【讲义】第四章人体运动中的力讲义

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高中物理必修一 讲义 第4节 自由落体运动

高中物理必修一 讲义 第4节 自由落体运动

第4节自由落体运动学习目标要求核心素养和关键能力1.了解伽利略对自由落体运动的研究方法,领会伽利略的科学思想。

2.知道自由落体运动的概念,了解物体做自由落体运动的条件。

3.理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向。

4.掌握自由落体运动规律,并能解决相关实际问题。

5.掌握竖直上抛运动的特点及分析方法。

1.核心素养(1)了解伽利略利用斜面实验冲淡重力和合理的理论外推得出自由落体运动规律的方法和过程,提高学生探究物理问题的思维能力。

(2)会运用对称思维方法分析竖直上抛运动。

2.关键能力理论推理能力,逆向思维能力。

知识点一自由落体运动和自由落体加速度如图所示,在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快,在抽掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛下落快慢相同。

(1)为什么在抽掉空气的玻璃管中不同物体下落快慢相同?(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动?提示(1)因为没有空气阻力(2)空气的阻力作用可以忽略一、自由落体运动❶定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

❷特点(1)运动特点:初速度等于零。

(2)受力特点:只受重力作用。

❸实际落体运动的处理这种运动只在真空中才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落可以近似看作自由落体运动。

二、自由落体加速度❶定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同。

这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示。

❷方向:竖直向下。

❸大小(1)g值随纬度升高而增大,随高度增加而减小。

(2)一般计算中g可以取9.8 m/s2或10 m/s2。

【思考】跳伞运动员从飞机上跳下后,在空中下落一段时间再打开降落伞,运动员在空中下落时,可以看成是自由落体运动吗?提示运动员下落时,除受重力之外还受到空气阻力作用,一开始的阶段,空气阻力相对重力来说比较小,运动员的下落可近似看作自由落体运动。

打开降落伞后,受到的空气阻力不能忽略,不能看作自由落体运动。

合格性考试讲义 必修一 4-3 牛顿第二定律

合格性考试讲义 必修一 4-3 牛顿第二定律
A.购物车受到地面的支持力是40 N
B.购物车受到地面的摩擦力大小是40 N
C.购物车沿地面将做匀速直线运动
D.购物车将做加速度为a=4 m/s2的匀加速直线运动
解析:选B购物车沿水平面运动,则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等,方向相反,所以支持力FN=20×10 N=200 N,A错误;购物车受到地面的摩擦力大小是:Ff=μFN=0.2×200 N=40 N,B正确;推力大小是80 N,所以购物车沿水平方向受到的合外力:F合=F-Ff=80 N-40 N=40 N,所以购物车做匀变速直线运动,C错误;购物车的加速度:a= = m/s2=2 m/s2,D错误.
26.(2019·福建)如图所示,水平地面上一质量m=4kg的物体,在水平向右的拉力F1=10N的作用下做匀速运动,此时物体所受合外力F=________N:若仅将拉力增大为F2=30N,则物体所受摩擦力的大小f=________N,物体运动的加速度大小a=________ .
【答案】①. 0 ②. 10 ③. 5
【答案】C
【解析】
【详解】质量m为物体本身的性质,与物体受力和运动状态均无关,C对;
33.(2019.6·广东)如图所示,质量为1kg的物体在大小为3N的水平向右拉力F的作用下,沿水平面向右做直线运动.物体与桌面间的动摩擦因数为0.2.重力加速度g取10m/s2,则该物体的加速度大小为
A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D 4m/s2
11.如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量mA=2mB,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间()
A.A球加速度为 g,B球加速度为g
B.A球加速度为 g,B球加速度为0

特殊儿童早期干预,讲义 第四章

特殊儿童早期干预,讲义 第四章

第四章感知觉运动领域的早期干预感知觉是人类发展的重要心理过程,是各种心理活动的基础。

人们对客观世界的认识、情感和意志都是从感知觉开始的。

感知觉与运动能力之间也有着密不可分的关系。

任何一种感觉或知觉的缺失都会对人的运动能力产生影响。

因此,本章将着重探讨特殊儿童在感知觉运动领域的早期干预的内容、方法以及注意事项。

第一节学前儿童感知觉运动能力的发展感知觉是人类认识过程的最初级阶段,是人的意识与外部世界产生最直接联系的途径,离开这一过程,一切高级的心理机能都不可能发生。

学前阶段儿童探索外部环境,了解主客观世界的活动都依赖于动作的发展。

运动能力的发展以全新的方式改变着儿童身体与周围环境的关系,儿童运动能力的每一次提高都使他获得了控制和探究环境的新手段,打开了他认识世界的新天地,因比,许多发展心理学家甚至把运动能力的发展看做是认知发展的基础。

由此可见,无论是感知觉的发展,或是运动能力的发展,还是感知觉和运动能力的相互作用,都为认知能力的发展奠定了基础,是个体后续发展的前提和必要条件。

感觉是人类对事物个别属性的反映,它主要依赖于分析器的正常运作。

当儿童的分析器发育成熟并能够接触到刺激物时便产生了相应的感受。

一、学前儿童感知觉的发展1.视觉:会清楚物体的特征及其在空间中的组织关系。

颜色视觉的发展。

2.听觉:幼儿的听觉能力发展主要表现在:第一,幼儿期儿童的纯音听觉感受性一直在增长,且增长速度较快。

但存在明显的个体差异,同时教育在其中起着较大的促进作用,特别是在对声音细微差异的分辨能力方面。

第二,幼儿的言语听觉能力也在逐渐提高,但是不同年龄之间纯音听觉的敏锐度和言语听觉的球锐度差别程度较大。

小、中、大班的幼儿分辨语音中的细微差别的能力是不同的,小班幼儿还不会分辨,中班幼儿开始会分辨,大班幼儿已能基本掌握本民族的全部语言,儿童的听觉感受性在12岁以前一直是增长的,成年时会稳定一段时间,以后逐年下降。

人的衰老常常是从听力开始的。

初中物理讲义 力的初步认识 教师版

初中物理讲义 力的初步认识 教师版

第一讲力的初步认识◆力的基本概念1.力的定义及特点:力:物体对物体的作用.一般用符号F表示力,力的国际单位是:牛顿(N),测量力的大小的工具是弹簧测力计.力的特点:(1)普遍性所有物体每时每刻都在与其他物体发生相互作用即力的作用,没有不发生力的作用的物体.例如地球上的所有物体受到地球的吸引力,太阳系中的所有物体受到太阳的吸引力等等.(2)物体性力一定发生在物体与物体之间,离开了物体力是不能存在的.一个物体如果受到了力的作用,一定有别的物体对它施加这种作用.这两个物体一个称为受力物体,另外一个称为施力物体.施力物体和受力物体一定同时存在.(3)相互性力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时也受到另一个物体对它的作用力.一个物体既是施力物体又是受力物体.例如人推墙的同时墙也以相同大小的力在推人;用手提水桶时会感觉到桶在往下拉手.力是成对存在的.两个物体相互作用的一对力叫做作用力与反作用力,它们大小相等方向相反,作用在一条直线上,作用在两个不同的物体上.2.力的作用效果:(1)力可以改变物体的形状用手拉弹簧使弹簧变长,用橡皮泥可捏成各种动物等(2)力可以改变物体的运动状态物体运动状态的改变:一是指物体运动速度大小发生了改变,物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;二是指运动方向发生了改变;如左转弯、右转弯等.(3)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状改变,这个物体一定受到力的作用,而一个物体受到力的作用,则物体要么改变了形状,要么改变了运动状态,要么两者都发生了改变.注意:一个物体只要发生了运动状态的改变或形状改变,这个物体一定受到力的作用一个物体受到力的作用,则物体要么改变了形状,要么改变了运动状态,要么两者都发生了改变3.力的三要素及力的表示方法:(1)影响力的作用效果有三个要素:力的大小、方向和作用点(2)力的图示:找出力的作用点,规定一个单位长度,箭头的方向是力的方向,箭头或箭尾是力的作用点,同一个图上直线越长,表示力越大.如用15N的力拉小车,力的图示如左图所示:(3)力的示意图:直接用带箭头的直线表示物体受力情况,如图所示.【例1】 关于力,下列说法中错误的是( )A .一个物体也会产生力的作用B .发生力的作用时,施力物体和受力物体是成对出现的C .马拉车前进,马对车有作用力,车对马也有作用力D .运动员奋力将铅球推出后,铅球不再受到运动员的推力【答案】 A【例2】 端午节赛龙舟是我国民间传统习俗.小丽和她的同学一起在公园人工湖上举行龙舟比赛,使龙舟向前行驶的力的施力物体是( )A .船浆B .湖水C .同学D .龙舟【答案】B【例3】 说明在下列情况中,哪两个物体间发生了相互作用,谁是施力物体?谁是受力物体?(1)手用力提起书包. (2)人踢足球时. (3)石块从空中下落.【答案】 (1)是手和书包之间发生相互作用,对书包来说,手是施力物体,书包是受力物体;对于手来说,书包是施力物体,手是受力物体.(2)人踢足球时,是人和足球之间发生了力的作用.对球来说,人是施力物体,球是受力物体;对人来说,球是施力物体,人是受力物体.(3)是石块和地球之间发生了相互作用.对石块来说,地球是施力物体,石块是受力物体,对地球来说,石块是施力物体,地球是受力物体.【例4】 (多选)下图中的情景表示了力的作用效果,其中图_______主要表示力能使物体的运动状态发生改变;图_________主要表示力能使物体发生形变.(选填:“A”、“B”、“C”或“D”)【答案】 A D ;BC【例5】 下列物体运动状态没有发生改变的是( )A .汽车启动时,从静止变为运动B. 在竖直方向匀速上升的气球C .在草地上滚动的足球D. 汽车在盘山公路上匀速行驶【答案】 B【例6】 (多选)关于力、运动和力的关系,下列说法中正确的是( )A .施力物体同时一定要受到力的作用B .两个不接触的物体之间一定没有力的作用C .物体不受力,运动状态一定不改变D .物体运动状态不变,一定没有受到力的作用【答案】 A C 跳板在人的压力下变弯 人用力将足球踢出 磁铁将小铁球吸引过来A B C D【例7】画出下列各力的示意图.(1)起重机用8000N的力吊起重物;(2)小车受到一个与地面成30°角,大小为30N的斜向上的拉力.【答案】如图所示.◆重力1.重力产生的原因宇宙间任何物体,大到天体,小到灰尘之间都存在互相的吸引力,这就是万有引力定律.地球上的物体也受到地球对它的吸引力,由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力;用G表示.注意:物体的重力是由于地球对它的引力产生的,但是物体的重力并不等于地球对它的吸引力.2.重力的大小重力的大小与质量的大小成正比,重力与质量的比值大约是9.8N/kg,用g表示这个比值,则重力的大小可以写成G mg=,在要求不很精确的情况下,g可取10N/kg.3.重力的方向重力的方向不是垂直向下而是竖直向下.利用这一性质,建筑工人常用悬挂重物的方法来检查墙壁是否垂直.注意垂直与竖直的区别:选定某个平面为标准,与该平面成直角的是垂直方向;以水平面为标准,与它垂直的是竖直方向.由此可见,在同一地点,竖直总是具有确定的方向,而垂直所说的方向总跟所选定的平面有关.重力的方向总是竖直向下的,不能把竖直方向说成垂直方向.4.重力的作用点地球吸引物体的每一部分,但对整个物体,重力作用的表现就好像它作用在物体的一个点上,这个点叫做物体的重心.重力的作用点是重心,对于质量均匀形状规则的物体,重力的重心在物体的几何中心.例如圆形物体的重心就在圆心处.在作重力的图示时,力的作用点应画在物体的重心上.(左图为卡车的重心,右图为几种质地均匀、外形规则物体的重心)注意:(1)生活中我们说的物体的重量指的是物体的质量,物理学中说的物体重多少指物体受到的重力.【例8】 下列有关重力的说法中,正确的是( )A .只有跟地面接触的物体才受到重力的作用B .只有静止在地面上的物体才受到重力的作用C .只有运动的物体才受到重力的作用D .地面附近的物体都受到重力的作用【答案】 D【例9】 下列说法正确的是( )A . “G =mg ”表明:物体受到的重力跟它的质量成正比B . “m =G /g ”表明:物体的质量跟它的重力成正比C . “g =G /m ”表明:g 值大小等于物体受的重力跟它质量的比值,且是一个恒定的值D .上述说法都正确【答案】 A当物体位置改变时质量不变,但是重力大小在地球上和在月球上是不同的.∵物体在月球上的重力为地球上的16, ∴物体在地球上的重力98N 6588N G =⨯=物体在地球上的质量为588N 60kg 9.8N/kg G m g === 【例10】 一个物体在月球上受到月球吸引力为98N ,问:(1)它在地球上受到的重力?(2)它在地球上和月球上的质量分别是多少?(物体在月球上的重力为地球上的16,g 取9.8N/kg )【答案】 588N 60kg【例11】 请你在图中画出足球被运动员踢出后受力的示意图(不计空气阻力).【答案】 如右图所示.◆弹力1.弹力的定义:有些物体在受到力的时候会发生形变,不受力时又会恢复原来的形状(例如:把橡皮筋拉长,松手后,橡皮筋会恢复到原来的长度.风将树枝吹弯,风停后树枝将恢复原来的形状),物体的这种特性叫做弹性.而有的物体在变形后不能自动恢复原状(例如:橡皮泥),物体的这种特性叫做塑性.我们将在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变. 当物体发生弹性形变的时候,会产生阻碍发生形变的力(例如:在拉伸弹簧的时候,会感觉到弹簧对手有拉力的作用),这种力就叫做弹力.弹力是由于物体发生了弹性形变而产生的.通常所说的拉力、压力、支持力等,其实质就是弹力.2.影响弹力大小的因素弹力的大小与发生形变的程度有关,还与物体自身的性质有关.同一物体发生的弹性形变越大,产生的弹力也就越大.3.弹簧测力计弹簧是生活中常见的用来提供弹力的物体,它的弹力与伸长(或压缩)的长度成正比.利用这一性质,人们制成了弹簧测力计,其构造如图.弹簧的弹性有一定的限度,超过这一限度,弹簧将不能恢复到原来的长度,其弹力与伸长(或压缩)长度的正比关系也不再满足,这个限度就叫做弹簧的弹性限度.所以在使用弹簧测力计的时候一定不能超过它的弹性限度.使用弹簧测力计时要注意以下几点:(1)使用前要看清弹簧测力计的量程、零刻线和最小分度值.看清量程,也就是看清它的测量范围,使用时加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程,否则将可能超过弹簧的弹性限度,损坏弹簧测力计.看清零刻线处,是看弹簧测力计在不受拉力时,指针是否对准零刻线处,若没对准,应当调节,使指针回到零刻线处.认清弹簧测力计刻度,确定每大格、∵质量不随位置的改变而改变 ,∴该物体在月球上的质量也为60kg .每小格表示多大力,以便测量时迅速准确地读数.(2)测量时,弹簧测力计的轴线应与所测力的方向一致,避免由于弹簧伸缩时与外壳摩擦而造成较大的测量误差,弹簧测力计使用时应先将挂钩拉伸几下,检查摩擦情况.(3)弹簧测力计可以向任意方向拉伸,不一定局限于竖直位置.(4)读数时要在指针稳定时读出,视线应正对指针且应与弹簧测力计的刻度板垂直.【例12】(多选)下列关于弹力的说法中正确的是()A.只要物体发生了形变就会产生弹力B.产生弹力的物体一定发生了形变C.物体重力越大,弹力就越大D.相互接触的物体间不一定产生弹力【答案】B D【例13】有人认为使用弹簧测力计必须注意以下几点,你认为其中哪一点是不正确的()A.使用前必须检查零点是否准确B.弹簧测力计必须是竖直放置,不能倾斜C.避免弹簧、指针、挂钩与外壳摩擦D.拉力不能超过弹簧测力计刻度的最大值【答案】B【例14】如图所示,一同学实验时在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6牛拉力,并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为()A.0牛B.3牛C.6牛D.12牛【答案】C◆合力1.合力的概念:我们知道,一个桶可以两个人提也可以一个人提,产生的效果都是一样的.物理学上如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力.如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,这个力叫做那两个力的合力.提示:合力与分力的作用效果一定相同.2.同一直线上的合力:同一直线上的两个力,当它们方向相同时,合力的大小等于两个力之和,方向与这两个力相同;当它们方向相反时,合力的大小等于这两个力之差,方向与较大的那个力方向相同.提示:一直线上两个力合力的计算方法:同向相加,异向相减.【例15】用250N的力竖直向上提起200N的油桶,油桶受到合力的大小和方向是()A.50N,竖直向上B.50N,竖直向下C.450N,竖直向下D.450N,竖直向上【答案】A.【例16】作用在同一物体上的两个力,F l=20N,F2=30N,它们作用在同一直线上,则其合力可能是()A.大小为50N,方向与F1 的方向相反B.大小为50N,方向与F2 的方向相反C.大小为10N,方向与F1 的方向相同D.大小为10N,方向与F2 的方向相同【答案】DD【例18】 力1F 和2F 是同一直线上的两个力,它们的合力大小为30N ,方向向左.已知1F 的大小为10N ,关于2F 的大小和方向,下列说法中正确的是( )A .2F 的大小一定是40NB .2F 的大小一定是20NC .2F 的方向一定向左D .2F 的方向可能向左,也可能向右【答案】 C【例19】 质量为200g 的球,竖直向上抛出,上升和下降过程中受到空气阻力都是0.2N ,求该球上升和下降过程中受到的合力大小及方向.(取9.8N/kg g =)【答案】 球上升时受竖直向下的重力0.2kg 9.8N/kg 1.96N G mg ==⨯=上升时受到向下的阻力为0.2N ,合力为 1.96N 0.2N 2.16N F G f =+=+=合球下降时重力不变,但空气阻力向上,合力为 1.96N 0.2N 1.76N F G f =−=−=合练习巩固【练1】 关于力的知识,下列说法中错误的是( )A .小孩推墙时,他也受到了墙的推力B .用力握橡皮球,球变瘪了,表明力可以改变物体的形状C .足球运动员踢球时,球由静止变为运动,表明力可以改变物体运动状态D .只有直接接触的物体之间,才能发生力的作用【答案】 D【练2】 用手拍桌面,手会感到疼,这说明物体间力的作用是 的.用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生【答案】 相互 形变【练3】 如图所示,其中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )【答案】 D【例17】 F 为1F 和2F 的合力,则可以肯定的是( )A .1F 、2F 和F 是同一施力物体产生的力B .1F 、2F 和F 是同时作用在物体上的力C .F 的大小一定等于1F 与2F 的大小之和D .F 的作用效果一定与1F 、2F 共同作用的效果相同【练4】 下列说法中正确的是( )A .因为力是物体对物体的作用,所以只有相互接触的物体之间才会产生力B .起重机吊着货物上升,起重机对货物有拉力,但货物对起重机没有拉力C .物体与地球之间的作用是相互的,物体在受到重力的同时,也对地球施加了力D .打网球时,网拍击球,网拍受力的作用发生形变,而网球却没有发生变化【答案】 C【练5】 用天平和弹簧秤测力计称量同一物体,在地球和月球上称量的结果( )A .天平的称量结果相同,弹簧测力计的称量结果不同B .天平的称量结果不同,弹簧测力计的称量结果相同C .天平和弹簧测力计的称量结果都相同D .天平和弹簧测力计的称量结果都不同【答案】 A【练6】 力1F 和2F 是同一直线上的两个力,它们的合力大小为30N ,方向向左.已知1F 的大小为40N ,关于2F 的大小和方向,下列说法中正确的是( )A .2F 的大小一定是70NB .2F 的大小一定是10NC .2F 的方向一定向左D .2F 的方向可能向左,也可能向右【答案】 D【练7】 用100N 的力竖直向上提起300N 的油桶,油桶受到合力的大小是( )A .100NB .400NC .200ND .0N【答案】 D。

教科版物理必修2 第四章 第1节功 2 正负功的含义及判断(讲义)

教科版物理必修2 第四章 第1节功 2 正负功的含义及判断(讲义)

教科版物理必修2 第四章第1节功 2 正负功的含义及判断(讲义)高中物理 正负功的含义及判断 考点 考纲要求备注 正负功的含义及判断 1. 掌握正负功的含义;2. 会判断物体是否做功及功的正负;3. 熟练掌握功的计算。

本知识点是高考热点,题型为计算题、选择题,主要考查功的计算、功是能量转换的量度。

重点:1. 熟练掌握功的计算;2. 会判断物体是否做功及功的正负。

难点:掌握正负功的含义及运算规则。

一、正负功的含义1. 正功的意义:力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力做功。

2. 负功的意义:力对物体做负功,表明此力的效果是阻碍了物体的运动,是阻力做功。

注意:由于功是标量,故其运算规则为代数运算。

二、正负功的判断1. 对于直线运动:cos W Fl α=a. 当2πα=时,cos 0α=,W =0。

这表示力F 的方向跟位移的方向垂直时,力F 不做功。

b. 当2πα<时,cos 0α>,W >0。

这表示力F 对物体做正功,此时力为动力。

c. 当2πα>时,cos 0α<,W <0。

这表示力F 对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功,此时力为阻力。

【重要提示】式中l 一定为物体对地的位移。

到重力和车对人的作用力,则车对人的作用力方向为斜向左上方,D错;那么人对车的作用力方向为斜向右下方,人对车的作用力与车运动位移方向成锐角,即人对车做正功,A对,B、C错。

答案:A例题 2 如图所示,一物体分别沿ao、bo轨道由静止滑下至底端,物体与轨道间的动摩擦因数相同。

物体克服摩擦力做功分别是W1和W2,则()A. W1 > W2B. W1=W2C. W1 < W2D. 无法比较思路分析:物体所受摩擦力物体克服摩擦力做的功式中s为物体沿ao、bo轨道的水平位移,cos两者相同,故物体克服摩擦力做功相同。

答案:B【易错警示】一对作用力和反作用力做功的特点:⑴一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。

专题(4) 第四章(学生版教师版)—浙教版八年级科学上册期末复习讲义

专题(4) 第四章(学生版教师版)—浙教版八年级科学上册期末复习讲义

浙教版科学初二上册期末复习专题(4)——第四章第一节电荷与电流1、物体之间的摩擦会是一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的物体带负电,另一个失去电子的物体带等量的正电,这种现象叫摩擦起电。

2、玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒带正电,丝绸带等量负电;橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒带负电,毛皮带等量正电。

3、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

4、电流: (1) 电流形成: 电荷的定向移动形成电流.(2)电流的方向: 正电荷移动的方向为电流方向金属导体中,电流是由带负电的自由电子的移动产生的。

电子从电源的负极流向正极,所以,电流方向与电子的运动方向相反,电路中电流从电源的正极流向电源的负极5、电路的组成:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。

6、通路: 电路中有电流的电路(闭合电路)开路:某处断开没有电流的电路(断路)短路:电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。

(分为电源短路和用电器短路)发生短路时,电路中会有很大的电流,轻则损坏电源,重则发生事故。

通路、开路、短路三种状态下的电流的比较:通路:电流正常;开路:没有电流;短路:电流过大持续电流存在的条件是:除电路中有电源外,电路还必须是通路,这两个条件缺一不可。

7、常用的电路元件符号:(略)8、画电路图应注意的问题:A、元件位置安排要适当,分布要均匀;B、元件不要画在拐角处;C、整个电路图最好呈矩形;D、图要完整美观,横平竖直,简洁、工整。

9、电路的两种基本连接方法――串联和并联。

串联电路-----把用电器逐个顺次地连接起来的电路叫串联电路。

(电流只有1条路径)并联电路-----把用电器并列地连接起来的电路中叫并联电路。

(电流路径有两条以上)第2节电流的测量1、电流(1)电流的符号 I(2)电流的单位: 安培(A), 毫安(mA ) , 微安(µA)。

1A=103mA,1mA=103µA2、电流的测量工具----电流表(1)量程: 电流表通常有两个量程:0~0.6A和0~3A。

3.4力的合成和分解 讲义

3.4力的合成和分解 讲义

第4节力的合成和分解知识点一合力和分力[情境导学]如图所示,一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水,那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同?二者能否等效替换?[知识梳理]1.合力:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。

2.分力:假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力叫作那个力的分力。

[初试小题]1.判断正误。

(1)合力与其分力同时作用在物体上。

()(2)合力一定与分力共同作用产生的效果相同。

()(3)合力一定大于分力。

()(4)合力有可能小于任何一个分力。

()2.[多选]下列关于几个力与其合力的说法中,正确的是()A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用D.不同性质的力不可以合成知识点二力的合成与分解[情境导学]求下列几种情况下小车受到的合力F。

(假设F1>F2)(1)两个人向相反方向拉车(2)一人推车,一人拉车(3)两个人互成角度拉车[1.力的合成:求几个力的合力的过程。

2.力的分解:求一个力的分力的过程。

3.平行四边形定则在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

如图所示,F表示F1与F2的合力。

4.力的分解(1)力的分解也遵从平行四边形定则。

(2)如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力,如图所示。

(3)一个已知力的分解要根据具体问题来确定。

5.多个力的合成方法先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。

[初试小题]1.判断正误。

(1)合力F可以等于分力F1、F2的和。

()(2)合力F的大小随分力F1、F2之间夹角的增大而减小。

()(3)如果不加限制,一个力理论上可以分解出无数组分力。

《力的分解》 讲义

《力的分解》 讲义

《力的分解》讲义一、什么是力的分解在我们的日常生活和物理学的研究中,经常会遇到一个力产生多个效果的情况。

为了更清晰地理解和分析这种现象,就引入了力的分解这一重要概念。

力的分解,简单来说,就是将一个已知力按照特定的要求分解为两个或多个分力。

这些分力的合力应该等于原来的那个已知力。

比如说,一个斜向上拉物体的力,可以分解为一个水平方向的力和一个竖直方向的力。

这两个分力共同的作用效果,与那个斜向上的拉力是相同的。

二、力的分解的原则力的分解并不是随意进行的,而是遵循一定的原则。

1、平行四边形定则这是力的分解最基本的原则。

如果已知一个力 F 作为平行四边形的对角线,那么从力 F 的作用点出发,就可以作出两个邻边,这两个邻边就代表了力 F 的两个分力 F1 和 F2 。

2、按照实际效果分解根据力所产生的实际效果来确定分力的方向。

比如,放在斜面上的物体受到的重力,可以分解为沿斜面下滑的力和垂直斜面压斜面的力,因为重力在斜面上产生了这两个实际的效果。

三、力的分解的方法1、正交分解法这是一种非常常用的方法。

先建立一个直角坐标系,然后将已知力沿着坐标轴分解为相互垂直的两个分力。

通常选择让较多的力落在坐标轴上,这样可以简化计算。

例如,一个物体受到多个力的作用,我们可以将这些力分别投影到x 轴和 y 轴上,然后分别计算 x 轴和 y 轴上的合力。

2、按角度分解当已知力与某一方向的夹角时,可以利用三角函数来分解力。

比如,已知力 F 与水平方向的夹角为θ ,那么水平方向的分力 Fx =F cosθ ,竖直方向的分力 Fy =F sinθ 。

四、力的分解的应用1、桥梁设计在桥梁的建设中,需要考虑桥梁所承受的各种力,如重力、车辆的压力等。

通过力的分解,可以计算出桥梁各个部分所承受的力的大小和方向,从而确保桥梁的结构安全。

2、机械运动分析在分析机械的运动和受力情况时,力的分解起着关键作用。

比如,对于一个在斜面上运动的物体,通过力的分解可以知道物体所受的合力,进而分析它的加速度和运动状态。

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人体运动的动力学一、人体运动中的力(一)从产生的结果区分:动力与阻力动力:作用于人体的力与运动方向一致,且产生正加速度运动,此时的力称为人体运动的动力阻力:作用于人体的力与运动方向相反,且产生负加速度运动,此时的力称为人体运动的阻力(二)以人体作为研究对象区分:内力与外力(内力与外力需要根据研究对象加以区分)内力:人体内部互相作用的力外力:外部加于人体的力人体内力与外力的特点:人体内力与外力无相互作用时,内力只能决定身体各环节的运动状态,但不能改变整个身体的运动状态(三)内力与外力相互作用1.外力引起内力外力作用于人体,一定要引起身体内相应内力的出现,这时内力的作用为抵消、克服或利用外力对内力的作用2.内力引起外力人体的内力作为运动的源动力,是内力与周围环境互相作用时产生的3.内力与外力的相互关系人体的运动既取决于内力也取决于外力,取决于它们如何统一在整个运动所构成的动力结构之中人体内力是依据,源动力;外力为条件,是直接动力,外力通过内力而发生作用运动实践中,要充分发挥内力的主导作用,加大外力的动力作用,减少外力的阻力作用,以便更好的实现人体的运动二、人体或人体局部质心运动变化机制(一)质点运动机制1.牛顿第一定律(惯性定律)任何物体在不受力作用时,都保持静止状态或匀速直线运动状态利用好惯性的原则:1)注意动作的连贯性2)注意动作过程中各个环节肌肉用力的顺序(举重:髋部-腿部及腰背部-上肢)3)注意助跑动作与缓冲动作,避免运动损伤4)在长距离竞赛项目中,用适宜的负荷量,匀速跑完全程(除起跑及冲刺阶段外)效果最佳2.牛顿第二定律质点受力作用时所获得的加速度的大小与作用力的大小成正比,与质点的质量成反比 F=ma 可见,在相同的外力作用下,质量越大,产生的加速度越小,越不易改变运动状态,反正亦然;同时F 与a 为因果关系3.牛顿第三定律(作用力与反作用力定律)1) 对应每个作用力必有一个与其大小相等、方向相反且在同一直线上的反作用力2) 作用力与反作用力分别作用在不同的物体上,分别产生各自的效应3) 作用力和反作用力互为存在条件。

它们总是同时产生、同时存在、同时消失4) 作用力和反作用力是同种性质的李5) 作用力与反作用力等值反向,沿同一直线,这一规律不受相互作用的两物体的运动状态的影响 运动中的应用:1) 许多运动需要靠支撑的反力来进行,因此需要建立稳定的支撑点2) 对于球类运动,要建立稳固的击球点4.冲量、动量和动量定律(1)动量:表示质点机械运动强度的一种度量。

K=m v (矢量,单位:千克·米/秒)(2)力的冲量:用力与作用时间的乘积来衡量力在这段时间内积累的作用。

I=F·∆t (矢量,单位:牛·秒)在充分发挥身体各环节的肌力时,延长作用时间,能收到更好的效果(3)动量定律质点在运动过程中,在某段时间内动量的改变等于所受合外力在这段时间内的冲量运动中的应用:1) 要使人或器械获得较大的速度,就必须增加对其作用力的冲量2) 在人或器械的缓冲动作中,要延长其力的作用时间,以减少其冲击力3) 若要给人或器械以强大的冲力,就要尽量缩短其作用时间4) 对于各种技巧性强的球类运动,可根据技战术的要求,来调整这些动作的击球时间,方向和打击力的大小(4)动量守恒定律如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变运动中的应用:1) 走和跑的相向运动(手脚的相向摆动,保持纵轴的方向不变,以维持躯干的平衡)2) 腾空中的相向运动(人在空中某一环节的运动必将引起身体另一环节做反方向运动)3) 摆动技术:a.要增大摆程b.加快摆动速度(二)质点系、质点系质心的概念,质心运动定律1.质点系、质点系质心的概念质点系:选一个质点组作为我们考虑的系统,该质点组就是质点系质点系质心:质点系质量的分布中心质点系的运动,除了与作用力有关外,还与质点系的全部质量以及质量的分布有关质点系的全部质量:质心与重心是两个不同的概念,质心与质点系各质点质量的分布情况有关,而与作用于其上的力无关。

重心则应理解为作用在各质点上的平行力系合力中心。

2.质点运动定理质点系的质量与质心加速度乘积等于质点所受合外力的矢量和(三)质点系的动量定理、动量守恒定律及其在人体运动中的应用一个由m1, m2, m3…mn 组成的质点系中,任一质点mi 可根据动量定律得出如下公式:余与质心的运动定理雷同运动学上的应用:1) 人体是由多个环节组成的生物学系统,各个环节的动量的矢量等于人体的总动量。

2) 人体内部在未受外力外力作用时,人体内力只能各改变环节的相对位置,改变各环节的动量值,且只能是某环节动量的改变传递到其他环节。

三、人体的转动力学(一)人体转动动作类型1.有支点有实体轴的转动:环绕相对与身体外的转动轴转动实体轴:相对于身体外的转动轴2.有支点无实体轴的转动:以人体局部肢体或整体为转动轴的转动3.无支点无实体轴的空中单轴转动:环绕相对与身体外的转动轴转动4.无支点无实体的空中多轴转动:以人体局部肢体或整体为转动轴的转动多为空中的复合运动,难度较前三种大得多F = F e (1)+ F e (2)+⋯ F e (i )=m 1a 1+m 2a 2+⋯m i a i =ma c∆m i v i ∆t=F i e +F i iR = I /M(二)形成人体转动的力学条件各种转动的形成都是由于非平衡力矩造成分情况讨论:1) 绕实体轴转动的条件:该轴的合外力矩不为零2) 局部肢体绕关节轴转动的条件:阻力矩与肌肉拉力矩不相等(三)转动力学的基本物理量1.转动惯量(I )I=mr2 (m 为质点的质量,r 为质点距轴的垂直距离)(1)转动半径I=mr2 (2)人体转动惯量的特点因为人体的质量因血液循环、呼吸等随时变化,尤其是在人体运动时,随着人体姿势的改变,转动惯量也会变化。

因此对于转动惯量的测量多反映瞬时情况影响人体转动惯量的因素有:人体的质量、身体的形态、身体的姿势以及转轴的位置等等利用人体转动惯量的可变性,可以变换转动轴或身体姿势来改变转动惯量的大小,以完成各种高难度动作2.动量矩(K )动量:反应运动体冲劲大小的量;动量矩:反应运动体转动强弱的量K=I ω (矢量,方向同角速度,单位:千克·米/秒2)3.冲量矩(S )冲量:描述物体发生动量变化的物理量;冲量矩:外力矩对物体的作用在时间上的累积效应,反应运 (矢量,方向同合外力矩线同,单位:牛顿·米·秒)动体动量矩变化的物理量(四)有支撑状态时人体的转动动作1.转动定理:当物体收到合外力矩ΣM 作用时,如果产生的角加速度为β,那么,转动体的转动惯量I 与加速度β的乘积正好等于作用于转动体的合外力矩ΣMΣM=I· β (F=m · a )m =m 1+m 2+m 3+⋯m nI =m 1r 12+m 2r 22+m 3r 32+⋯m n r n 2= m i r i 2S = M ∙t2.动量矩定理转动体动量矩的变化量,与同一时间内所受的冲量矩相等3.有支撑状态时加大人体转动效果的方法1) 利用助跑平动时身体某点的制动:当人体平动时,身体或所持的器械末端突然受到制动,将会使身体对约束点产生转动效果。

原来的一部分线动量转化为转动所学的动量矩。

线速度越大,转化的角速度就越大2) 加大偏心力矩的作用:使人体腾空的力都为支撑反作用力,它对瞬时转轴形成的力矩就叫偏心力矩。

偏心力矩使人体平动又转动,加大偏心力矩可使人体的转动动作更好的完成3) 利用动量矩转移加大转动动作效果:动量矩转移是指当身体某些转动环节突然停止制动,这些转动环节的动量矩迅速转移,传递到邻近部位的环节上,使得其转动效果明显改变。

按照运动要求,人体本身可以把动量矩转移到最需要的部位上,从而加大该部位的转动效果除了上述三点外:1) 使摆振方向与整体转动轴相一致2) 在离开地面前应使局部肢体获得最大转动角速度3) 局部动量矩转移传递给整个身体的效果取决于局部肢体转动轴与身体整体转动主轴两者之间的距离,距离越短,转移的效果越好4.人体在腾空状态下的转动动作人体腾空时,除了重力使人体做自由落体运动外,还有空气的阻力作用(一般情况下不计其效应)。

因此腾空人体是一个所受合外力矩为零的封闭力学系统,肌力为其内力根据动量矩守恒定理,可见,人体在腾空时产生两种情况:(a )转动惯量与速度都保持不变(b )转动惯量和速度都变,但乘积不变4.人体在腾空状态下的转动动作(1)改变人体的转动惯量以改变其转动速度转动惯量的改变是通过肌肉力量使身体的某些部分靠近转轴或远离转轴,即改变转动半径,从而使转动惯量减小或增大(2)定向作用如果转动体的形状不变,则转动惯量的大小保持不变,那么角速度也保持不变(其大小和方向都 M =I ∙β=I ∙ω2−ω1∆t M ∆t =Iω2−Iω1M ∆t =I 2ω2−I 1ω1 (M =0) I 2ω2=I 1ω1=常量保持不变)。

因此转动物体在不受外力矩作用时,具有保持其转轴方向不变的特性,称为转动体的定向作用(3)相向运动人体腾空后,在没有外力矩作用时,身体某一环节若以一定大小的动量矩绕转轴的某一方向转动,必会导致身体其他一些环节以等大的动量矩反向运动,这种现象称为相向运动四、人体环节运动分析(一)环节链模型在人体环节模型建立中,首先对人体的每一环节做如下假设:1.每个环节都有固定的质量,而且它只集中在质心这一点上2.在运动时环节质心的位置保持不变3.可以认为各环节都是铰链联结的点4.运动时绕环节质心的转动惯量不变(可以是对近侧端或远侧端的转动惯量)(二)环节链模型的受力1.重力2.地面反作用力或外力3.肌肉力(三)关节反作用力及骨与骨之间的作用力根据牛顿第三运动定律,在模型的每个环节铰链上,都有一对大小相等方向相反的作用力。

五、力传感器及测力台(一)传感器为了测定身体对外界物体或负荷产生的力,需要适当的力量测量仪器,这样的装置叫力传感器,它能产生与作用力成正比的电信号。

分类:应变片式、压电式、压阻式、电容式等等。

1.应变片式传感器一般都采用金属应变片,因金属丝在外力的作用下发生机械变形时,其电阻将发生变化,称为金属的电阻应变效应。

应变片结构:敏感删(金属电阻丝围绕形成)、基底(保持敏感删)和盖片(用于保护敏感删和引线)、引线(引出电流)、粘结剂2.压电式传感器某些晶体受一定外力作用而发生机械变形时,相应的在一定的晶体表面产生符号相反的电荷,外力去掉后电荷消失,且电流方向也与力的方向相同特性:灵敏度高,动态响应好,精度高,易于微型化和集成化材质:石英晶体、压电陶瓷等等3.电容式传感器利用电容器的原理,将非电量转换为电容量,进而实现非电量向电量的转换的器件和装置。

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