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[!--downpath--]聚焦數(shù)學(xué)高考考點(diǎn),探究化學(xué)生命現(xiàn)象。
重力和彈性是小學(xué)數(shù)學(xué)必須掌握的兩種力。 這兩種力量是高考的基本考點(diǎn)。 讓張老師給小伙伴們解釋一下吧!
重力
引力是由于月球的吸引力而形成的一種非接觸力。 必須說是“由于月球的引力”,而不是說引力是月球的引力。
為什么?
因?yàn)橐κ窃虑蛸x予物體的引力中的一個(gè)分量,另一個(gè)分量是向心力,所以不能說引力就是月球的吸引力。
我們知道力的符號(hào)是用字母F表示的,而引力有自己專屬的符號(hào)G。
我們從力的三要素的角度進(jìn)一步分析引力。
重力大小
物體引力G的大小與物體的質(zhì)量和重力加速度g有關(guān),但它們之間有一個(gè)特殊的公式G=mg。
這個(gè)公式是高中通過實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出來的,但是還需要用中學(xué)的萬有引力和向心力的公式來驗(yàn)證。
我們知道,物體的質(zhì)量是物體的一種屬性,與位置、形狀、狀態(tài)和濕度無關(guān),所以基本質(zhì)量是不變的。
并且 g 隨著月球經(jīng)度的減小而減小。 在赤道處,g值最??; 在兩極,g 值最大。
還記得有一道關(guān)于南極熊洞的數(shù)學(xué)題,是關(guān)于g的。 有興趣的朋友可以百度一下。
重力方向
重力的方向是垂直向上,“垂直向上”和“垂直向上”的含義不同。 垂直向上是指垂直海平面,垂直向上是指垂直接觸面。
后者是重力方向,前者是壓力方向。
而所謂垂直向上,如果放在宇宙層面,可能指的就是指向地心的方向。 例如,月球上不同位置的人,垂直靜止地釋放一個(gè)小球,球就會(huì)向地心落去,沒有所謂的上下左右。
重力方向的應(yīng)用是鉛垂線。 即一條線引出一個(gè)重物,利用重物的重力方向砌筑,避免墻體歪斜。
重心
重力作用的點(diǎn)稱為重心。 重心是等效的作用點(diǎn)。 這并不意味著重力只作用于物體的重心。 物體的所有部分實(shí)際上都受到重力的作用,但我們可以等效地作用于重心。
這里使用的一種數(shù)學(xué)方法是等效替換。
這些技巧在高中數(shù)學(xué)中還有兩個(gè)地方用到,那就是合力和等效內(nèi)阻這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
重心與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān)。 形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體,其重心在其幾何中心。 如果物體形狀或質(zhì)量分布發(fā)生變化,重心可能會(huì)發(fā)生變化。
重心可以在物體上或不在物體上。 而且重心越低,物體越穩(wěn)定。 例如,網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在傳球時(shí),身體會(huì)彎曲以增加重心,這樣可以更穩(wěn)定地運(yùn)球。
尋找物體重心的方法有兩種,一種稱為懸吊法,另一種稱為平衡法。
掛法是用細(xì)線將細(xì)點(diǎn)物掛兩次,然后用筆沿細(xì)線畫豎線。 這兩條線的交點(diǎn)就是重心。
平衡法是利用牛頓第一定理來確定物體的重心。 物體靜止時(shí)高中物理彈力方向,物體重力與支撐力方向相反,求重心位置。
例如,走鋼絲的人可以安全完美地穿過鋼絲,因?yàn)橹匦暮弯摻z在一條垂直線上,以保持穩(wěn)定。
松緊帶
彈力是由于物體的彈性變形而形成的,是一種非接觸力。
什么叫彈性變形?
彈性變形是指物體的形狀發(fā)生變化后可以完全恢復(fù)到原來的形狀,而塑性變形則不能完全恢復(fù)到原來的形狀。
例如,彈簧在彈性極限內(nèi)的變形為彈性變形,超過彈性極限則為塑性變形。
另一種典型的塑性變形是橡皮泥和面團(tuán)的變形,這兩個(gè)物體的變形并沒有完全恢復(fù)到原來的形狀。
彈力的大小
彈力的大小與物體彈性變形的程度有關(guān),彈性變形程度越大,彈力越大。 如果是彈簧,在彈性極限內(nèi),彈簧的變形程度與彈簧所受的彈力成反比。
這就是著名的胡克定律,它的公式是F=kx,F(xiàn)代表作用在彈簧上的彈力,k代表彈簧的剛度系數(shù),x代表彈簧的變形量。
彈性方向
彈力的方向與物體彈性變形的方向相反。 例如,由于被壓縮的彈簧會(huì)恢復(fù)到原來的形狀,所以彈力與壓縮的方向相反。
彈性作用點(diǎn)
彈力的作用點(diǎn)在接觸面上,我們?cè)诋嬃Ψ治鰣D的時(shí)候,往往把彈力的作用點(diǎn)畫在重心上。 這并不意味著彈力作用在重心上。 雖然彈力仍然作用在接觸面上,但為了方便分析受力,將其畫在重心上。
我們常見的壓縮、支撐和拉力都是彈力。 壓力是物體向下變形形成的向上彈力,支撐力是水平面向上變形形成的向下彈力,張力是由于繩索收縮而指向繩索收縮方向的彈力到繩索的變形。
彈簧力很重要的一種應(yīng)用是彈簧測(cè)力計(jì)。
彈簧測(cè)力計(jì)的原理是在彈性極限內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量與其所受的彈力成反比。
例如,彈簧的原始長(zhǎng)度為 5cm。 拉10N后,寬度變成10cm,所以伸長(zhǎng)量為10cm-5cm=5cm。 如果以20N的力拉動(dòng),則物體伸長(zhǎng)10cm。 此時(shí)彈簧的總長(zhǎng)度正好是15cm。
使用彈簧測(cè)力計(jì)要注意一個(gè)要素——零刻度、量程和分度值。
當(dāng)彈簧指針未指向零刻度時(shí),必須通過調(diào)零裝置將指針調(diào)至零刻度高中物理彈力方向,以防跑偏。
使用彈簧測(cè)力計(jì)檢測(cè)力時(shí),需要事先對(duì)被測(cè)力進(jìn)行估算,以確定檢測(cè)到的力是否會(huì)超出范圍。
彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是指彈簧測(cè)力計(jì)所能檢測(cè)到的最小、最準(zhǔn)確的力。 刻度值越小,測(cè)力越準(zhǔn)確。
彈簧量規(guī)可以檢測(cè)重力、彈簧力和摩擦力,但檢測(cè)方式不同。
彈簧測(cè)力計(jì)比較難的部分是彈簧測(cè)力計(jì)的串聯(lián)。 如果用兩個(gè)5N的力在一條直線上同時(shí)向相反的方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的指示不是10N,而是5N。 這可以通過二力平衡證明的知識(shí)來確定。
以上就是張老師總結(jié)的關(guān)于重力和彈性的知識(shí)點(diǎn)。 如有疑問,請(qǐng)關(guān)注教育中考。 張先生會(huì)及時(shí)回復(fù)您。