初中生學(xué)習(xí)物理的時(shí)候肯定會(huì)遇到這種情況:有一類題好像課堂上物理老師教過,而且好像是這樣做的,但是為什么是錯(cuò)的呢?
對(duì)于一些物理問題,物理老師講解了好幾遍,有些學(xué)生還是不會(huì)做高中物理實(shí)驗(yàn)彈簧題貝語(yǔ)網(wǎng)校,這種無奈在每一堂課上都上演著。每次遇到這樣的知識(shí)點(diǎn),物理老師總會(huì)給出很多的講解,但總有學(xué)生不放在心上,要么只了解表面,不去深究?jī)?nèi)部的物理原理,要么干脆不認(rèn)真聽課。
對(duì)于初二的學(xué)生來說,剛開始接觸力學(xué)的時(shí)候,一切看上去都是新知識(shí),甚至很多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都很有趣。然而漸漸地,他們開始覺得物理問題并沒有想象的那么有趣,很多物理問題的正確結(jié)果往往和自己想象的不一致。
例如,考慮以下物理問題:
這道物理問題的本質(zhì),其實(shí)就是研究彈簧的彈力和哪些因素有關(guān)!
在初中物理中,我們簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)“彈簧力與形變”的關(guān)系,甚至只需要知道“形變?cè)酱螅瑥椈闪υ酱蟆边@個(gè)初步結(jié)論。該類題目稍微難一點(diǎn),就是要結(jié)合探索性實(shí)驗(yàn)高中物理實(shí)驗(yàn)彈簧題,結(jié)合函數(shù)圖像,得出彈簧力與形變成正比的結(jié)論。
對(duì)于上面的問題,我們首先要知道四根彈簧是完全相同的。由于彈簧可以拉伸或縮短,所以在這道題中,拉伸量相同的彈簧彈力相同,壓縮量相同的彈簧彈力也相同。題目還給出了另一個(gè)非常重要的條件:F 是水平方向相等的力。由于四根彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài),它們的長(zhǎng)度取決于彈力的方向和大小。
在這個(gè)問題中,真正讓一些學(xué)生感到困惑的是,“手對(duì)彈簧的拉力或壓力”與同樣情況下的“墻對(duì)彈簧的拉力或壓力”是否相同。
犯錯(cuò)誤的同學(xué)都以為,同樣情況下,“手對(duì)彈簧的拉力或壓力”要大于“墻對(duì)彈簧的拉力或壓力”!
這其實(shí)涉及到一個(gè)最關(guān)鍵的問題,為了使彈簧整體處于靜止?fàn)顟B(tài),其兩端的拉力或壓力必須相等,這兩對(duì)力是一對(duì)平衡的力。因此,圖A中的“彈簧左端壁面向左的拉力”等于“右手對(duì)彈簧施加的向右的拉力”,圖B中的“彈簧左端壁面向右的壓力”等于“右手對(duì)彈簧施加的向左的壓力”。
因此,對(duì)于圖 A 和圖 C,彈簧左端所受的力是相同的!圖 C 中的手可以替換為圖 A 中的墻壁,反之亦然,這意味著手和墻壁所受的作用可以相同。同樣,如果在垂直彈簧上懸掛一個(gè)重物,如果重物的重力和墻壁所受的力相同,實(shí)際上意味著重物所受的作用也相同,這兩者都會(huì)導(dǎo)致彈簧產(chǎn)生相同的變形,從而產(chǎn)生相同的彈力!因此,這兩個(gè)圖中彈簧的伸長(zhǎng)量相同,因此長(zhǎng)度也相同!
同樣的,圖 B 和圖 D 中墻和手的效果是一樣的!因此,這兩個(gè)圖中彈簧的長(zhǎng)度也是一樣的!
也就是說,在同樣的情況下,“手對(duì)彈簧的拉力或壓力”等于“墻對(duì)彈簧的拉力或壓力”!
這里的關(guān)鍵是,靜止的彈簧不可能只有一端受力,而另一端不受力!而且,靜止的彈簧兩端的力必須相同!
所以請(qǐng)記住,在彈簧的任何一端,施力物體可以是手、墻壁或重物!這些施力物體,例如手、墻壁和重物,產(chǎn)生的效果可以完全相同!因此,彈簧的變形量也可以相同,其長(zhǎng)度也可以相同!
因此本題答案應(yīng)為B。
錯(cuò)誤選A的同學(xué)以后要記住彈簧的這個(gè)特性,類似的題目經(jīng)常出現(xiàn)在彈簧測(cè)力計(jì)上,比如兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互相反向拉,兩端拉力相等,那么彈簧測(cè)力計(jì)的示值就是拉力的大小!
中學(xué)生,養(yǎng)成每天總結(jié)、總結(jié)的習(xí)慣吧。哪怕每天只能解決一兩道難題,中考前也能收獲頗豐!為了更好的未來,加油!