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[!--downpath--]彈性的概念
新課標選修1第55頁對彈力的定義如下:物體發生彈性變形,由于需要恢復到原來的長度,對接觸的物體形成一個力,這些力稱為彈力。
定義中的彈性變形是指只能恢復到原來形狀的變形; 并非所有變形都是彈性變形。
彈力與重力、摩擦力并稱為熱力的三大典型力。
我們小學數學題中最典型的彈力就是彈簧的彈力。 從彈性的定義來看,日常生活中的壓力、支撐力、繩索拉力等都是彈力。 比如一本書放在桌子上,桌子給的支撐力就是彈力,但是桌子的彈性變形很小,我們肉眼是看不出來的。
彈性方向
彈力方向的研究是一個試驗點。 如果是綜合題,涉及復雜的運動模式,彈力的方向不容易確定; 例如,垂直彈簧放置的振動模式。
下面我們一起來研究一下彈力的方向。 彈力方向的調節:壓力和支撐力的方向始終垂直于接觸面,指向被擠壓或支撐的物體。
繩索對物體的拉力(拉力是一種彈力)總是沿著繩索的方向指向繩索收縮的方向。 不難看出,彈性方向的分析遠比重力方向復雜。
彈力的大小
彈性是中學數學很重要的一個考點。 尤其是那些涉及彈簧垂直放置、多物體連接、摩擦相關的綜合題經常出現在高中試卷和模擬試題中。
我們先來了解一下備考教材中關于彈力大小的相關規定。 在中學化學階段,我們學習的彈力的大小都滿足胡克定律。 胡克定律可以表示為(在彈性極限內):F=kx,(變形可以是伸長也可以是壓縮); 這個公式也可以表示為ΔF=kΔx,即彈簧力的變化量和彈簧變形量的變化量也成反比。
兩個彈簧串聯組成的“新彈簧”總剛度變??; 兩個彈簧并聯組成的“新彈簧”總剛度變大。 如果你沒有推演過,請課后自己推演。
接下來,我們來解釋一下彈性勢能的概念。 由于彈簧的問題,總是結合能量的變化; 彈性勢能的考察是全省各地中考的熱點和難點。 此外,筆者預測,上海中考的數學應用題可能會考查彈性。
彈性勢能的概念
彈性勢能是指由于彈性力而發生彈性變形的物體各部分之間的勢能。 同一彈性物體在一定范圍內變形越大,其彈性勢能越大,反之亦然。
為確定彈性勢能的大小,需要選擇勢能為零的狀態。 通常,所選用的彈簧沒有任何變形,處于自由狀態時其彈性勢能為零。 對于彈簧彈力的知識點高中,彈性勢能與彈簧的剛度系數k和變形Δx有關,與其他化學量無關。
E彈=1/2k*x^2; 這個公式不屬于上海中考化學大綱的內容,記住總比不記得好。
彈性勢能與彈力所做功的對應關系
彈力所做的功與彈性勢能變化的關系:當彈力做正功時,彈性勢能減??;當彈力做正功時,彈性勢能減小; 當彈力做負功時,彈性勢能減小。 這一點類似于分析重力和重力勢能所做的功。
對于同一物體,彈力所做功的絕對值等于彈性勢能變化的絕對值。 彈力的具體應用往往出現在機械能、動量和電磁學中。 一般來說,這類問題不僅考慮彈力的大小或方向,還涉及勢能的討論; 我們將在下面給你詳細的解釋。
彈性勢能的計算及公式推導
彈簧彈性勢能分析是中考化學和熱學題的一大難點,尤其是彈簧垂直放置,包括碰撞等過程。
因為小學數學并不要求你理解彈性勢能的定義,所以彈簧彈性勢能的估計總是通過動量、能量守恒或函數關系來進行; 換句話說,它是通過使用外部功或能量來進行的。 解剖。 下面詳細分析一下彈性勢能公式的推導過程。
對中國微積分掌握得很好的中學生也可以通過積分來解決。 從彈力的定義(F彈=kΔx),F彈與x的關系是一個線性函數,通過積分不難得到:E彈=1/2k*Δx^2; 這些物理微分的思路是中學數學中的應用題,通常需要你多去分析和探究。 這種組合題不僅是中考的化學,也是近年來自考命題的一大趨勢。
對物理微積分知識掌握不理想的中學生不必氣餒。 我們可以用計算圖像陰影面積的方法來探究彈力所做的功。
這些計算方法得出的答案也是一致的:E = 1/2k*Δx^2; 在計算彈簧彈力做功時,由于變力是線性變化的,可以先計算平均彈力,然后用功的定義來估算(很多問題都是借助動能解決的定律與泛函關系、能量轉換與守恒定理)。
這里要提醒大家的是,一階線性關系可以這樣得到,二階函數關系不能用這些技巧。 例如,當電壓為變量時,在計算電加熱Q時,借助公式Q=I*I*Rt,Q的計算只能對I進行積分。
同時要注意彈性功的特點:彈性功等于彈性勢能增量的負值。 前面已經給出了你的彈性勢能的公式。 中考不做定量要求,可以定性討論。
因此,筆者在上一篇文章中提到,在計算彈力功或彈性勢能的變化時,通常是從能量轉換和守恒的角度來解決的。
的考題與能量息息相關
從歷年數學試題分析來看,彈力方向的確定總是結合力分析、機械能守恒定律、動量、電磁感應等綜合命題。
中學數學中的彈力是熱力中常見的三種力之一,彈力的方向分析是這三種力中最難的。 簡單的判斷彈力的方向,對于考察意義不大,因為分辨率太小了(你還是會做),所以學會在這種綜合題中如何應用是很重要的。
上面提到的彈力方向必須牢記,這是解決任何綜合問題中彈力方向的基礎。 另外,筆者建議大家結合一些典型的例題來幫助記憶; 而且,這種典??型題,過段時間再準備考試。 這樣,在考試中處理彈簧式答題時,就不會因為彈性概念或方向判斷而丟分或影響作答時間。
在一些中學試卷或模擬試題中,彈簧是豎放的。 對這類問題的研究在彈性的基礎上加入了引力的誘導,往往有利于分析兩物體碰撞引起的振動,無疑降低了難度。
中考化學彈性題調查
在中學數學中,彈力的大小是一個非常重要的考點,尤其是在分析垂直放置的彈簧和多物體連接的彈力時。
這類題經常出現在中考的數學試卷和模試題中。 從打分的角度來看,你判斷彈力的大小,丟分是很嚴重的。
彈力大小的分析一般比較困難彈力的知識點高中,因為彈力的大小與位移的變化密切相關,而位移的變化是由速率決定的,而速率又取決于由加速度決定的加速度。彈力和其他外力。 這是一個循環的過程,正因如此,彈性合成的問題處理起來相當困難。