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  • ID:6-5594012 [精]必修2 7.2 功(课件+导学案+练习+视频)

    高中物理/人教版(新课程标准)/必修2/第七章 机械能守恒定律/2.功

    中小学教育资源及组卷应用平台 7.2 功 一、单项选择题 1.一个物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移,做功分别为W1=6 J、W2=-6 J,下列说法正确的是( ) A.这两个力一定大小相等、方向相反 B.F1是动力,F2是阻力 C.这两个力做的总功不为0 D.F1比F2做的功多 2.(2018·甘肃省嘉峪关市酒钢三中高一期中)关于功,下列说法中正确的是( ) A.力和位移都是矢量,所以功也是矢量 B.功只有大小而无方向,所以功是标量 C.功的大小仅由力决定,力越大,做功越多 D.功的大小仅由位移决定,位移越大,做功越多 3.有一根轻绳拴了一个物体,如图所示,若整体以加速度a向下做减速运动时,作用在物体上的各力做功的情况是( ) A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功 B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功 C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功 D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功 4.大小相等的水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为m1和m2的物体A、B上,使A沿光滑水平面运动了位移s,使B沿粗糙水平面运动了同样的位移,则拉力F对A、B做的功W1和W2相比较 ( ) A.W1>W2 B.W1<W2 C.W1=W2 D.无法比较 5.如图所示,力F大小相等,物体沿水平面运动的位移l也相同,下列哪种情况F做功最少 6.如图所示,同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑,该物体与斜面间的动摩擦因数相同。在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB,则( ) A.WA>WB    B.WA=WB C.WAf2,物体加速 F F L f2 f2 无关! 例2、在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块,在相同的水平拉力作用下,通过相同的位移,拉力对木块做的功:( ) A.在光滑的水平面上较多 B.在粗糙的水平面上较多 C.一样多 D.由小车运动所需的时间决定 温馨提示:力对物体做的功只与F、 l 、 α三者有关,与物体的运动状态等因素无关 一定要明了是哪个力对物体做的功 C 小结 1、做功的条件 作用在物体上的力 物体在力的方向上移动的位移 2、功的计算 W = F l cosα a、功一定要指明是哪个力对物体做的功 b、力必须是恒力 3、 功是标量,但有正负。正负只表示做功的力的效果功的正负决不表示方向,也不表示大小。 4、总功等于各个力对物体所做功的代数和,也就是合力对物体所做的功。 课堂练习 2.两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上,在同样的拉力F作用下,产生相同的位移l,则拉力( ) A、对A做的功多 B、对B做功多 C、一样多 D、以上都有可能 1.-8J的功与5J的功那个大? C 3.水平路面上有一个重500 N的小车,在100 N的水平拉力作用下,匀速向前移动了5 m, 则在这一过程中( ) A.车受到的阻力为600 N B.车受到的阻力为500 N C.拉力对车做功是500 J D.重力对车做功为2500 J C 4.关于功的概念,下列说法中正确的是( ) A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大; B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小; C.力对物体不做功,说明物体一定无位移; D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上位移的大小确定的. D 谢谢 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员? 欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!! 详情请看: https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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  • ID:6-5581720 [精]中考一轮复习第10讲 功 功率(中考题型集训)ppt

    初中物理/中考专区

    中考一轮复习 第十讲 功 功率 人教版 九年级 1.小明爸爸的质量为70 kg、小明的质量为50 kg。当父子俩一起从居住楼的一楼同时走上二楼。在此过程中以下判断正确的是( ) A.两个人做功的功率相等 B.爸爸做功的功率比小明的大 C.小明做功的功率比爸爸的大 D.无法比较做功的快慢 B 2.(2018·鄂州)下列生活实例中,力对物体做功的有( ) B 3.(2017·连云港)下列有关功的说法正确的是( ) A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功 C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功 D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同 A 4.(2018·钦州)下列四种情景中,人对物体做功的是( ) A.提着滑板在水平路面上前行 B.搬而未起 C.推着小车向前运动了一段距离 D.举着杠铃静止不动 C 5.下列说法中正确的是( ) A.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功 B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功 C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功 D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功 A 6.(2017·常州)非洲旱季,常用Hippo roller(中间有转轴的塑料桶)运水。如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是( ) A.     B.     C.       D. C 7.物体在一水平面上做直线运动,先在大小为F的水平推力作用下匀速前进了一段距离,接着在方向不变大小为2F的推力作用下继续前进了相同距离,下列说法正确的是( ) A.整个过程重力对物体做了功 B.前一段距离物体所受力合力为零 C.后一段距离物体仍匀速运动 D.前、后两段距离物体受到的摩擦力不相等 B 8.爷爷与小丽进行爬楼比赛,他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍,爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍。若爷爷做功为W1,功率为P1,小丽做功为W2,功率为P2,则下列判断正确的是( ) A.W1∶W2=1∶1 B.W1∶W2=4∶1 C.P1∶P2=1∶1 D.P1∶P2=4∶1 C 9.如图,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2。则( ) A.F1F2,W1>W2 D.F1>F2,W1=W2 A 10.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功大小的下列说法正确的是( ) A.W甲W乙>W丙 C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙v乙,若不计较空气阻力,则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是( ) A.F甲>F乙 B.F甲W乙 D.W甲

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  • ID:6-5581690 [精]中考一轮复习第9讲 物体的沉浮条件及应用 (中考题型集训)ppt

    初中物理/中考专区

    中考一轮复习 第九讲 物体的沉浮条件及应用 人教版 九年级 1.(2018深圳)下列情景中,受到的浮力不变的物体是( ) A.正在码头卸货的轮船 B.慢慢压入水中的空矿泉水瓶 C.海面下正在下潜的海底探测器 D.逐渐浮出水面的潜水艇 C 2.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( ) A.浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大 B.静止在水中的物体,受到的浮力等于自身重力 C.漂浮在水面上的物体,受到的浮力可能大于自身重力 D.在水中向下运动的物体,受到的浮力可能大于自身重力 D 3.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则这4个小球在水中所受浮力最小的是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 D 4.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将质量为100 g的物体浸没在盛满水的盆中,有110 g水溢出,则( ) A.物块会浮在水面 B.物块会沉入盆底 C.物块会悬浮在水中 D.无法判断物块的沉浮 A 5.把重5 N、体积为0.6 dm3的物体投入水中。若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是( ) A.物体漂浮,浮力为6 N B.物体悬浮,浮力为5 N C.物体漂浮,浮力为5 N D.物体沉底,浮力为6 N C 6.(2018·眉山)如图所示,将边长为10 cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2 cm,容器底部受到的压强变化了160 Pa(取g=10 N/kg),则下列判断错误的是( ) A.液体的密度是0.8×103 kg/m3 B.木块的密度为0.6 g/cm3 C.木块受到的浮力是6 N D.使木块完全浸没需要4 N向下的压力 D 7.(2018·广西)如图所示,是我国自行制造的第一艘航空母舰静止在海面上,下列分析正确的是( ) A.航空母舰所受的浮力大于它所受的重力 B.航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大 C.航空母舰受到的浮力大小跟它本身的密度有关 D.航空母舰的排水量约为7×104 t,表示它空载时排开水的质量约为7×104 t B 8.(2018·鄂州)在水平桌面上,有两个相同圆柱形容器,内盛相等质量的盐水,将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示。鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2。则( ) A.F1>F2、p1>p2 B.F1=F2、p1>p2 C.F1ρB B.两物体受到水的浮力大小关系是:F浮ApB C 10.(2017·龙岩)如图,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,球下沉,碗漂浮,它们受到的浮力分别为F甲、F乙,杯底受到水压强分别为p甲、p乙,则( ) A.F甲=F乙 p甲=p乙 B.F甲p乙 D.F甲>F乙 p甲>p乙 B 11.(2017·聊城)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法不正确的是( ) A.小球A的质量小于小球B的质量 B.甲液体的密度小于乙液体的密度 C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力 D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力 C 12.(2018·龙岩模拟)重为10 N,体积为1.2×10-3 m3的物块在水中静止时,物块的状态和所受浮力分别是( ) A.沉底,F浮=0 N B.悬浮,F浮=10 N C.漂浮,F浮=10 N D.漂浮,F浮=12 N C 13.如图所示的是潜水艇的示意图,当潜水艇从水面潜入水里的过程中,下列说法不正确的是( ) A.潜水艇漂浮在水面上时,受到的浮力等于它的重力 B.潜水艇潜入水中时,受到的浮力会减小 C.潜水艇潜入水中时,需要增大自身的重力 D.潜水艇潜入水中时,受到水对它的压强会增大 B 14.(2017·梧州)在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是( ) A.试管在甲液体中受到的浮力较大 B.试管在乙液体中排开的液体质量较小 C.两个烧杯底部所受液体压强相等 D.两支试管底部所受液体压强相等 D 15.(2018·枣庄)现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮,两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙,压强分别是p甲和p乙,以下判断正确的是( ) A.F甲浮F乙浮 F甲F乙 p甲>p乙 D.F甲浮=F乙浮 F甲p乙 C 16.在家庭实验室中,小明把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图甲;向杯中加盐,鸡蛋悬浮如图乙;再加盐鸡蛋漂浮如图丙,三种情况下,各物理量间的关系正确的是(鸡蛋质量不变)( ) A.液体的密度ρ甲=ρ乙<ρ丙 B.鸡蛋排开液体的质量m甲=m乙>m丙 C.鸡蛋受到的浮力F甲p丙 C 17.如图所示,圆柱形容器内盛有某种液体,一实心正方体木块漂浮在液面上,已知木块的体积为1 000 cm3,ρ木=0.6×103 kg/m3,求: (1)木块受到的浮力; (2)若要使木块刚好浸没在液体中,必须向木块施加2 N竖直向下的力,液体的密度多大? 解:(1)木块漂浮在液面上时, F浮=G木=ρ木gV木=0.6×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=6 N; (2)当木块刚好浸没时,由平衡条件,得: F浮'=G木+F=6 N+2 N=8 N, F浮'=ρ液gV木排,液体密度 谢谢 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员? 欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!! 详情请看: https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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  • ID:6-5580980 [精]9.3大气压强(课件+视频)

    初中物理/人教版/八年级下册/第九章 压强/9.3 大气压强

    第九章 第3节 大气压强 一,液体压强产生的原因 液体受重力、具有流动性 那大气有没有向各个方向的压强呢? 你能举出一些实验或实例,证明你的观点吗? 空气也受有重力、具有流动性的! 实验一 1.将硬纸片平放在平口塑料杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象? 现象:硬纸片落下 分析:如果大气有压强,则硬塑料片上下面受压强相等,纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强,结果相同。 一、大气压强的存在 G 实验一 一、大气压强的存在 2.将塑料杯装满水,仍用硬纸片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象? 现象:硬纸片没有掉下来 分析:硬塑料片受重力作用,受水向下的压力作用,没有下落,必须受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气,证明大气存在压强。 G F F 实验一 3.再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象? 现象:硬纸片没有掉下 分析出:大气的压强向各个方向 一、大气压强的存在 实验一 一、大气压强的存在 4.在硬塑料杯的上面开一个小孔,又看到什么现象? 现象:硬纸片始终落下 分析:排除是水将硬塑料片粘在杯口。杯子上下两侧大气压强相等,在重力作用下,塑料片和水落下。 浸在大气中的物体受到大气压的作用。 实验一:覆杯实验 一、大气压强的存在 播放 1654年5月8日,德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇叉困惑的事情:他们的市长、发明抽气机的奥托·格里克,把两个直径35.5 cm的空心铜半球紧贴在一起,抽出球内的空气,然后用两队马(每队各八匹马)向相反的方向拉两个半球,如图所示.当这16匹马竭尽全力终于把两个半球拉开时,竟然像放炮一样发出了巨大的响声.这就是著名的马德堡半球实验 ? 一、大气压强的存在 一、大气压强的存在 马德堡半球实验 马德堡半球实验最先证实大气压的存在。 这些实验证明,大气压强确实是存在的。大气压强简称大气压 或 气压。   一、大气压强的存在 空气也受有重力、具有流动性的! 二,大气压强产生的原因 大气压强方向:各个方向 吸盘: 二、大气压强在生活中的简单应用 趣味实验—你来观察 瓶子吃鸡蛋 鸡蛋压入瓶中是什么原因? 点燃浸过酒精的棉花,放入瓶中,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋会慢慢进入瓶内 二、大气压强在生活中的简单应用 拨火罐 例1:喝汽水时,往打开的汽水瓶中插入一根吸管,用嘴把管中的 吸出,使管中的 减小,汽水在管外 的作用下进入嘴里. 例2:小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被气压压上来的?”这一问题时,设计了右图所示的实验.当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是 .此实验 (选填“能”或“不能”)验证“饮料是被气压压上来的”这一结论 思考:如何用一个塑料瓶将鸡蛋蛋清蛋黄分开? 大气压大不大呢? (1)有力证明了大气压的存在 (2)并且大气压很大 大气压究竟有多大呢? 三、大气压的测量 如果能找到大气压能托起水柱的最大高度,则水柱产生的压强等于大气压强。 但是通过实验,水柱太高了,怎么办? 三、大气压的测量 用水银代替 托里拆利实验 最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利 水柱太高了,怎么办? 三、大气压的测量 托里拆利实验 视频 播放托里拆利实验.mp4 讨论: (1)为什么管子倒转时,管内水银面会下降? (2)为什么降到一定程度后又不继续下降? (3)试管内水银柱上方有无空气? (4)哪一段水银柱是由大气压强托住的?大气压用什么来表示? h=760mm A A 原理: P0=P水银=ρgh 三、大气压的测量 托里拆利实验 三、大气压的测量 玻璃管内汞柱上方是真空,而管外汞面上受到大气压强,正是大气压强支持着管内760毫米高的水银柱。 即:大气压强跟760毫米高水银柱的压强。 托里拆利实验 三、大气压的测量 大气压值: 大气压的压强与水银柱产生的压强相等 即p水银=ρ水银gh =13.6×103kg/m3×9.8N/Kg×0.76m =1.013×105Pa 1标准大气压(1atm)=1.013×105Pa≈1×105Pa 托里拆利实验 三、大气压的测量 讨论: (1)如果玻璃管倾斜,会影响结果吗?为什么? h=760mm h=760mm 水银柱长度怎么变? (2)改用粗一些或细一些的玻璃管, 会影响结果吗?为什么? h=760mm h=760mm (3)如果漏进去一些空气,会影响结果吗?为什么? h=760mm h=740mm 玻璃管倾斜时的不变与变化 玻璃内水银柱长度变化。 水银柱的高度(既两液面的高度差)。 不变: 变化: 玻璃管粗细、上提、下压、倾斜。 无关: (4)如果外界大气压强变了,水银柱的高度 是否变化?为什么? (5)在槽内 加水银, 水银柱的 高度是 否变化? 为什么? h=76cm h=76cm 计算看看大气压能支承多高的水柱? 由P=ρgh得: h= =10m 关于托里拆利实验的典型问题 1、托里拆利实验时,若管内有少许空气,水银柱高度将变 ,实验结果偏 。 2、玻璃管倾斜,液柱变 ,但垂直高度 ,对实验结果 影响。 3、玻璃管上提,液柱 ,对实验结果 影响。 小 小 长 不变 无 不变 无 关于托里拆利实验的典型问题 4、水银槽中水银的多少对实验结果 影响。 5、玻璃管的粗细对实验结果 影响。 6、不小心玻璃管顶部弄破,会出现什么现象?像喷泉一样喷出吗? 无 无 答:水银全部退回水银槽直至与液面相平,不会像喷泉一样喷出 大气压的测量 如图,记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数,这就是大气对吸盘的压力。再量出吸盘与桌面的接触面积,算出大气压的大小。 用吸盘测量大气压 只能估测大气压,不精确。 测量大气压的仪器叫做气压计。 金属气压计,又叫做无液气压计,它的主要部分是一个波纹状真空金属盒。 气压变化时,金属盒厚度会发生变化,传动装置将这种变化转变为指针偏转,指示出气压的变化的大小。 氧气瓶和灭火器上的气压计,也是一种无液气压计。 气压计分类: 水银气压计 金属盒气压计(无液气压计) 大气压强与哪些因素有关? 自制气压计 玻璃管中液柱降低,外界大气压 。 变大 玻璃管中液柱升高,外界大气压 。 变小 例3:下列情况下,水银气压计的示数怎样变化? (1)将气压计倾斜放置, ; (2)有小气泡混入管内, ; (3)将气压计从山脚拿到山顶, ; (4)将气压计拿到很深的矿井里, . 1.大气压与高度有关; 海拔越高气压越低;海拔越低气压越高。 大气压强与哪些因素有关? 大气的密度不均匀,越往上密度越小,且所处深度无法测得,故大气压不能用P= ρ gh来计算; 大气压强与哪些因素有关? 1.大气压与高度有关; 海拔越高气压越低;海拔越低气压越高。 2、大气压强与海拔高度的大致数量关系 在海拨3000m内,每上升10m,大气压约降低100Pa 3、大气压强还与天气变化有关。 提示:水蒸气的密度比空气密度小 晴天的大气压比阴天的大气压高, 冬天的大气压比夏天的大气压高。 4、气体压强与温度和体积的关系。 (对于某一封闭空间的气体) 在温度不变时,一定量的气体的体积越小,压强越大,体积越大,压强越小. 在体积不变时,一定量的气体的温度越高,压强越大,温度越低,压强越小. 酒精在瓶内燃烧后,瓶内气体压强减小,此时用剥了壳的鸡蛋堵住瓶口,外界大气压大于瓶内气压,鸡蛋将被压进去。 请解释下列现象 例4:如图所示,甲(球形容器)和乙(水槽)中均装有温度比外界气温高的热水,两者之间用细玻璃管相连,甲上方有气体.此时,水处于不流动状态.由于外界气温较低,因而两容器中的水会逐渐降温,在降温过程中(  ) A.水会向下流一些 B.水会向上流一些 C.由于同时降温,水不流动 D.水是否流动与温度无关,所以水原来不流动,降温过程也不流动 沸点与气压的关系 1、沸点: 液体沸腾时的温度。 2、沸点与气压的关系: 气压越高,沸点越高; 气压越低,沸点越低。 1atm下水的沸点是 ℃。 100 在我国青藏高原大部分地区水的沸点仅为84℃~87℃ 这样的温度,面条也煮不熟。战士们在日常生活中必须使用压力锅做饭。 沸点与气压关系的应用典型问题 (2)丹巴斯.巴本的高压锅。 三百多年前,法国有个名叫丹尼斯·巴本的人,他是一个物理学家,也是一个医生,还是一个机械师。由于那时法国国王亨利四世对新教徒的迫害,巴本不得已逃往国外。在跋山涉水的路途中,他发现:在高山上煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾,马铃薯还是煮不软。在帕斯卡由实验证实的“高山上的大气压比海平面低”的启示下,巴本猜想:液体的沸点是否随大气压的减小而降低呢?到了国外以后,他便从事这方面的研究工作。终于用实验证实了“液体的沸点随大气压强的减小而降低”的猜想。 ??? 巴本进一步想,如果把问题倒过来,用人工加压的方法增大气压,那么水的沸点不就会升高了吗?1681年,巴本根据这个道理设计并制成了世界上第一个高压锅,当时人们把它叫做巴本锅。巴本锅有内外两层,内层里放要煮的食物,外层是密封的,锅盖更是经过严格选择的,以此控制外层锅里的气压。为了更加安全,锅的外围还特地加上了金属罩。 ??? 据说,巴本访问英国时,在英国国王查尔斯二世的要求下,曾作了一次表演,用巴本锅煮肉,不仅省时间,而且就连坚硬的骨头,也能煮得像奶酪一样松软。 (1)水二次沸腾实验。 沸点与气压关系的应用典型问题 “血液沸腾症” 1971年6月30日,前苏联宇宙飞船“联合Ⅱ号”由太空返回地面时,突然宇航员和地 面指挥中心失去了通话联系,幸亏飞船上有自动飞行控制设备,飞船才重新返回地 面。意外的是,三名宇航员全部死亡。经过对尸体解剖化验,宇航员死于“血液沸腾症”。你认为关于宇航员的死因“血液沸腾症”的下列说法正确的是 [???? ] A.由于飞船密封舱漏气,密封舱内的气压减小,人体内的血液的沸点升高造成的 B.由于飞船密封舱漏气,密封舱内的气压减小,人体内的血液的沸点降低造成的 C.由于飞船进入大气层,密封舱内的气压增大,人体内的血液的沸点升高造成的 D.由于飞船进入大气层,密封舱内的气压增大,人体内的血液的沸点降低造成的 B 大气压的应用: 离心式抽水机 通过观察 你能说出他 们的工作过 程吗? 大气压的应用—活塞式和离心式抽水机 活塞式抽水机是利用大气压强来工作的,所以抽水高度是有限的. 从理论上讲,当水上升大约10米高时,水柱产生的压强等于大气压强,要把水抽得再高些,大气压就无能为力了,必须改用离心式水泵. 活塞式抽水机的工作过程: 当活塞向上运动时,阀门A关闭,A、B间形成真空,大气压把水压入顶开阀门B,水进入A、B内。 当活塞向下运动时,阀门B关闭,阀门A打开,水进入A上部。 当活塞又向上运动时,阀门A关闭,A、B间形成真空,大气压把水压入顶开阀门B,水进入A、B内,A上部的水从管口流出。 什么叫离心现象? 2、离心水泵的工作原理 离心现象探究实验: 利用筷子将烧杯内的水不停的转动。 观察到的现象: 烧杯中的水中心部分凹下去,水沿烧杯边缘上升 ,这种远离中心的现象叫离心现象。转得越快,水沿边缘上升越高。类似洗衣机的脱水。 离心式水泵的工作过程: 先要将泵壳里 , 排除泵内的 , 当叶轮高速转动时,叶轮附近的压强 ,在转轴附近就形成一个低压区,外面的水就在 的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内,冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出,并压入出水管。叶轮在动力机带动下不断高速旋转,水就源源不断地从低处被抽到高处。 灌满水 空气 变小 大气压 1、 实验最先证明了大气压的存在。 2、 实验最先测出了大气压的值。 4、请说出一些生活中关于大气压的事例: 马德堡半球 托里拆利 用吸管吸水、拨火罐、呼气、吸气、吸盘挂衣服等 大气压强 总结: 3、大气压强产生的原因: 空气受有重力、具有流动性的! 6、1标准大气压(1atm)相当于 mmHg的压强 或相当于 m水的压强 等于 Pa 760 10.1 1.01×105 5、大气压强的方向: 各个方向 7、关于托里拆利实验的典型问题 ?、托里拆利实验时,若管内有少许空气,水银柱高度将变 ,实验结果偏 。 小 小 长 不变 无 ?、玻璃管倾斜,液柱变 ,但垂直高度 ,对实验结果 影响。 ?、玻璃管上提,液柱 ,对实验结果 影响。 ④、水银槽中水银的多少对实验结果 影响。 ⑤、玻璃管的粗细对实验结果 影响。 ⑥、不小心玻璃管顶部弄破,会出现什么现象?像喷泉一样喷出吗? 答:水银全部退回水银槽直至与液面相平,不会像喷泉一样喷出 不变 无 无 无 8、大气压强与哪些因素有关? ?、高度: 在海拨3000m内,每上升10m,大气压约降低100Pa 高度越高大气压越低。 ?、天气: 晴天的大气压比阴天的大气压高, ?、气候: 冬天的大气压比夏天的大气压高。 9、气体压强与温度和体积的关系。 (对于某一封闭空间的气体) 在温度不变时,一定量的气体的体积越小,压强越大, 体积越大,压强越小. 在体积不变时,一定量的气体的温度越高,压强越大, 温度越低,压强越小. 课 堂 练 习: 1、由于空气也受_____力的作用,而且能流动,因而空气内部向_______方向都有压强。 重 各个 2、大气对浸在它里面的物体的压强叫___________,简称__________. 大气压强 大气压 3、著名的____________实验有力的证明了大气压强的存在,这个实验是由________________主持的。 马德堡半球 奥托 · 格里克 4、测定大气压值的著名实验是___________实验,大气压值约为__________帕。 托里拆利 1.01×105 5、在测定大气压值的实验中,所用玻璃管的粗细与测量结果__________,在实验中应竖直放置,如果玻璃管倾斜,则管内水银柱长度将__________,水银柱的竖直高度将___________. 无关 变长 不变 6、假如用水来做托里拆利实验,管内上方为真空,大气压可支持约_________米高的水柱。 10 当我们吸气时,胸部________(扩张、收缩),胸内肺泡跟着_________ (扩张、收缩),于是肺的容积就要_________ (增大、缩小),肺内空气压强__________ (增大、减小), _________ (大于、小于)体外的大气压强,大气压将新鲜空气压入肺中。 7.请深深吸一口气,体会吸气的原理。 扩张 扩张 增大 减小 小于   当我们吐气时,胸部_________ (扩张、收缩),胸内肺泡跟着_________ (扩张、收缩),于是肺的容积_________ (增大、缩小),肺内空气压强_________ (增大、减小), _________ (大于、小于)体外的大气压强,肺中一部分空气被压出体外 。 收缩 收缩 缩小 增大 大于 8.请深深吐一口气,体会吐气的原理。 9.某同学在做托里拆利实验中,不慎在玻璃管中混入了少量空气,则测量结果将(  ) A.偏大 B.偏小 C.相等 D.都有可能 10. 高山上煮饭不易煮熟,如要煮熟饭,下列措施中合适的是( ) A.加大火力烧 B.锅上加一个不漏气的盖子 C.降低气压,可使水沸点升高 D.都可以 B B 11、盛满水的玻璃杯,用硬纸片把杯口封严,小心地将杯口朝下,纸片不会掉下来,这是因为( ) A 纸片太轻了 C 水把纸片粘住了 D 水由于惯性处于静止状态 B 空气对纸片向上的压力大于水的重力 B 13、在冬天,保温瓶未装满水,当瓶内温度下降时软木塞不易拔出,这主要是( ) A 塞子与瓶口间摩擦力太大 B 瓶口遇冷收缩 C 瓶内气压小于大气压 D 原先塞子塞的太紧 12.在做托里拆利实验时,如果使玻璃管倾斜,那么管内水银柱( ) A长度减小 B高度不变 C高度增大 D高度减小 B C 14:如图所示,当活塞上升到管口后,再继续上升,将发生的现象是(  ) A.水从管口不断流出 B.水面将下降 C.水面随活塞继续上升 D.以上情况均有可能 15:如图,是自制的水气压计,把它由东宝山的山脚移至山顶,玻璃管中的水柱的高度变化情况是(瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递)(  ) A.降低 B.升高 C.先降低后升高 D.先升高后降低 16:物理兴趣小组的同学利用星期天开展一次登山活动,想利用所学的物理知识测量花果山的高度.若已知在竖直方向每升高10m大气压强减小△p,且山下的大气压强为p0.他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计、细线、刻度尺等.到达山顶后,他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,进行了如图所示的实验.(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计) (1)为了测量山顶的大气压强,你认为实验中应测出的物理量有(指出物理量的名称并用相应的符号表示): ; (2)山顶的大气压强p= (用所测量的物理量及已知量表示); (3)该山的高度h= (用所测量的物理量及已知量表示). 17: (1)如图甲,装满牛奶的平底瓶子放在水平桌面上,然后倒过来放,牛奶对盖子的压强将 ,瓶子对桌面的压强将 (变大/不变/变小)。 (2)小陈利用牛奶瓶做纸片托水试验后,倒光瓶中水,立即将原纸片盖在瓶口,倒立后纸片不落下,如图乙,这是为什么呢? 小陈猜想: A.瓶中的气压小于大气压,大气压使纸片不落下; B.瓶口和纸片上有少量水,分子间的引力使纸片不落下 你认为哪种猜想错误? (A/B), 理由是 . 18:如图甲,开口饮料瓶的侧壁上钻有两个小孔M和N,里面装有一些水,M、N的高度差为h1.图乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管上升到P点).P点与瓶内水面Q高度差为h2(两图中水的密度均为ρ).下面说法错误的是(  ) A.N处水流比M处水流喷出速度大,N孔内侧比M孔内侧的压强大ρgh1 B.用瓶盖封严图甲的瓶口, 过一会儿,发现M处先停止喷水 C.带着“自制气压计”登山, 会发现h2会增大 D.带着“自制气压计”登山, 当登上山顶时发现h2变成h3, 则山顶处的大气压值为ρgh1

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  • ID:6-5576933 [精]6.6探究滑轮的作用(课件)

    初中物理/粤沪版/八年级下/第六章 力和机械/6 探究滑轮的作用

    同学们在工地里参观时,看到工人师傅很轻松地拉着绳索,就把很重的物料缓缓地提起来了,大家感到很惊讶! 这里的奥妙就跟滑轮有关! 6.6探究滑轮的作用 沪粤版 八年级下 一、动滑轮和定滑轮 (1)观察滑轮,请说出它的结构 (2)请用滑轮、细线、铁架台等设计两种方案,要求利用滑轮把钩码提起来,并在方框中画出实验装置示意图。 2、滑轮的结构 轮 轴 一、动滑轮和定滑轮 1、认识滑轮 滑轮:周边有槽,可绕着装在框子里的轴转动的轮子 3、滑轮的分类 滑轮在使用时,根据轴的位置是否移动,分为定滑轮和动滑轮两种。 (1)定滑轮:使用时,轴固定不动 3、滑轮的分类 滑轮在使用时,根据轴的位置是否移动,分为定滑轮和动滑轮两种。 (2)动滑轮:使用时,轴和重物一起移动 思考:使用这两类滑轮提起同一个物体,拉力是否相同? 二、探究两类滑轮的作用 A:使用定滑轮有什么好处 实验步骤: (1)用弹簧测力计直接测出钩码重力G (2)按右图装置将钩码匀速拉起,记下 弹簧测力计的示数F 钩码数 力 重力G/N 拉力F/N 1 2 3 4 使用定滑轮不省力,但可以改变用拉力的方向 结论: 思考:改变拉力的方向,拉力大小会变化吗? 不会! B、探究使用动滑轮的好处 (1)用弹簧测力计直接测出钩码重力G (2)按右图装置将钩码匀速拉起,记下 弹簧测力计的示数F 钩码数 力 1 2 3 4 重力G/N 拉力F/N 实验步骤: 使用动滑轮可以省力,但不能改变拉力的方向 结论: C、使用滑轮的理论分析 (1)定滑轮的实质 L1 L2 ①定滑轮实际上就是等臂杠杆。 ②动力臂L1和阻力臂L2都等于定滑 轮的半径 ③不计摩擦时,拉力大小等于重物的 重力大小。( F=G) C、使用滑轮的理论分析 (2)动滑轮的实质 · L1 L2 L1 =2L2 ①动力臂为阻力臂2倍的杠杆。   定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便,但不能省力;     于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用,把它们各自的优点结合起来,这样就组成了滑轮组.   而动滑轮虽然能省一半力,但不能改变力的方向,使用时经常感觉不便. 三、滑轮组 (a) (b) (c) n=2 n=2 n=3 吊起动滑轮的绳子股数 实验数据分析: 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。 n=2 n=2 n=3 实验数据记录: 如果忽略动滑轮重及绳子与动滑轮之间的摩擦: 实验 次数 钩码的 重力G/N 弹簧测力计 的拉力F/N 吊起动滑轮的绳子股数n (a) 3 1.8 2 (b) 3 1.8 2 (c) 3 1.2 3 使用滑轮组吊重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。 F = G 三、滑轮组 实验结论: 即: 滑轮组的特点 2、判断滑轮组绳子的段数的方法: 1、 既能省力,又能改变力的方向。 “横线切割法” 三、滑轮组 再试试滑轮组的绕法 3、绕绳的起点: 奇动偶定 绳子 自由端 思考:设自由端移动的距离为S、物体上升高度为h与绳子股数为n,则它们三者的关系是什么? s=nh 三、滑轮组 1、学校旗杆顶装有定滑轮,这样做(   ) A.既省力,也改变施力的方向 B.省力,但不改变施力的方向 C.既不省力,也不改变施力的方向 D.不省力,但改变施力的方向 2、下图中利用了动滑轮的是(   ) D D 3、如图所示,使用定滑轮匀速提升物体所用的拉力分别是F1、F2、F3,则下面说法中正确的是(   ) A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小 D.三个力一样大 D 4、小西学习了滑轮知识后,用一根绳和一个滑轮,借助木桩设计出如图所示的方案,将船拉近岸边。则 ( ) A.这是一个动滑轮,可省力 B.这是一个定滑轮,可省力 C.这是一个动滑轮,可改变力的方向 D.这是一个定滑轮,可改变力的方向 A 5、用如图所示的滑轮组将重120 N的物体匀速提高0.1 m(动滑轮重、绳重及摩擦不计),所需的拉力和绳子自由端移动的距离分别是( ) A.40 N,0.3 m B.40 N,0.2 m C.60 N,0.3 m D.60 N,0.2 m A 6、如图K-6-23所示,物体A在同一水平面上做匀速直线运动,图甲中人对绳的拉力是F1,图乙中人对绳的拉力是F2,比较它们的大小,正确的是( ) A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断 A 7、如图1所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省 力的绳子绕法。 8、如图2所示,用滑轮组提升物体,请画出最省力的绳子 绕法。 图1 图2 1.定滑轮: (1)使用特点:可以改变力的方向,不省力也不费力; 不省距离也不费距离. (2)实质:是一个等臂杠杆. 2.动滑轮: (1)使用特点:能省一半力,但不改变力的方向; (2)实质:动力臂是阻力臂二倍的杠杆. 3.滑轮组 (1)使用优点:既可省力,又可改变力的方向; 但不能既省力又省距离. (2)公式:F=G总/n=(G物+G动滑轮)/n (不计滑轮摩擦) s=nh 课本P33-34“自我评价与作业”:1、2、3 谢谢 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员? 欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!! 详情请看: https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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  • ID:6-5576054 [精]9.4流体压强与流速的关系(课件+视频)

    初中物理/人教版/八年级下册/第九章 压强/9.4 流体压强与流速的关系

    第九章 第四节 流体压强与流速的关系 教学目标: 1、知道流体压强与流速的关系。 2、了解飞机的升力是怎样产生的。 3、知道一些流体压强与流速关系的事例。 1、 实验最先证明了大气压的存在。 2、 实验最先测出了大气压的值。 4、请说出一些生活中关于大气压的事例: 马德堡半球 托里拆利 用吸管吸水、拨火罐、呼气、吸气、吸盘挂衣服等 温故知新 3、大气压强产生的原因: 空气受有重力、具有流动性的! 6、1标准大气压(1atm)相当于 mmHg的压强 或相当于 m水的压强 等于 Pa 760 10.1 1.01×105 5、大气压强的方向: 各个方向 7、关于托里拆利实验的典型问题 ?、托里拆利实验时,若管内有少许空气,水银柱高度将变 ,实验结果偏 。 小 小 长 不变 无 ?、玻璃管倾斜,液柱变 ,但垂直高度 ,对实验结果 影响。 ?、玻璃管上提,液柱 ,对实验结果 影响。 ④、水银槽中水银的多少对实验结果 影响。 ⑤、玻璃管的粗细对实验结果 影响。 ⑥、不小心玻璃管顶部弄破,会出现什么现象?像喷泉一样喷出吗? 答:水银全部退回水银槽直至与液面相平,不会像喷泉一样喷出 不变 无 无 无 8、大气压强与哪些因素有关? ?、高度: 在海拨3000m内,每上升10m,大气压约降低100Pa 高度越高大气压越低。 ?、天气: 晴天的大气压比阴天的大气压高, ?、气候: 冬天的大气压比夏天的大气压高。 9、气体压强与温度和体积的关系。 (对于某一封闭空间的气体) 在温度不变时,一定量的气体的体积越小,压强越大, 体积越大,压强越小. 在体积不变时,一定量的气体的温度越高,压强越大, 温度越低,压强越小. 一次海难——物理造成的冤案 1912年秋天,远洋航轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行的时候,突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来,结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。很长一段时期无人能解释。同学们,你们想知道这里的原因吗? 一、流体: 把流动的气体和液体统称为流体。   将一枚一元硬币放离桌边3cm~5cm处,在硬币前10cm处用直尺或钢笔架高约2cm,使嘴巴靠在桌边,在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气(不准吹硬币)。使硬币翻越直尺或让硬币跳得更高。 做一做 思考: 1、硬币的上下两个面受大气压力吗? 2、硬币由静止变运动上下两个面受到的压力是怎样的? 3 、向硬币的上面吹气改变了什么? 硬币为什么会跳起?   吹气时,硬币接触气流的上表面受到的气压比下表面静止空气的气压小,结果硬币的上下表面在气压差的作用下,向气压小的上表面运动. Text 提出 问题 气体流速大的位置压强大? 猜想 气体流速大的位置压强小? 现象:纸条向中间合拢 探究流动空气的压强跟流速有什么关系? 做一做 现象:纸条向中间合拢 外侧空气流速小,气压大 结论:在气体中,流速大的位置压强小 两纸为什么会靠拢? 思考: 1、纸的内侧和外侧受大气压力吗? 2、纸靠拢,受到的压力是什么样的? 3 、向纸中间吹气改变了什么? 接气泵 实验装置 探究流动空气的压强跟流速有什么关系? 现象: 结论: 在气体中,流速越大的位置,压强越小。 在气体中, 流速越大的位置,压强越小。 Text 提出 问题 探究流动液体的压强跟流速有什么关系? 记录实验现象 较大 较小 每秒流经管子不同截面的液体体积相等。 υ大 υ小 υ小 p大 p大 p小 分析实验现象 横截面积大的位置流速小,横截面积小的位置流速大。 液体流速 上方液柱 分析流体压强 粗管 小 较高 细管 大 较低 液体流速越大的位置,压强越小; 流速越小的位置,压强越大 。 结论: 探究流动液体的压强跟流速有什么关系? 在液体中, 流速越大的位置,压强越小。 在气体和液体中, 流速越大的位置,压强越小; 流速越小的位置,压强越大。 两艘船行驶过程中,中间的水流速大,流体压强小,船两侧的水流速小,流体压强大,两船靠近。 解释海难 我国海军舰艇赴亚丁湾护航时,护航编队一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。 运用气体压强与流速的关系解释实验现象: ① 吹气时,气体是怎样流过物体的? ② 物体周围的气体压强有什么特点? 飞机为什么能像鸟一样遨游天空? 三、飞机升力产生的原因 机翼的形状是: 上凸下平的 飞机的机翼 三.飞机的升力 上方流速快,压强小 下方流速慢,压强大 飞机获得升力的原因 气流在机翼上下表面由于流速不同、压强不同产生的压力差,这就是飞机向上的升力。 气流偏导器 由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形向下凸,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度 (选填“大或小”),此时,上方空气压强比下方空气压强 (选填“大或小”),这样,“气流偏导器”受到一个向 (选填“上或下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。 小 大 下 1.模拟火车进站 为什么乘客必须站在安全线以外的地方候车? 四、应用   分析:小孔处空气流速快,压强小,容器里液面上方的空气压强大,液体就沿着细管上升,从管口流出后,受气流的冲击,被喷雾状。 2.喷雾器 现象:球被吸起不落下。 原因:对着漏斗吹气,漏斗上方空气流动速度快,压强减小,乒乓球下方气体流动速度慢,压强增大,小球被吸上去了。 吹气 3.不掉落的乒乓球 相信大家都有过这样的经历:步行在雨中,我们会打一把伞.一阵大风吹来,雨伞会被向上吸起来.这是为什么呢?你能不能用今天所学的知识解释这个现象呢? 生活中有关流体压强与流速关系的现象 插图伴你学P919-10 唐代著各诗人杜甫的《茅屋为秋风所破歌》中写道:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”说的是大风掀走了茅屋的屋顶,你能解释为什么风大时能把屋顶掀走吗? 1.流体 :气体和液体都具有流动性,统称为流体; 2.流体压强与流速的关系:流速大的位置压强小,流速小的位置压强大; 3.飞机升力:机翼上下表面压强差是产生升力原因; 4.流体压强与流速的关系的现象。 为什么液面不同? 【课后思考1】 【课后思考2】:如图所示,打开水龙头,使自来水流过玻璃管,则下面对a、b、c三处上方的水柱高度和A、B、C三处的压强说法正确的是(  ) A.三处的水柱高度相同,压强一样大 B.a处的水柱高度与c处相同,但a处压强比c处大 C.b处的水柱高度最小,压强最小 D.a处的水柱高度最大,c处的水柱高度最小;a处的压强最大,b处的压强最小 【课后思考3】:如图所示,c为扎在a管下端的小气球,则下列方法中能使气球膨胀的是(  ) A.从a管向外抽气 B.从b管向外抽气 C.从a管向内打气 D.从b管向内打气

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  • ID:6-5576016 [精]必修2 6.6经典力学的局限性(课件+导学案+练习+视频)

    高中物理/人教版(新课程标准)/必修2/第六章 万有引力与航天/6.经典力学的局限性

    第六章 万有引力与航天 经典力学的局限性 自然和自然的法则在黑暗中隐藏;上帝说,让牛顿去吧!于是一切都被照亮。魔鬼说,让爱因斯坦去吧!于是一切又回到黑暗中。 亚里士多德:经验主义: 必须有力作用在物体上物体才能运动 伽利略:理想实验(斜面): 物体保持运动不需要力维持 笛卡尔:如果运动中物体没受到力, 将以同一速度沿以直线运动。 牛顿:牛顿定律(惯性定律, 加速度定律,作用反作用定律) 牛顿运动定律 一、经典力学的发展过程 哥白尼:日心说 第谷:20年精心观测数据 开普勒研究第谷数据得三个定律 胡克、哈雷进一步认识 牛顿解决椭圆并延伸到万物间有力 万有引力定律 一、经典力学的发展过程 17世纪牛顿力学构成了体系。可以说,这是物理学第一次伟大的综合。牛顿建立了两个定律:一个是运动定律,一个是万有引力定律,并发展了变量数学微积分,具有解决实际问题的能力。他开拓了天体力学,海王星和冥王星的发现就充分显示了这一点 . 经典力学的基础是牛顿运动定律,万有引力定律更确立了牛顿的地位,牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域,经受实践检验。 由牛顿力学定律导出的动量守恒定律、机械能守恒律等是航空航天技术理论的基础。火箭、人造地球卫星、航天飞机、宇宙飞船、行星探测器等航天器的发射,都是牛顿力学规律的应用范例…… 经 典 力 学 的 成 就 和 局 限 性 二、经典力学遇到的两朵乌云 1、迈克尔逊莫雷实验测得光速是不变的。 经典力学不能解决高速运动问题(接近光速) 2、黑体辐射出的能量不是连续的 经典力学不能解释微观领域中物质结构和能量不连续的现象 火车 从地面上物体的运动到天体的运动,从现代的交通工具到人造卫星、宇宙飞船等,这些运动都需要服从经典力学的规律。 飞机 宇宙飞船 如:在一个无限大的光滑水平面上,有一质量为m的物体,在一个水平恒力F的作用下,从静止开始运动。根据牛顿第二定律可知物体将以加速度a=F/m做匀加速直线运动。 由运动学公式可知:物体的速度v=at 推理:随着时间的推移,物体的速度不断增大,最终可使物体获得任意速度。但事实并非如此,常识告诉我们,物体运动速度是有极限的,现在已知的最大速度是光速,且现在也无法使物体运动超越这个速度。速度远小于光速时,经典力学完全适用。当物体的速度接近光速时,经典力学就不适用了。 F m (一)、经典力学受速度限制的分析 根据质点的运动规律,应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置和速度。 到了19世纪末,面对高速运动的微观粒子发生的现象,经典力学遇到了困难.在新事物面前,爱因斯坦打破了传统的时空观,于1905年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,创建了狭义相对 论.狭义相对论一深奥难懂著称,并且他的出 现,使整个世界都处于震惊和争论之中, 相对论时空观: (1)同时是相对的 (3)动尺变短 (4)运动的物体质量变大 (1)不同惯性参考系,物理规律相同 1、两条基本假设: (2)任何惯性系,光速不变 2、狭义相对论结论: (2)动钟变慢 时间、长度和质量这三者都与参考系的运动有关。 天上一天,地上一年 一个跟头十万八千里   经典时空观 狭义相对论时空观 光速     同时     时间与空间     质量     相对的 绝对的(不变) 绝对的 与运动无关,绝对的 与运动无关,不变的 相对的 与运动有关,相对的 随速度增加而增大 经典时空观与相对论时空观 (二)、经典力学在分析宏观与微观的困难 第二次革命的导火索是物理学史上的三大发现:伦琴发现X射线、汤姆生发现电子 、贝克勒耳发现天然放射线,使物理学的研究从宏观领域进入了微观世界。人们发现,微观粒子所表现出的现象用经典物理理论根本无法解释。 伦琴发现X射线 汤姆生发现电子 贝克勒耳发现 天然放射线 宏观领域 微观世界 小球穿越略大于球的孔 根据质点的运动规律,应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置 电子云 电子有波粒二象性,它不像宏观物体的运动那样有确定的轨道,因此画不出它的运动轨迹。我们不能预言它在某一时刻究竟出现在核外空间的哪个地方,只能知道它在某处出现的机会有多少。为此,就以单位体积内电子出现几率,即几率密度大小,用小白点的疏密来表示。小白点密处表示电子出现的几率密度大,小白点疏处几率密度小,看上去好像一片带负电的云状物笼罩在原子核周围,因此叫电子云。 经典力学难以解释微观粒子的运动: 科学家们发现,电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性,同时还具有波动性,它们的运动在很多情况下不能用经典力学来说明。20世纪20 年代量子力学的出现,才很好地揭示了微观世界的基本规律。 经典力学(牛顿运动定律)在宏观世界中成立(适用),微观世界不适用。 普朗克创立量子力学 1.宏观世界粒子的运动特点: 粒子具有确定的运动轨迹,根据质点的运动规律,应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置。 2.微观粒子的运动特点: 就单个粒子来说,其运动没有确定的运动轨迹,微观粒子既有粒子性,又有波动性。 宏观世界与微观世界的区别 经典力学(牛顿运动定律)在宏观世界中成立(适用),微观世界不适用。 相对论和量子力学的出现,是否表示经典力学失去了意义? 相对论和量子力学的出现,说明人类对自然界的认识更加广泛和深入,而不表示经典力学失去了意义.它只是使人们认识到经典力学有它的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动,只适用于宏观世界,不适用于微观世界。 历史上的科学成就不会被新的科学成就所否定,而是作为某些条件下的局部情形,被包括在新的科学成就之中.如:当物体的速度远小于光速c(3×108m/s)时,相对论与经典理论的结论没有区别;当另一个重要常数即“普朗克常数”h(6.63×10-34J·s)可以忽略不计时.量子力学和经典力学的结论没有区别.相对论和量子力学都没有否定过去的科学。 阅读课本第50页,归纳牛顿万有引力定律与爱因斯坦引力理论的主要差异: 三、强引力作用下出现的问题 (1)牛顿的万有引力定律认为:物体的半径减小时,其表面上的万有引力与半径的二次方成反比地增大,对于半径接近于零质点的物体,其表面上的万有引力接近于无穷大. (2)爱因斯坦理论认为:物体的半径减小时,其表面上的万有引力比二次方成反比规律增大得快,引力趋于无穷大发生在接近一个“引力半径”的时候. (3)只要天体的实际半径远大于它们的引力半径,那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异并不很大,但当天体的半径接近引力半径时,这种差异将急剧增大,这就是说,在强引力的情况下,牛顿引力理论将不再适用. 牛顿万有引力定律与爱因斯坦引力理论的主要差异: 物体间的万有引力是弱引力,经典力学适用 天体半径减小到一定程度时, 天体间的引力非常大 ,属于强引力。经典力学不再适用。 爱因斯坦广义相对论 三、强引力作用下出现的问题 经典力学 弱引力 低速 宏观 强引力 高速 微观 广义相对论 狭义相对论 量子力学 相对论、量子力学和经典力学的关系: 互为补充,互不矛盾,互不否定共同支撑起物理学科的骨架。 小结:经典力学的适用范围 空间弯曲 黑洞 时空穿梭 《物理世界奇遇记》 谢谢 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员? 欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!! 详情请看: https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php 中小学教育资源及组卷应用平台 万有引力与航天 第6节 经典力学的局限性 一、不定项选择 1. 经典力学不能适用于下列哪些运动(  ) A. 火箭的发射 B. 宇宙飞船绕地球的运动 C. “勇气号”宇宙探测器在火星着陆 D. 微观粒子的波动性 2. 关于经典力学和量子力学,下列说法中正确的是(  ) A. 不论是对宏观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的 B. 量子力学适用于宏观物体的运动;经典力学适用于微观粒子的运动 C. 经典力学适用于宏观物体的运动;量子力学适用于微观粒子的运动 D. 上述说法都是错误的 3. (多选)关于经典力学、相对论与量子论的说法正确的是 (  ) A. 当物体的速度接近光速时,经典力学就不适用了 B. 相对论和量子力学的出现,使经典力学失去了意义 C. 量子力学能够描述微观粒子运动的规律性 D. 万有引力定律也适用于强相互作用力 4. (多选)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是(  ) A. 牛顿发现了万有引力定律 B. 牛顿通过实验证实了万有引力定律 C. 相对论的创立表明经典力学已不再适用 D. 爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推进到高 5.牛顿定律不适用于下列哪些情况(  ) A.研究原子中电子的运动 B.研究“神舟十号”飞船的高速发射 C.研究地球绕太阳的运动 D.研究飞机从北京飞往纽约的航线 6.在日常生活中,我们并没有发现物体的质量随着物体运动速度的变化而变化,其原因是(  ) A.运动中物体无法称量质量 B.物体的速度远小于光速,质量变化极小 C.物体的质量太大 D.物体的质量不随速度的变化而变化 7.(多选)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是(  ) A.牛顿发现了万有引力定律 B.牛顿通过实验证实了万有引力定律 C.相对论的创立表明经典力学已不再适用 D.爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推进到高速领域 8.对于时空观的认识,下列说法正确的是(  ) A.相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律 B.相对论具有普遍性,经典物理学为它在低速运动时的特例 C.相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用 D.经典物理学建立在实验的基础上,它的结论又受到无数次实验的检验,因此在任何情况下都适用 9、(多选)下列服从经典力学规律的是(  ) A.自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动 B.发射导弹、人造卫星、宇宙飞船 C.物体运动的速率接近于真空中的光速 D.地壳的变动 10、(多选)关于经典力学和狭义相对论,下列说法中正确的是(  ) A.经典力学只适用于低速运动,不适用于高速运动(速度接近于真空中的光速) B.狭义相对论只适用于高速运动(速度接近于真空中的光速),不适用于低速运动 C.经典力学既适用于低速运动,也适用于高速运动(速度接近于真空中的光速) D.狭义相对论既适用于高速运动(速度接近于真空中的光速),也适用于低速运动 答案与解析 1.【答案】D 【解析】经典力学适用于宏观物体的低速运动,故经典力学对A、B、C都能适用,对D不适用。 2.【答案】C 【解析】 经典力学适用于低速运动、宏观物体,不适用于高速、微观粒子。量子力学不适用于宏观物体,适用于微观粒子,故选项C正确。 3.【答案】AC 【解析】经典力学只适用于低速宏观的物体,故A正确;相对论和量子力学的出现,并没有否定经典4.【答案】AD【解析】万有引力定律是牛顿发现的,但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的,A对、B错;相对论并没有否定经典力学,经典力学对于低速、宏观运动仍适用,C错;狭义相对论的建立,是人类取得的重大成就,从而把物理学推到更高领域,D对。 5【答案】A 6.【答案】B 【解析】日常生活中见到的物体的速度都很小,由m=可知,当v?c时,m≈m0,故B选项正确. 7.【答案】AD 【解析】万有引力定律是牛顿发现的,但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的,A对,B错.相对论并没有否定经典力学,经典力学对于低速、宏观运动仍适用,C错.狭义相对论的建立,是人类取得的重大成就,从而把物理学推到更高领域,D对. 8.【答案】B 9.ABD 10.AD 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源及组卷应用平台 第六章 万有引力与航天 第6节 经典力学的局限性 【学习目标】 (1)知道经典力学的局限性和适用范围. (2)了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用; (3)初步了解微观和高速世界中的奇妙现象 (4)知道相对论、量子力学和经典力学的关系. 【重点难点】 1.牛顿运动定律的适用范围。 2.高速运动的物体,速度和质量之间的关系。 【课前预习】 1.20世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了 ,改变了经典力学的一些结论.在经典力学中,物体的质量是 的,而相对论指出质量随着速度变化而 若一个物体静止时的质量为,则当它以速度运动时,共质量m= 。 2.每一个天体都有一个引力半径,半径的大小由 决定;只要天体实际半径 它们的引力半径,那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异 。但当天体的实际半径接近引力半径时,这种差异 。 3.19世纪末和20世纪以来,物理学的研究深入到 ,发现 、 、 等微观粒子不仅有、 ,而且有 ,它们的运动规律不能用经典力学来说明。 4..经典力学的适用范围 (1)经典力学有它的适用范围:只适用于 运动,不适用于 运动;只适用于 世界,不适用于 世界;只适用于 情况,不适用于 情况. (2)对于高速运动(速度接近真空中的光速),需要应用爱因斯坦的相对论.当物体的运动速度远小于真空中的光速时,相对论物理学与经典物理学的结论没有区别. (3)对于微观世界,需要应用量子力学.当普朗克常量可以忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别. (4)对于强引力情况,需要应用爱因斯坦引力理论.当天体的实际半径远大于它们的引力半径时,爱因斯坦引力理论和牛顿万有引力定律计算出的力的差异并不很大. 本节学习了经典力学的局限性: 【合作探究一】阅读课本P48的1-3段,说出经典力学的成就 【合作探究二】阅读课本P48-50的“从低速到高速”内容,思考并小组讨论下面的问题: 1.在经典力学和狭义相对论中,物体的质量有何不同? 2.在经典力学和狭义相对论中,位移和时间的测量结果在不同参考系中有何区别? 【合作探究三】阅读课本P50的“从宏观到微观”内容,写出经典力学的适用范围是什么? 【合作探究四】阅读课本P50-51的“从弱引力到强引力”内容,思考并小组讨论下面的问题: 经典力学与行星轨道的矛盾是什么? 由经典力学与行星轨道的矛盾说明了什么? 3.归纳牛顿万有引力定律与爱因斯坦引力理论的主要差异. 4.经典力学和相对论及量子力学的关系如何? [课堂总结]: 经典力学的局限性 (1)从低速到高速:在经典力学中,物体的质量m是不随运动状态改变的,而狭义相对论指出,质量要随着物体的运动速度的增大而增大.即 (2)从宏观到微观:相对论和量子力学的出现,并不说明经典力学失去了意义.只说明它有一定的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界. (3)从弱引力到强引力:相对论物理学与经典物理学的结论没有区别.相对论与量子力学 都没有否定过去的科学,而只是认为科学在一定条件下有其特殊性.经典力学只适用于弱引力,不适用于强引力. 【课堂训练】 1.下列说法中正确的是( ) A.经典力学适用于任何情况下的任何物体 B.狭义相对论否定了经典力学 C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律性 D.万有引力定律也适用于强相互作用力 2.经典力学不能适用下列哪些运动( ) A.火箭的发射 B.宇宙飞船绕地球的运动 C.“勇气号”宇宙探测器 D.微观粒子的波动性 3.对于下列说法正确的是( ) A.经典力学的质量是不变的 B.经典力学的时间和空间是独立于物体运动的 C.爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 D.爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律 4.下列说法正确的是( ) A.微观粒子的运动速度超过光速,因此经典力学不适用 B.微观粒子的质量是不确定的,因此经典力学不适用 C.微观粒子具有波粒二象性,因此经典力学不适用 D.量子力学仅适用于微观粒子的运动 5.对于公式m=,下列说法中正确的是(  ) A.式中的m是物体以速度v运动时的质量 B.当物体的运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用,所以是不正确的 C.当物体以较小速度运动时,质量变化非常小,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速的速度运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动物体 D.通常由于物体的运动速度太小,故质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量的变化 6.经典力学只适用于“宏观世界”,这里的“宏观世界”是指( ) A.行星、恒星、星系等巨大的物质领域 B.地球表面上的物质世界 C.人眼能看到的物质世界 D.不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界 7.关于经典力学和量子力学,下面说法中正确的是( ) A.不论是对宏观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的 B.量子力学适用于宏观物体的运动;经典力学适用于微观粒子的运动 C.经典力学适用于宏观物体的运动;量子力学适用于微观粒子的运动 D.经典力学是量子力学在一定条件下的特殊情形 答案: 【课前预习】 1.相对论 不变 变化的 2.天体的质量;远大于;并不很大;将急剧增大 3.微观世界 电子 质子 中子 粒子性 波动性 4.低速 高速 宏观 微观 弱引力 强引力 【合作探究一】答案 1.经典力学的基础是牛顿运动定律.牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域,包括天体力学的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就. 2.牛顿运动三定律和万有引力定律把天体的运动与地面上物体的运动统一起来,是人类对自然界认识的第一次大综合,是人类认识史上的一次重大飞跃. 【合作探究二】答案 1.在经典力学中,物体的质量不随运动状态的改变而改变,而在狭义相对论中,质量要随着物体运动速度的增大而增大. 2.在经典力学中,同一过程的位移和时间的测量结果在不同参考系中是相同的;在狭义相对论中,同一过程的位移和时间的测量结果在不同参考系中是不同的. 【合作探究三】答案 适用于宏观世界、低速运动. 【合作探究四】答案 按牛顿的万有引力定律推算,行星应该沿着一些椭圆做周期性运动,而天文观测表明,行星的轨道并不是严格闭合的,它们的近日点在不断地旋进,如水星的运动. 答案 经典力学只适用于弱引力场,而不适用于强引力场. 答案 牛顿万有引力定律与爱因斯坦引力理论的主要差异: (1)行星的运动,在近日点和远日点,引力的变化规律不完全相同,导致轨道不闭合、近日点旋进. (2)牛顿的万有引力定律认为:物体的半径减小时,其表面上的万有引力与半径的二次方成反比地增大,对于半径接近于零的物体,其表面上的万有引力接近于无穷大. 爱因斯坦引力理论认为:物体的半径减小时,其表面上的万有引力比“平方反比”规律增大得快,引力趋于无穷大发生在接近一个“引力半径”的时候. 只要天体的实际半径远大于它们的引力半径,那么由爱因斯坦引力理论和牛顿引力理论计算出的引力的差异并不很大,但当天体的半径接近引力半径时,这种差异将急剧增大,也就是说,在强引力的情况下,牛顿引力理论将不再适用. 答案 经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的特例,它包含于相对论和量子力学中,相对论和量子力学的建立并没有否定经典力学. 【课堂练习】 1.C 2.D 3.ABD 4.C 5.ACD 6.D 7.CD 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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  • ID:6-5574418 [精] 必修2 6.5宇宙航行(第2课时)(课件+导学案+练习+视频)

    高中物理/人教版(新课程标准)/必修2/第六章 万有引力与航天/5.宇宙航行

    第六章 万有引力与航天 5 宇宙航行 第二课时 1.第一宇宙速度:v=7.9km/s (地面附近匀速圆周运动) 一、宇宙速度 a、第一宇宙速度是发射卫星的最小速度 (发射速度不能低于它,否则卫星将不能环绕地球做圆周运动而落回地面) b、第一宇宙速度是最大的环绕速度 (在环绕地球做匀速圆周运动的所有可能速度中) 知识回顾 2.第二宇宙速度:当物体的速度大于或等于11.2km/s时,卫星就会脱离地球的吸引,不再绕地球运行。我们把这个速度叫作第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。 3.第三宇宙速度:如果物体的速度大于或等于16.7km/s,物体就摆脱了太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫第三宇宙速度。 黄金代换 二、人造地球卫星运行的规律 如图所示,A、B、C、D四条轨道中不能作为卫星轨道的是哪一条? A B C D 三:人造地球卫星的运行轨道 人造卫星的轨道 人造地球卫星的运行轨道 所有卫星都在以地心为圆心的圆(或椭圆)轨道上 三类人造地球卫星轨道: ①赤道轨道,卫星轨道在赤道平面,卫星始终处于赤道上方 ②极地轨道,卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极上空 ③一般轨道,卫星轨道和赤道成一定角度。 a、近地卫星 近地卫星是指卫星的轨道半径近似等于地球半径,其周期约为85分钟。其向心力由万有引力提供。 四、二种常见人造卫星的轨道 b、地球同步卫星 1、定义 所谓地球同步卫星,是相对于地面静止的和地球具有相同周期的卫星,同步卫星必须位于赤道平面内,且到地面的高度一定。 r v ω T a “全部固定” 圆轨道在赤道平面,即在赤道的正上方;周期与地球自转周期相同,为24小时;绕行方向为自西向东。 大家能否计算出同步卫星的高度,线速度呢? h 练习: 求同步卫星离地面高度 地球同步卫星能否位于厦门正上方某一确定高度h ? 1)、只能分布在一个确定的赤道轨道上。 2)、周期与地球自转的周期相同:T=24h。 3)、角速度ω与地球的自转角速度相同。 4)、离地面高度:h=36000km。 5)、线速度: v =3.1km/s。 特点:定轨道、定周期、定角速度、定高度、定线速度 2、地球同步卫星的运行特征 3、同步卫星的应用:主要用于通信 3颗同步卫星可实现全球覆盖 所以也叫通信卫星 五 、 卫 星 变 轨 问 题 V F引 F引<F向 离心运动 F引>F向 向心运动 卫星变轨原理 M m 在A点万有引力相同 A v F引 1 2 R 卫星在圆轨道运行速度V1 V2 θ>900 减小 卫星变轨原理 v3 F引 L 卫星变轨原理 A 使卫星进入更高轨道做圆周运动 v3 v4 · 思考:人造卫星在低轨道上运行,要想让其在高轨道上运行,应采取什么措施? 在低轨道上加速,使其沿椭圆轨道运行,当行至椭圆轨道的远点处时再次加速,即可使其沿高轨道运行。 卫星变轨原理 1、卫星在二轨道相切点 万有引力相同 速度—内小外大(切点看轨迹) 2、卫星在椭圆轨道运行 近地点---速度大,动能大 远地点---速度小,动能小 同步卫 星变 轨时的各参量比较 v1 v3 v2A>v1 v3>v2B v1>v3 v2A > v1>v3>v2B v2A A v2B B 速度关系: 加速度关系: 周期关系: a1A = a2A>a2B =a3B T3 >T2 >T1 1、如图所示,发射同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火使其沿椭圆轨道2运行;最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点,2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时,以下说法正确的是( ) A、在轨道3上的速率大于1上的速率 B、在轨道3上的角速度小于1上的角速度 C、在轨道2上经过Q点时 的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率 D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上 经过P点时的加速度 Q P 2 · 3 1 BD 2、如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图,先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道Ⅰ上.在卫星经过A点时点火实施变轨,进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上,最后在B点再次点火,将卫星送入同步轨道Ⅲ.已知地球表面重力加速度为g,地球自转周期为T,地球的半径为R.求: (1)近地轨道Ⅰ上的速度大小; (2)远地点B距地面的高度。 解: 谢谢 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员? 欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!! 详情请看: https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php 中小学教育资源及组卷应用平台 万有引力与航天 第5节 宇宙航行 同步练习(第2课时) 一、不定项选择 1.由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步卫星,这些卫星的( ) A.质量可以不同 B.轨道半径可以不同 C.轨道平面可以不同 D.速率可以不同 2.(2018·黑龙江省青冈县一中高一期中)关于地球同步卫星,下列说法中正确的是( ) A.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 B.它一定在赤道上空运行 C.周期为24小时的卫星一定是同步卫星 D.各国发射的这种卫星轨道半径不一样大 3.2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。该卫星将在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T;最终在月球表面实现软着陆。若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则( ) A.“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为 B.月球的第一宇宙速度为 C.“嫦娥三号”降落月球时,通常使用降落伞减速从而实现软着陆 4.已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是( ) A.卫星距地面的高度为 B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C.卫星运行时受到的向心力大小为 D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 5.(2018·广东省遂溪县第三中学月考)我国自行研制的北斗导航系统,现已成功发射16颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划,将在2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。现已知某导航卫星轨道高度约为21 500 km。同步轨道卫星的高度约为36 000 km,已知地球半径为6 400 km。下列说法中正确的是( ) A.该导航卫星的向心加速度大于地球同步轨道卫星 B.地球赤道上物体随地球自转的周期小于该导航卫星运转周期 C.地球同步轨道卫星的运转角速度小于导航卫星的运转角速度 D.该导航卫星的线速度大于 6.下面关于同步通信卫星的说法中错误的是( ) A.同步通信卫星和地球自转同步,卫星的高度和速率都是确定的 B.同步通信卫星的角速度虽已被确定,但高度和速率可以选择 C.我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min,比同步通信卫星的周期短,所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低 D.同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小 7.(2018·四川省广安第二中学校高一期中)如图所示,A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h。已知地球半径为R,地球自转角速度为ω0,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心。则( ) A.若不考虑地球自转,卫星B的运行周期为 B.B卫星的向心加速度小于赤道上物体的向心加速度 C.由于B卫星的线速度大于A卫星的线速度,所以B卫星减速有可能到达A卫星所在轨道 D.若卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过时间,它们再一次相距最近 8.(2018·四川省广安第二中学校高一期中)卫星的发射往往不是“一步到位”,而是经过几次变轨才定位在圆周轨道上的。神舟七号飞船发射升空后,先在近地点高度200公里、远地点高度347公里的椭圆轨道上运行5圈,当飞船在远地点时实施变轨进入347公里的圆轨道。飞船变轨过程可简化为如图所示,假设在椭圆轨道2的P点为椭圆轨道2进入圆轨道3的相切点,则( ) A.在P点需要点火,使飞船加速 B.飞船在轨道2经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点的加速度 C.飞船在轨道2经过P点时的速度大于它在轨道3上经过P点的速度 D.飞船在轨道2上运动到Q点时的速度小于在轨道3上经过P点的速度 9.(2018·天津市南开区模拟)有四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b是处于地面附近轨道的近地卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,已知地球自转周期为24 h,所有卫星的运动均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则( ) A.a的向心加速度等于重力加速度g B.在相同时间内b转过的弧长最长 C.c在4 h内转过的圆心角是 D.d的运动周期可能是23 h 10.(2018·云南省澄江一中高一期中)如图所示为北斗导航系统的部分卫星,每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动。下列说法错误的是( ) A.在轨道运行的两颗卫星a、b的周期相等 B.在轨道运行的两颗卫星a、c的线速度大小 C.在轨道运行的两颗卫星b、c的角速度大小 D.在轨道运行的两颗卫星a、b的向心加速度大小 参考答案 1.A 2.B 3.D 4.BD 5.AC 6.B 7.AD 8.A 9.B 10.D 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源及组卷应用平台 第六章 万有引力与航天 第五节 宇宙航行(第1课时) 【学习目标】 1、 会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。 2、了解二种常见的卫星近地卫星和同步卫星 3、能掌握卫星变轨问题 【重点、难点】 重点:二种常见的卫星及卫星变轨问题 难点:卫星变轨问题 【合作探究一】 1.人造地球卫星 (1)人造地球卫星的轨道和运行速度 卫星绕地球做匀速圆周运动时,是地球的 提供 ,卫星受到地球的引力方向指向地心,而做圆周运动的向心力方向始终指向 ,所以卫星圆周运动的圆心和地球的地心 。这样就存在三类人造地球卫星轨道: 轨道,卫星轨道在赤道平面,卫星始终处于赤道上方; 轨道,卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极上空; ③一般轨道,卫星轨道和赤道成一定角度。 【合作探究二】 2、近地卫星及同步卫星. 1)、近地卫星:问题1:什么样的卫星叫近地卫星?近地卫星具有哪些特点?说明你的依据。 2)、同步卫星:问题2:什么样的卫星叫同步卫星?同步卫星具有哪些特点?说明你的依据。 归纳总结:其特点是: ①周期_____地球自转周期;T=24h; ②角速度_____地球自转角速度; ③轨道平面与赤道平面______; ④所有同步卫星的轨道半径都______,他们距地面的高度_______,即他们处在______轨道上; 3).人造地球卫星内的物体也受到地球的引力,卫星内物体受到地球的引力正好提供物体做圆周运动的向心力,物体处于 状态。 【合作探究三】变轨问题 问题1:什么情况下卫星会出现变轨问题?变轨有几种情况? 问题2:变轨前后在同一点,卫星的速度,加速度是什么关系? 变轨前后卫星的线速度,角速度,周期,能量都发生了什么样的变化? 归纳总结:当卫星由于某种原因速度突然改变时(开启或关闭发动机或空气阻力作用),万有引力就不再等于向心力,卫星将做变轨运动。 (1)、当卫星的速度突然增加时,,即万有引力不足以提供向心力,卫星将做_________运动,轨道半径变_____,但一旦进入新的轨道运行由知其运行速度要_____。 (2)、当卫星的速度突然减小时,,即万有引力大于卫星所需的向心力,卫星将做_________运动,轨道半径变_____,进入新的轨道运行时由知其运行速度将_____。 【当堂检测】 1.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R,线速度为v,周期为T,若使该卫星的周期变为2T,可行的办法是(  ) A.R不变,线速度变为 B.v不变,使轨道半径变为2R C.轨道半径变为R D.v不变,使轨道半径变为 2.关于地球同步卫星,下列说法正确的是(  ) A.它的周期与地球自转周期相同 B.它的周期、高度、速度大小都是一定的 C.我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空 D.我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空 3.据报道,我国的数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是(  ) A.运行速度大于7.9 km/s B.离地面高度一定,相对地面静止 C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 4、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图1所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是(  ) A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 当堂检测: 1、C [由=mR得,T==2π,所以T′=2T=2π,解得R′=R,故选C. 2、ABD 3.BC [由题意知,定点后的“天链一号01星”是同步卫星,即T=24 h.由=m=mω2r=mr=ma,得:v=,运行速度应小于第一宇宙速度,A错误.r=,由于T一定,故r一定,所以离地高度一定,B正确.由ω=,T同ω月,C正确.a=rω2=r()2.赤道上物体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,故赤道上物体的向心加速度小于同步卫星的向心加速度,D错误.] 4.BD [本题主要考查人造地球卫星的运动,尤其是考查了地球同步卫星的发射过程,对考生理解物理模型有很高的要求. 由G=m得,v= .因为r3>r1,所以v3r1,所以ω3<ω1.卫星在轨道1上经Q点时的加速度为地球引力产生的加速度,而在轨道2上经过Q点时,也只有地球引力产生加速度,故应相等.同理,卫星在轨道2上经P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度.] 3 2 1 P Q 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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  • ID:6-5574024 [精]必修2 6.3万有引力定律(课件+导学案+练习+视频)

    高中物理/人教版(新课程标准)/必修2/第六章 万有引力与航天/3.万有引力定律

    3、万有引力定律 开普勒第一定律 (椭圆定律) 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律 (面积定律) 对任意一个行星来说,它与太阳连线在相等的时间内扫过相等的面积。 开普勒第三定律 (周期定律) 回顾一:开普勒行星运动定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 [近似处理:认为行星(m)绕太阳(M)作匀速圆周运动] 太阳对行星的引力(F)提供行星所受的向心力: 回顾二:太阳与行星间的引力推导: (G是一个常量) 太阳对行星的引力 地球对月球的引力 地球使苹果下落的力 问题:它们是同一种力吗? 猜想:它们是同一种力 一、万有引力定律的发现 牛顿的思考 牛顿的猜想 (1)“天上的力”和“人间的力”是同一种力吗? (2)地球表面的重力是否能延伸到月球轨道? 苹果与月球受到的引力可能是同一种力! 这种力可能都遵从与距离平方成反比的关系。 已知月球到地球的距离约为地球半径的60倍, r月地=≈ 60R=3 .8×108m 月球的公转周期为T月=27.3天≈2.36×106s 地球表面重力加速度g = 9.8m/s2,求:月球运动向心加速度和地球表面处重力加速度之比。 月——地检验 上面的计算结果说明什么呢? 1、内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引,引力的大小跟这两个物体的质量m1和m2的乘积成正比,跟它们的距离r的二次方成反比。 2、公式: 二、万有引力定律 G:是引力常量,其值为6.67×10-11N·m2/kg2 G的物理意义——两质量各为1kg的物体相距1m时,万有引力的大小为6.67×10-11N。 正确理解万有引力定律 1、普遍性 引力存在于任何两个物体之间。物体的质量是引力产生的原因,从大到宇宙天体,小到微观粒子,一切有质量的物体之间无一例外地均存在着万有引力,故万有引力是自然界普遍的一种相互作用力。 虽然万有引力定律是根据行星运动规律推导出来的,但是万有引力却存在于任何两个物体之间。 2、条件性 虽然万有引力存在于任何两个物体之间,但是,公式只适用于两个质点之间的万有引力计算,且r≠0。但质量分布均匀的球体之间的万有引力也可以用此公式计算,r指两球心间的距离。 适用条件:可以看成质点的物体        或质量分布均匀球体 r 为两个质点或球心之间的距离 3、相互性 两个物体之间由于质量而产生的引力是相互存在的,遵循牛顿第三定律。 4、实验验证 英国物理学家卡文迪许巧妙地设计扭秤装置,不仅较精确地测定了引力恒量,而且对万有引力定律进行了实验验证。使得万有引力定律在天文学上起到重要的作用。 三、引力常量的测量——扭秤实验 (1)实验原理: 科学方法——放大法 卡文迪许 卡文迪许实验室 (2)实验数据 G值为6.67×10-11 N.m2/kg2 G值的物理含义: 两个质量为1kg的物体相距1m时,它们之间万有引力为6.67×10-11 N (3)卡文迪许扭称实验的意义 ①证明了万有引力的存在,使万有引力定律进入了真正实用的时代; ②开创了微小量测量的先河,使科学放大思想得到推广。 1、如图,r虽大于两球的半径,但两球的半径不能忽略,而球的质量分布均匀,大小分别为m1与m2,则两球间万有引力的大小为( ) r1 r r2 A、 B、 C、 D、 答案:D 2 、估算两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力约有多大? 答案:6.67×10-7牛 3、对万有引力定律的表达式,下面说法正确的是( )。 A、公式中的G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的 B、当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大 C、m1与m2受到的引力总是大小相等,而与m1、m2是否相等无关 D、m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力 AD 谢谢 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员? 欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!! 详情请看: https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php 中小学教育资源及组卷应用平台 第6章 万有引力与航天 6.3 万有引力定律 一、不定项选择题: 1.(2018·河北省涞水波峰中学高一期中)2015年7月24日,天文学家发现首颗人类“宜居”行星(代号为“开普勒452b”)。如图所示为该行星绕中央恒星运动的示意图,当行星位于A、B两点时,与中央恒星间的万有引力大小分别为F1、F2,下列判断正确的是( ) A.F1F2 C.行星对恒星的引力大于恒星对行星的引力 D.行星对恒星的引力小于恒星对行星的引力 2.(2018·云南省玉溪市三中高一期中)某未知星体的质量是地球质量的,直径是地球直径的,则一个质量为m的人在未知星体表面受到的引力F星和地球表面所受引力F地的比值为( ) A.16 B.4 C. D. 3.(2018·四川省成都外国语学校高新校区高一期中)下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是( ) A.牛顿发现了万有引力定律,他被称为“称量地球质量”第一人 B.牛顿进行了“月–地检验”,得出天上和地下的物体间的引力作用都遵从万有引力定律 C.开普勒利用自己多年对行星的观测记录数据,计算得出了开普勒行星运动定律 D.发射第一颗人造地球卫星的是美国 4.(2018·黑龙江省大庆市铁人中学高一期中)对于质量为和质量为的两个物体间的万有引力的表达式,下列说法正确的是( ) A.公式中的G是引力常量,它是由实验得出的,而不是人为规定的 B.当两个物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大 C.和所受引力大小总是相等的 D.两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力 5.已知地球半径为R,将一物体从地面发射至离地面高h处时,物体所受万有引力减少到原来的一半,则h为( ) A.R B.R C.2R D.(–1)R 6.两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为( ) A.2F B.4F C.8F D.16F 7.如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M,半径为R。下列说法正确的是( ) A.地球对一颗卫星的引力大小为 B.一颗卫星对地球的引力大小为 C.两颗卫星之间的引力大小为 D.三颗卫星对地球引力的合力大小为 8.(2018·广西陆川县中学高一期中)要使两物体间的万有引力减小到原来的,下列办法不可采用的是( ) A.使两物体的质量各减少一半,距离不变 B.使两物体间的距离和质量都减为原来的 C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变 D.使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变 二、填空题 9.(2018·四川省乐山四校高一联考)卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量。 (1)横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A,旁边有一质量为m,半径为r的相同铅球B,A、B两球表面的最近距离L,已知引力常量为G,则A、B两球间的万有引力大小为F=_________。 (2)在下图所示的几个实验中,与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是__________。(选填“甲”“乙”或“丙”) (3)引力常量的得出具有重大意义,比如_____________________。(说出一条即可) 10.(2018·广西桂林市第一中学高一期中)如图所示两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,大小分别为、,半径分别为、,引力常量为G,则两球间的万有引力大小为___________________。 答案 1.B 2.B 3.B 4.AC 5.D 6.D 7.BC 8.B 9.(1) (2)乙 (3)引力常量的普适性证明了万有引力定律的正确性(或引力常量的得出使得可以定量计算万有引力的大小;引力常量的得出使得人们可以方便地计算出地球的质量) 10. 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源及组卷应用平台 万有引力与航天 第3节 万有引力定律 【学习目标】 1.理解太阳与行星间引力的存在 2.能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式 3.了解万有引力定律得出的思路和过程, 4.理解万有引力定律的含义,掌握万有引力定律的公式; 5.知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律。 【重点难点】1、万有引力定律得出的思路和过程 2、科学精神、科学思想方法的培养 3、据学生认知情况确定探究点 探究案 【合作探究一】月—地检验 学生活动:阅读P39内容,分组讨论并回答问题。 (一)月-地检验 请同学们阅读教材P39“月-地检验”部分的内容。 1、检验目的: 的力与 的力是否是同一种性质的力。 2、检验方法:如果力性质相同,遵循相同的规律,那么加速度a也应该遵循相同的规律。比较两处引力产生的 是否符合相同的规律。(什么规律?这个规律的表达式是什么?) (1)理论分析: ,地月的距离r2是地球半径r1的60倍。一个物体放在地球表面上受到的力和将这个物体放在月球轨道上所受到的引力,应符合: 根据牛顿第二定律, 理论检验:a2=0. m/s2 (为了检验的精确性,请保持7位小数) (2)天文观测:在牛顿的时代,通过天文观测已经可以精确的测出:月球公转周期T=27.3天,地球半径R=6.4×106m,地球与月球之间的距离是地球半径的60倍。月球绕着地球做圆周运动,需要的向心力由月球与地球之间的引力提供,那向心加速度怎么求出来呢? a2= =0. m/s2 (为了检验的精确性,请保持7位小数) 3、检验结果: 归纳总结: ,我们再大胆猜测一下,是否任意两个物体之间都存在这样的引力呢? 【合作探究二】万有引力定律 问题1:地面上的物体之间是否存在引力作用?若两物体间有引力作用,为何它们没有在引力作用下紧靠在一起? 问题2:用自己的话总结万有引力定律的内容。写出表达式,并注明每个符号的单位和物理意义。 问题3:你是如何理解“万有”以及“质点”的?总结它的性质及适用条件。 归纳总结: 【合作探究三】引力常量 1、实验原理:力矩平衡,即引力矩=扭转力矩 2、巧妙处:两次放大及等效的思想 :扭秤装置把微小力转变成力矩来反映(一次放大),扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映(二次放大),从而确定物体间的万有引力。 3、卡文迪许扭秤实验的伟大之处: A、 证明了万有引力的存在 B、开创了测量弱力的新时代 C、使得万有引力定律有了真正的实用价值 4、 G值为6.67×10-11 Nm2/kg2 物理含义:两个质量为1kg的物体相距1m时,它们之间万有引力为6.67×10-11 N 测定引力常量的意义:A.卡文迪许利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离,证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性。B.引力常量的测定使得万有引力能够进行定量计算,使万有引力定律有了真正的使用价值。 归纳总结: 【课堂小结/本节知识网络】 (一)月地检验 1、月地检验的目的是什么? 2、月地检验的原理是怎样的? 3、怎样验证? (二)万有引力定律 1、内容: 2、表达式: 3、G为 ,r为两物体的中心距离。 4、公式适用条件: (三)引力常量 1、 物理学家 测出了G的值 2、G= 3、G值的物理含义: 两个质量为1kg的物体相距1m时,它们之间万有引力为6.67×10-11 N 【当堂检测】 1、下列关于万有引力定律是说法正确的是( ) A 万有引力定律是牛顿发现的 B F=G中的G是一个比例常数,是没有单位的 C 万有引力定律适用于质点间的相互作用 D 两个质量分布均匀的球体之间的相互作用力也可以用F=G来计算,r是两球体球心间的距离 2、对于万有引力的表达式,下列说法正确的是( ) A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的 B.当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大 C.m1与m2受到的引力总是大小相等的,与m1、m2是否相等无关 D.m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力 3.引力常量很小,说明了( ) A.万有引力很小 B.万有引力很大 C.很难观察到日常接触的物体间有万有引力,是因为它们的质量很小 D.只有当物体的质量大到一定程度时,物体之间才有万有引力 4、关于万有引力的说法正确的是( ) A、万有引力只有在天体与天体之间才能明显地表现出来 B、一个苹果由于其质量很小,所以它受到的万有引力几乎可以忽略 C、地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力 D、地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近 5.两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比m1∶m2=p,轨道半径之比r1∶r2=q它们受到太阳的引力之比F1∶F2=_____。 当堂检测: 1、ACD 2、AC 3、C 4、D 5、p/q2 R 60R 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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  • ID:6-5570292 [精]6.5探究杠杠的平衡条件(ppt+视频+同步练习)

    初中物理/粤沪版/八年级下/第六章 力和机械/5 探究杠杆的平衡条件

    学习目标 1.认识杠杆,能分清杠杆的五要素; 2.通过实验,探究杠杆的平衡条件; 3.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点; 4.知道杠杆在生活中的应用。 新知导入 传说,阿基米德发现了杠杆原理后,曾产生撬动地球的遐想。他在给叙拉古国国王希罗的信中写道:“只要给我一个支点和一根足够长的杠 杆,我就能撬动地球。”国王看信后, 立即召见了阿基米德,并说:“当 着众神发誓,你真的能撬动地球吗?” 新知导入 杠杆是什么呢?阿基米德真的能撬动地球吗? 一、认识杠杆 新知讲解 想一想:上面三幅图片都有什么共同点? 1.受力的作用 2.绕固定点转动 3.硬棒 物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。 新知讲解 支 点(O ):杠杆绕着转动的点。 动 力(F1):促使杠杆转动的力。 阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力。 动力臂(L1):从支点到动力作用线的距离。 阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的距离。 (力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线) ●杠杆的五要素 新知讲解 怎样才能使跷跷板保持平衡呢? 我们一起来探究一下 新知讲解 1.提出问题:如何使跷跷板保持平衡? 2.猜想与假设: ①可能与人对跷跷板的压力有关。 ②可能与人所坐的位置有关 新知讲解 钩码代替人 木尺代替跷跷板 简化 3.设计实验与制定计划: 平衡螺母:调节杠杆平衡 新知讲解 A.平衡指的是什么状态? 调节平衡螺母,使得杠杆在水平位置平衡 B.实验中如何解决杠杆自重对平衡的影响? 静止或匀速运动 新知讲解 4.进行实验与收集证据 步骤一: 调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于水平平衡状态。 步骤二:在杠杆的两边分别挂上数量不同的钩码。 步骤三:移动钩码的位置,使杠杆处于平衡的状态。 步骤四:整理各个实验数据,填入下面的表格。 新知讲解 探究杠杆的平衡条件 新知讲解 0.49 0.98 0.98 0.1 0.1 0.15 0.98 1.47 1.47 0.05 0.68 0.1 实验序号 左边 右边 拉力F1/N 距离L1/m 拉力F2/N 距离L2/m ① ② ③ 5.分析与论证 新知讲解  杠杆平衡时,动力×( )=阻力×( ) 动力臂 阻力臂 L1 L2 L1 L2 新知讲解 6.评估 a. 为什么要调节杠杆在水平位置平衡? b. 为什么要进行多次实验探究? 消除杠杆自重的影响,便于直接读出相应的力臂 寻找普遍规律 C.杠杆调平的方法是什么? “左高左调、右高右调” 课堂练习 1.两小孩坐在跷跷板上恰好水平平衡,此时( ) A.两小孩的重力一定相等 B.两小孩到支点的距离一定相等 C.两小孩的力臂一定相等 D.小孩的重力与各自到支点的距离的乘积相等 课堂练习 2.在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠 杆仍然平衡,如图,则: (1)左右力臂 L1:L2= ____ 1:2 (2)在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码,杠杆____(填“能或不能”) 平衡? ____边下降? 不能 右 (3)若使杠杆再次水平平衡,可在 ___边的钩码下再 挂 ___ 个钩码? 左 1 新课讲解 例题:假如图6—37中的大人重750N,小女孩重250N。当大人坐在与 跷跷板的转轴为0.5m处,小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板 水平平衡? 已知:阻力F2=750N,阻力臂L2=0.5m,动力F1=250N 求:动力臂L1的大小 解:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2 ,得 答:小女孩应该坐在离转轴1.5m处。 注意格式!! O L1=9m L2=6cm F1=200N F2 =? 由杠杠平衡条件F1L1=F2L2 得: 解: =3×104N 课堂练习 新课讲解 试一试,标出图6-42杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。 活动2 二、杠杆的作用 L2 L1 L2 L1 新课讲解 L1 L2 L1 L2 新课讲解 L1 L2 L1 L2 新课讲解 观察上述各图,比较动力臂和阻力臂的长短,怎样的杠杆省力?怎样的杠杠费力?怎样的杠杆既不省力又不费力? 新课讲解 L1>L2 F1L2 F1F2 等臂杠杆 费力杠杆 新课讲解 L1>L2 F1L2 F1L2 ,F1F2 ) 杠杠的分类: 新课讲解 生活中常见的费力杠杆有哪些? 鱼竿 食品夹 筷子 理发剪刀 课堂练习 生活中常见的省力力杠杆有哪些? 拉杆行李箱 铁皮剪刀 羊角锤 核桃夹 独轮车 钢丝钳 新知讲解 生活中常见的等臂杠杆有哪些? 托盘天平 普通剪刀 跷跷板 1.下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是 A.启瓶器 B.切纸铡刀 C.食品夹 D.羊角锤 课堂练习 课堂练习 2.画出下列各图的动力臂与阻力臂。 拓展提高 3.如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用力,使杠杆平衡,关于三 个力的大小,下列说法正确的是 A.沿F1方向的力最小 B.沿F2方向的力最小 C.沿F3方向的力最小 D.三个力的大小相等 F3 O 谢谢 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员? 欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!! 详情请看: https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php 中小学教育资源及组卷应用平台 6.5探究杠杆的平衡条件(同步练习+答案) 1.在如图所示的工具中,属于费力杠杆的是(?? ) A.?水果榨汁器 ? ??????B.?面包夹 C.?裁纸刀 ??? ??D.?修树剪子 2.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡.若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是(? ) A.?变小?? ?B.?变大??? ?C.?不变??????D.?无法确定 3.如图所示,在杠杆AOB的A端挂一个重为GA的物体,B端挂—个重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=BO,杠杆自身重力不计,则(?? ) A.?GA=GB???????B.?GAGB??????D.?无法判断 4.如图所示,在杠杆OA的B点悬挂一个重物G,A端用细绳吊在小圆环M的下面,且细绳长AM等于圆弧环PMQ半径,此时杠杆恰处于水平状态,A点与圆弧环PMQ的圆心重合.当M环从P点逐渐沿顺时针滑到Q点的过程中,吊绳对A端的作用力大小将(  ) A.?逐渐变大?? ?????B.?逐渐变小?? C.?先变大后变小?? ?D.?先变小后变大 5. 杠杆的平衡状态是指杠杆处于________或者________状态。杠杆平衡的条件是________。 6. 如图所示,轻质细杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的。调节杠杆在水平位置平衡后,在杆的A刻线处挂2个钩码。为了使杠杆在水平位置重新平衡,应该在B刻线处挂________?个钩码。(每个钩码的质量都相等) 7.如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA的长0.3米,AB的长0.1米,B点处挂一个重力为3牛的重物,A点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则重物的质量大小为________千克,力F大小为________牛,这是________杠杆(选填“省力”或“费力”),g=10N/kg. 8. 筷子是我国古代劳动人民的伟大发明,用筷子夹菜时,筷子是杠杆,它的动力是 ________对 ________的作用力,一般来说,筷子是动力臂 ________阻力臂的杠杆.(填“大于”“小于”或“等于”) 9. 某工厂要把质量为150kg直径为60cm的汽油桶用人力把它从室外滚至室内,进门时遇到一级高20cm的台阶,工人师傅要把这只油桶翻上这一台阶至少要用多大的力? 10. 如图所示,灯重30 N,灯挂在水平横杆的C端,O为杠杆的支点,水平杆OC长2 m,杆重不计,BC长0.5 m,绳子BD作用在横杆上的拉力是多少?(∠DBO= 30°) 11. 如图所示,杠杆在水平位置平衡,货物A重为200N,请在图中画出货物A所受重力的示意图和拉力F的力臂L. 12. 如图所示,工人用撬棍撬起石块, 为支点. ⑴画出阻力F2的力臂L2. ⑵画出工人在A点施加的最小动力F的示意图. 13.如图所示为一曲臂杠杆,现用其提起一重物,O为支点,请画出在A点所用的最小的力及力臂. 14. 图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂l1 . 15.如图,一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的A点挂一重物G,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F.画出力F的力臂LF、重力G的力臂LG . 16.在探究杠杆平衡条件的实验中 (1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于________?或匀速转动状态.实验前没有挂钩码时,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其主要目的是________ . (2)实验中,用装置A的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为 (??? ) A.?一个人无法独立操作??????????B.?力臂与杠杆不重合 C.?力和力臂数目过多,不易得出结论????D.?杠杆受力不平衡 (3)若用装置B进行实验,则此时弹簧测力计的示数是 ________?N;将弹簧测力计沿虚线方向拉,仍然使杠杆在原来的位置平衡,此时拉力的力臂将________ , 弹簧测力计的示数将________(均选填“变大”、“变小”或“不变”). 17. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1)实验时应先调节平衡螺母使杠杆在________位置平衡. (2)如图所示,杠杆平衡后,在A处挂3个钩码,为了使杠杆仍能平衡,在B处应挂________个钩码. (3)在A处挂3个钩码,在B处用弹簧测力计拉杠杆,使杠杆仍能平衡.若弹簧测力计从竖直向下拉变成斜向右拉,下列说法正确的是(?? ) A.?拉力力臂变小,弹簧测力计示数变大?????? B.?拉力力臂变小,弹簧测力计示数变小 C.?拉力力臂变大,弹簧测力计示数变大????? D.?拉力力臂变大,弹簧测力计示数变小 (4)小明根据实验列出下表数据并分析得出杠杆平衡的条件,请你指出他的不足之处:________; F1(N) l1(cm) F2(N) l2(cm) 1 20 2 10 18.在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1)如图a所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向________?旋(选填“左“或“右”). (2)如图b所示,在A位置上挂两个相同钩码,应该在B位置挂上________?个同样的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡. (3)如图c所示,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将________?(选填“变大”、“变小”或“不变”). (4)使用杠杆能为我们的生活带来方便.如图d所示,下列杠杆能够省距离的是________?. ? 答案 1. B 2. B 3. B 4. D 5. 静止;绕支点匀速转动;当杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂 6. 3 7. 0.3;4;费力 8. 手;筷子;小于 9. 解:如图, 支点为O,阻力为G,阻力臂为LOC , LOD=20cm, G=mg=150kg×10N/kg=1500N. 过支点O,画直径OA,过A做OA的垂线,沿该方向用力最小(最省力) ∵直径LOA=60cm, ∴LOB= LOA= ×60cm=30cm, ∴LOC= = = cm =20 cm, ∵FLOA=GLOC , ∴F= = =707N 10. 80N 11. 如图所示: 12. 解:⑴过支点O向阻力F2 的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是阻力臂,如图所示: ⑵要施加的最小动力F,则动力臂需最长,由图知,当力与杠杆垂直时,OA最长,所以OA作动力臂最长,过A点做OA垂直向下的垂线就是动力F1 的方向,如图所示: 13. 解:如图所示: 14. 15. 解:由图示杠杆可知,其支点在O点.重力竖直向下,从支点向重力的作用线引垂线,无法与重力的作用线相交,因此要向上反向延长重力的作用线后,再引垂线段. 同理做出动力F的力臂.答案如下图: 16. (1)静止;便于测量力臂,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响 (2)C (3)1.8;变小;变大 17. (1)水平 (2)4 (3)A (4)没有多次实验 18. (1)右 (2)1 (3)变大 (4)D 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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