弹力的方向
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【上次课回顾】上次课说到的“超重”的顺口溜是什么?重力和哪两个知识点联系比较紧密?如果回答不上来,请点击文章《重力》去复习一下。相信您会在我们不断的科学循环前进和网页互相链接中学得越来越好。我们现在来讲弹力的概念和弹力的方向。
弹力的概念
在新课标必修1第55页有弹力的如下定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原长,对其接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
定义中的弹性形变指的是能够恢复原状的形变;并不是所有的形变都是弹性形变。
弹力与重力、摩擦力一起并称力学三大典型力。我们在高中物理题目中最典型的弹力就是弹簧的弹力。从弹力定义来说,日常生活中的压力、支持力、绳子拉力都是弹力。比如,一本书放在桌面上,桌面给其的支持力就是弹力,只不过桌面的弹性形变很小,我们肉眼观察不到。
弹力的方向
弹力的方向研究是一个考点,如果是综合题,涉及到复杂的运动模式,弹力方向判断就很不容易;比如,竖直方向弹簧放置的振动模式。
下面我们来一起复习下教材中弹力方向的具体规定。
弹力的方向的规定:
(1)弹簧弹力的方向:压缩的弹簧给物体斥力;伸缩状态的弹簧给物体引力;弹力的方向与形变量△x相关。
(2)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。
(3)绳对物体的拉力(拉力是弹力中的一种)总是沿着绳,且指向绳收缩的方向。
对比下,不难看出,弹力方向的分析远比重力方向复杂。
弹簧的考题
从历年物理试卷分析来看,弹力的方向判断总是结合受力分析、机械能守恒定律、动量、电磁感应进行综合性命题。高中物理中的弹力是力学三大常见力之一,弹力的方向分析是这三个力中最难的。简单的弹力的方向判断没有任何考察的意义,因为区分度太小(大家都会做),因此学会在这些综合题中应用就显得非常重要。
前文中讲到的弹力的方向规定必须铭记于心,这是解决任何综合题中弹力的方向的基础与前提条件。另外笔者建议大家最好结合一些典型的例题来帮助大家记忆;而且,这些典型题最后隔一段时间就再复习一遍。这样在处理考试中弹簧类解答题时,大家才不会因为弹力概念或方向判定而丢分或影响答题时间。
这里有几道弹簧的题目,学习了机械能守恒定律内容后才能够做。附件下载:弹簧问题典型练习题
一些高考试题或模拟考题中,弹簧竖直方向放置。这类问题的考察,在弹力的基础上融入了重力的因素,往往有借助于两个物体相碰导致的振动情况分析,无疑增加了难度。在这些问题上笔者写过一篇文章:高中物理弹簧问题求解思路浅析。
下一篇文章要和大家一起探究的是:弹力的大小,在这篇文章中,除了探究弹力的大小外,我们还着重与大家一起探究弹性势能。
于2012年6月王尚第三次编辑修改。
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