上B.重心就是物体内重力最大的部分C.物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关D.用线悬挂的静止物体,细线方向不一定通过物体的重心例2:下列说法正确的是( )A.木块放在桌面上所受到的向上的弹力是由于木块发生微小形变而产生的B.木块放在桌面上对桌面的压力是由于木块发生微小形变而产生的C.用细竹竿拨动水中的木头,木头受到的竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯对电线的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的例3:下列说法中正确的是()A. 摩擦力一定与物体的运动方向相反B.具有相对运动的两物体间必存在滑动摩擦力作用C. 静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反D. 两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=03.学法指导:1)求解某个力的最基本的方法有两种,一是利用力的决定式直接求解;二是利用力与运动的关系或功能关系等把力反求出来。
高考第一轮复习——电场的力的性质问题专题二. 学习目标:1. 明白库仑定律,会用库仑定律分析真空中点电荷间的作用力。
明白电荷守恒定律。
2. 明白得电场强度的物理意义,把握求解多个电荷所能形成的叠加电场场强的方法。
3. 重点把握与电场的力的性质问题相关的重要习题类型及其解法。
(一)电荷、电荷守恒定律1. 电荷自然界只存在两种电荷:正电荷、负电荷。
2. 元电荷:C10e19-.160⨯=,任何带电体的电荷量都为元电荷的整数倍。
3. 电荷守恒定律(1)物体有三种起电方式,分别是①摩擦起电;②接触起电;③感应起电。
(2)电荷守恒定律①内容:电荷既不能被制造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷总量不变。
②意义:电荷守恒定律是自然界的普遍规律,既适用于宏观系统,也适用于微观系统。
4. 点电荷(1)点电荷是一种理想化的模型。
若带电体之间的距离比它们自身的尺寸大得多,以致带电体的形状和大小对它们相互作用力的阻碍能够忽略不计,如此的带电体就能够看成点电荷。
(2)点电荷只具有相对意义,能看作点电荷的带电体的尺寸不一定专门小。
另外,对点电荷的电荷量一样不作限制。
(二)库仑定律1. 内容:在真空中两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2. 公式:221 r QQkF=,F叫库仑力或静电力,也叫电场力。
F能够是引力,也能够是斥力,k叫静电力恒量,其数值和单位的选取有关,公式中各量均取国际单位制单位时,229C/mN109k⋅⨯=。
3. 适用条件:①真空;②点电荷。
4. 明白得和应用库仑定律时应注意的问题(1)库仑力具有力的一切性质,相互作用的两个点电荷之间的作用力满足牛顿第三定律。
(2)在使用公式221 r QQkF=时,Q1、Q2可只代入绝对值运算库仑力的大小,相互作用力的方向依照同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判定。
峙对市爱惜阳光实验学校电场力的性质1.元电荷、点电荷、试探电荷电荷内容元电荷元电荷:e=1.6×10-19C。
所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。
电子带的电荷量q=-e。
点电荷当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可以看成带电的点,叫做点电荷。
点电荷是一种理想化模型。
试探电荷用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,叫做试探电荷(也叫检验电荷)。
试探电荷的体积和电荷量必须充分小,对被检电场不产生影响。
2.电荷守恒律(1)内容:电荷既不会创造,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一转移到另一;在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
(2)三种起电方式①摩擦起电:电子从一个物体转移到另一个物体上。
物体得到电子带负电,失去电子带正电。
②感起电:导体中的电荷重分布。
导体靠近带电体时,靠近带电体的一端出现与带电体电性相反的电荷,另一端出现与带电体电性相同的电荷(相对带电体)。
③接触带电:电荷的转移,一般是电子的转移。
与带电体接触的导体带上了与带电体相同电性的电荷。
3.库仑律(1)内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比。
作用力的方向在两点电荷的连线上。
同种电荷相互排斥,导种电荷相互吸引。
(2)表达式:F=kq1q2r2,其中k=9.0×109_N·m2/C2。
1.物体带电的实质物体带电的实质是得失电子。
2.库仑律的适用条件(1)库仑律只适用于真空中的点电荷,但在要求不很精确的情况下,空气中的点电荷的相互作用也可以用库仑律。
(2)当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时,可把带电体看做点电荷。
但不能根据公式错误地推论:当r→0时,F→∞。
其实在这样的条件下,两个带电体已经不能再看做点电荷了。
专题七静电场考纲展示命题探究考点一电场力性质根底点知识点1 电荷与电荷守恒定律1.元电荷:最小电荷量叫做元电荷,用e表示,e=1.6×10-19_C,最早由美国物理学家密立根测得。
所有带电体电荷量都是元电荷整数倍。
2.点电荷当带电体间距离比它们自身大小大得多,以至于带电体形状、大小及电荷分布对它们之间相互作用力影响可以忽略不计时,这样带电体就可以看做是带电点,叫做点电荷。
类似于力学中质点,也是一种理想化模型。
3.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不能创生,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体一局部转移到另一局部,在转移过程中,电荷总量保持不变。
(2)三种起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3)带电实质:物体得失电子。
(4)电荷分配原那么:两个形状、大小一样且带同种电荷导体,接触后再分开,二者带一样电荷;假设两导体原来带异种电荷,那么电荷先中和,余下电荷再平分。
(5)感应起电:感应起电原因是电荷间相互作用,或者说是电场对电荷作用。
①同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
②当有外加电场时,电荷向导体两端移动,出现感应电荷,当无外加电场时,导体两端电荷发生中和。
知识点2 库仑定律1.内容:真空中两个静止点电荷之间相互作用力,与它们电荷量乘积成正比,与它们距离二次方成反比,作用力方向在它们连线上。
2.表达式:F =kQ 1Q 2r 2,式中k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫做静电力常量。
3.适用条件:真空中点电荷。
(1)在空气中,两个点电荷作用力近似等于真空中情况,可以直接应用公式; (2)当两个带电体间距远大于本身大小时,可以把带电体看成点电荷。
4.库仑力方向:由相互作用两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力。
知识点3 电场强度、点电荷场强1.定义:放入电场中某点电荷受到电场力F 与它电荷量q 比值。
2.定义式:E =Fq。
专题二相互作用考纲展示命题探究考点一常见的性质力基础点知识点1 力、重力1.力的概念(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同,不接触的物体间也可以有力的作用,如重力、电磁力等。
(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向及作用点三个要素决定。
力的作用效果是使物体产生形变或加速度。
2.力的分类按力的性质可分为重力、弹力、摩擦力、安培力、洛伦兹力、分子力、核力等。
按力的效果可分为动力、阻力、向心力、回复力、浮力、压力、支持力等。
即使力的作用效果相同,这些力产生的条件及性质也不一定相同。
3.重力(1)产生:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
(2)大小:G=mg,大小与物体的运动状态无关,与物体所在的纬度、高度有关。
(3)方向:竖直向下。
(4)作用点:重心。
(5)测量:用弹簧测力计测量,测量时需使物体处于平衡状态。
知识点2形变、弹性、胡克定律1.形变物体在力的作用下形状或体积的变化。
2.弹性形变有些物体在形变后撤去外力作用后能够恢复原状的形变。
3.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。
(2)产生条件①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向相反。
4.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比。
(2)表达式:F =kx 。
①k 是弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,用符号N/m 表示;k 的大小由弹簧自身性质决定。
②x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
知识点3 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 1.静摩擦力与滑动摩擦力(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值。
μ=F fF N 。
(2)决定因素:接触面的材料和粗糙程度。
重难点一、弹力的分析与计算 1.弹力有无的判断 (1)弹力产生的条件①两物体相互接触;②物体发生弹性形变。
这两个条件缺一不可。
弹力是接触力,但相互接触的物体间不一定存在弹力,还要看两物体间有没有挤压而发生弹性形变。
(2)判断是否发生形变的方法对于形变明显的情况(如弹簧),可由形变直接判断。
形变不明显时,通常用下面的三种方法进行分析判断。
(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反,与自身(受力物体)形变方向相同判断。
(2)由物体的运动状态,根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律进行判断。
物体的受力必须与物体的运动状态相符合。
可根据物体的运动状态,先假设一个弹力的方向,由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程,求出弹力。
若所得结果为正值,则弹力方向与假设方向相同;若为负值,则弹力方向与假设方向相反。
(3)几种弹力的方向特别提醒“自由杆”即在连接处可以自由转动的杆,杆的受力一定沿杆的方向,否则就会转动;“固定杆”即在连接处不能自由转动的杆,杆的受力不一定沿杆的方向,应由物体所处的状态决定。
3.弹力的大小(1)与形变大小有关,同一物体形变越大,弹力越大。
(2)一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。
(3)对于弹簧,弹力的大小可以由胡克定律F =kx 进行计算,k 为弹簧的劲度系数,由弹簧本身特性决定。
①弹簧的劲度系数k 由弹簧本身的特性(材料、长度、横截面积等)决定,与F 、x 无关。
可以证明,劲度系数为k 1、k 2的两个弹簧串联后,k 串=k 1k 2k 1+k 2;并联后,k 并=k 1+k 2。
②相比而言,k 越大,弹簧越“硬”;k 越小,弹簧越“软”。
弹簧发生“弹性形变”必须在弹性限度内。
③表达式中的x 是弹簧的形变量,是弹簧伸长或缩短的长度,而不是弹簧的原长,也不是弹簧形变后的实际长度。
弹簧伸长或压缩相同长度,弹力大小相等,但方向不同。
④根据胡克定律,可作出弹力F 与形变量x 的关系图象,如图所示。
这是一条通过原点的倾斜直线,其斜率k =ΔFΔx 反映了劲度系数的大小,故胡克定律还可写成ΔF =k Δx ,即弹力的变化量跟弹簧形变的变化量成正比。
二、摩擦力的分析与计算 1.摩擦力有无的判断 (1)由摩擦力的产生条件判断摩擦力的产生条件:①接触面间有弹力;②接触面粗糙;③有相对运动或相对运动的趋势。
当这三个条件都满足时,有摩擦力产生;有一个条件不满足,就没有摩擦力。
特别提醒摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,不一定阻碍物体的运动,即摩擦力可能是阻力,也可能是动力。
(2)根据运动状态判断对于处于平衡状态的物体,结合物体所受其他外力的情况进行判断。
即:①假设没有摩擦力,看物体能否处于平衡状态。
如不能处于平衡状态,则必有摩擦力;如能处于平衡状态,则必无摩擦力。
②如果物体处于平衡状态且有摩擦力,则摩擦力必与其他的力的合力等大反向。
2.静摩擦力的分析方法(1)假设法先假设没有静摩擦力(接触面光滑),看相对静止的物体间能否发生相对运动。
若能发生相对运动,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能发生相对运动,则没有静摩擦力。
(2)状态法根据物体的运动状态来确定,思路如下:(3)转换法利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定。
先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向,再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向。
特别提醒静摩擦力具有“被动性”,所以产生静摩擦力一定有原因,这个原因就是“相对运动趋势”或物体受到“主动力”,找到了原因也就知道静摩擦力的有无和方向了。
3.摩擦力大小的计算(1)滑动摩擦力的计算方法①可用公式F f=μF N计算,注意对物体间相互挤压的弹力F N的分析,并不总是等于物体的重力,它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关,也与研究对象在该方向上的运动状态有关。
②可结合物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。
(2)静摩擦力的计算方法①最大静摩擦力F max的计算最大静摩擦力F max只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来。
比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,即F max=μF N。
②一般静摩擦力的计算一般静摩擦力F的大小和方向都与产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面间相互挤压的弹力F N无直接关系,因此F具有大小、方向的可变性。
对具体问题要结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或加速运动),利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。
1.思维辨析(1)只要物体发生形变就会产生弹力作用。
()(2)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。
()(3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。
()(4)滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。
()(5)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。
()(6)静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力。
()(7)相互作用的物体间的作用面积越大,其摩擦力就越大。
()(8)用手握紧瓶子静止在空中,手越用力,瓶子受到的摩擦力越大。
()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2.如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上。
A、B 是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2。
物块与地面的最大静摩擦力为F fm,则弹簧的劲度系数为()A.F fmx2+x1B.2F fm x2+x1C.2F fmx2-x1D.F fm x2-x1答案 C解析物块在离墙壁的最近和最远点,受到的静摩擦力等于最大静摩擦力F fm,由平衡条件可得:F fm=k(l0-x1),F fm=k(x2-l0),解得k=2F fmx2-x1,C正确。
3.(多选)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则()A.绳子上拉力可能为零B.地面受的压力可能为零C.地面与物块间可能存在摩擦力D.A、B之间可能存在摩擦力答案AD解析对A、B整体分析可知,绳子上拉力可能为零,对B分析,可知地面受的压力不可能为零,选项A对,B错;由于绳子处于竖直伸直状态,绳子中拉力只可能竖直向上,所以地面与物块间不可能存在摩擦力,而A、B之间可能存在摩擦力,选项C错,D对。
[考法综述]本考点知识是高中力学的基础,在高考中处于较高的地位。
在受力分析中常考查弹力和摩擦力方向的判断,而摩擦力与牛顿运动定律、功能关系、能量守恒等知识相结合进行综合考查是每年的必考内容,且难度较高。
因此复习本考点知识时要以夯实基础知识为主,通过复习应掌握:4个概念——重力、弹力、静摩擦力、滑动摩擦力2个公式——F f=μF N、F=kx3个方向——静摩擦力、滑动摩擦力、弹力三力的方向3种思想方法——假设法、极限法、状态法3个模型——轻绳模型、轻弹簧模型、轻杆模型命题法1弹力的分析与计算典例1(多选)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁。
开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F f a≠0,b所受摩擦力F f b=0。
现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间()A.F f a大小不变B.F f a方向改变C.F f b仍然为零D.F f b方向向右[答案]AD[解析]剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力F f b方向向右,C错误D正确。
剪断右侧绳的瞬间,木块a受到的各力都没有发生变化,A正确B错误。
【解题法】力学中几个理想模型的比较杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m 的小球。
下列关于杆对球的作用力F 的判断中,正确的是( )A .小车静止时,F =mg sin θ,方向沿杆向上B .小车静止时,F =mg cos θ,方向垂直于杆向上C .小车向右做匀速运动时,一定有F =mg ,方向竖直向上D .小车向右做匀加速运动时,一定有F >mg ,方向可能沿杆向上 [答案] CD[解析]小车静止或匀速向右运动时,小球的加速度为零,合力为零,由平衡条件可得,杆对球的作用力竖直向上,大小为F=mg,故A、B错误,C正确;若小车向右匀加速运动,小球的合力沿水平方向向右,如图所示,由图可知,F>mg,方向可能沿杆向上,故D对。
【解题法】“状态法”分析弹力的步骤(1)选取合适的研究对象,判明物体的运动状态。
(2)分析物体的受力情况,假设物体受弹力作用。
(3)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。
(4)求解弹力的大小及方向,判断是否沿杆。
若有解,则弹力存在,若无解,则弹力不存在。
命题法2弹簧类弹力问题典例3如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长,若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,则x为()A.mgk1+k2B.k1k2 mg(k1+k2)C.2mgk1+k2D.k1k22mg(k1+k2)[答案] A[解析]物体质量为m时,上面的弹簧处于原长,由于物体处于平衡状态,下面的弹簧一定对物体有向上的支持力,因此下面的弹簧被压缩x1,由平衡条件得k1x1-mg=0。