导图社区 高一物理力
这是一篇关于高一物理力的思维导图,主要内容有概念梳理、研究方法、本章实验。希望能对你有所帮助!
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力学
概念梳理
重心和重力
重力
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力
(2)方向:竖直向下
(3)大小:G=mg
重心
(1)定义:重心是重力的等效作用点
(2)形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心处
(3)物体的重心不一定在物体上,如质量分布均匀的圆环的重心不在圆环上
弹力与摩擦力
胡克定律
(1)内容:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比
(2)表达式:F=kx
(3)劲度系数:k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧自身的性质有关,单位是N/m
力的合成与分解
(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力,而那几个力就叫作这个力的分力
(2)力的合成
①概念:求几个已知力的合力的过程叫作力的合成
②两个互成角度的力的合力范围: ₁₂∣F₁−F₂∣≤₁₂F≤F₁+F₂
(3)力的分解
①概念:求一个力的分力的过程叫作力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算)
②分解方法:
a.在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解
b.为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法
(4)力的合成与分解遵从的规律:平行四边形定则和三角形定则
共点力及其平衡
(1)作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力叫作共点力
(2)物体保持静止或匀速直线运动状态,这个物体就处于平衡状态
(3)共点力作用下的物体平衡的条件:物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为∑Fx=0,∑Fy=0
研究方法
假设法
本章涉及的假设法有以下两种情况:
(1)假设某力存在(或不存在),在此基础上判断物体的状态是否与题设条件一致.若一致,则假设成立,即此力存在(或不存在);若不一致,则假设不成立,即此力不存在(或存在)
(2)假设问题正处于题设的临界状态,并以此为依据,展开讨论,以寻找解决问题的突破口
整体法与隔离法
分析物体的受力情况时,将整体法与隔离法配合使用,往往会使问题的解决更准确,更快捷
(1)整体法是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律.在运用整体法对物体系统进行受力分析时,不需考虑内力
(2)隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来,然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况,从而把一个复杂的问题转化为若干个简单的小问题
图解法
图解法是力学中常用的解题方法之一,就其解决问题的性质而言,有以下两种情况:
(1)进行力的合成或分解的运算,这种情况下要把力的三要素都表示出来,即作出力的图示
①用图解法可以求两个共点力的合力,也可以在力的分解中求分力
②用多边形法求合力,也是用图解法求合力的一个具体应用
(2)在解决力的分解的动态平衡问题时,要根据分力或合力的变化,作出力的平行四边形或三角形,从而判断力的变化趋势或求极值
正交分解法
(1)正交分解法就是把一个矢量分解到两个互相垂直的坐标轴(x轴和y轴)上,使每个坐标轴上的分量都可以进行代数运算,从而将矢量运算转化为代数运算的方法.正交分解法也是平行四边形定则的应用
(2)用正交分解法求多个共点力的合力的步骤:先将各个力分解到两坐标轴上,求出这两个坐标轴上的合力后,再应用平行四边形定则进行合成,以达到化繁为简的目的
(3)用正交分解法解决共点力平衡问题时,根据 Fₓ=0 和 Fy=0 列方程
本章实验
探究弹簧的弹力与弹簧形变量之间的关系原理:
通过弹簧悬挂钩码产生形变,用刻度尺测量弹簧原长和挂上钩码后的长度,求出形变量Δx,探究钩码重力和弹簧形变量之间的关系,由于钩码的重力大小等于弹簧弹力大小,所以探究了弹簧弹力与弹簧形变量的关系
测量弹簧的劲度系数:
原理:根据胡克定律F=kx,可得弹簧的劲度系数 k=Fx, 用弹簧测力计测出弹簧的弹力F和该情况下弹簧的伸长量x,即可求出弹簧的劲度系数,或者在坐标纸上作出F-x图像,利用图像中图线斜率的物理意义求弹簧的劲度系数k
验证力的平行四边形定则:
原理:先用一只弹簧测力计将橡皮条的结点拉到一定位置,作出该力F的图示;然后再用两只弹簧测力计互成角度地将橡皮条的结点拉到同一位置,作出这两个力的图示;利用平行四边形定则作出这两个力的合力F′. 若在误差允许的范围内 则可验证平行四边形定则