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关于弹力论文范文资料 与学生在弹力认识上六大误区有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:弹力范文 科目:本科论文 2024-03-22

《学生在弹力认识上六大误区》:这是一篇与弹力论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。

[摘 要]弹力是高中物理中一种常见的重要的力.发生形变的物体,由于要恢复原状而对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.由于弹力产生的不确定性,学生对弹力的认识和理解上常常存在误区,容易发生错误,值得教师重视,文章对此作些分析探讨.

[关键词]学生 认识 弹力 误区

一、误认为只要两物体接触,接触处一定有弹力

产生这样的错误,往往是由于没有全面理解弹力定义.从定义可知,弹力的产生必须具备两个条件:①两个物体直接接触;②物体发生弹性形变(即在接触处发生相互挤压或拉伸等).所以,若两物体接触处没有发生弹性形变,则两物体间的接触面无论多大或多小,都不会有弹力.相互接触的物体间是否存在弹力,可根据物体所表现出来的现象(如平衡)来确定的.

【例1】 如图1所示的各种情况中,a、b之间一定有弹力的是( ).

图1

解析:弹力的产生是以相互接触为前提,以接触处有挤压和拉伸趋势为必要条件的,题中各种情况中,若把其中一个物体(如b)撤去,不能保持原状的只有B图,即只有B图中a、b间一定存在着挤压趋势,才会有弹力产生,故正确选项为B.

二、误认为物体发生形变就产生弹力

学生产生这样的错误,是因为没有区分清楚形变的种类,或是没有理解弹力产生的条件.物体间发生形变才可能有弹力,而物体的形变分为弹性形变和非弹性形变两种,有些物体在力的作用下发生形变,当力撤去后,物体又恢复原状,如弹簧、橡皮条等,这样的形变叫弹性形变.而有的物体发生形变后,不能恢复原状,如一块泥巴,用笔杆插一个洞或用手一压,泥巴不会恢复原状,这样的形变叫非弹性形变,这样的形变不能产生弹力.

图2 【例2】 玩具汽车停在模型桥面上,如图2所示,下列说法正确的是( ).

A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变

B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力

C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变

D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变

解析: 汽车和桥面相互挤压都发生了形变,B错;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C对、D错;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,A错.

三、误认为弹簧(或橡皮绳)的弹力可以发生突变

中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”都是理想化模型,即它们的质量和重力均可视为零.由此可知,同一弹簧(或橡皮绳)的两端及其中间各点的弹力大小相等.由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变.但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们所受的弹力立即消失.

图3 【例3】 如图3所示,木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C上,三者静止置于地面,它们的质量之比为1∶2∶3.设所有接触面都光滑,当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时,A和B的加速度分别是aA等于,aB等于.

解析:平衡时,弹簧被压缩,产生弹力大小F等于mg.抽出C瞬间弹簧长度未变,弹力不变.此题的接触面均光滑,C沿水平方向运动,但A和B在水平方向上均无运动,也无加速度.竖直方向上,在C和B分开瞬时,A、B均在原位,弹簧未来得及恢复原状,仍保持原来的弹力大小F等于mg,式中m为A的质量,只有C对B的弹力为零.根据牛顿第二定律,对A:F-mg等于maA,aA等于0;对B:F+2mg等于2maB,aB等于3g/2.

四、误认为重心的位置发生变化,弹力也发生变化

学生有这种错误理解,不是因为没有掌握如何确定弹力的方向的方法所致,就是因为只判断有无弹力而忘记说明弹力的方向所致.我们都知道弹力的方向总是和作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反.根据接触面的情况,弹力的方向有以下几种情况:①面面相接触,弹力的方向垂直于接触面;②圆弧(或球面)和平面接触,弹力在两面接触点和圆心(或球心)连线上;而弧面和弧面(或球面和球面)接触处的弹力方向一定通过两弧间的圆心(或球心)和接触点;③点线接触、点面接触、点和弧面(或球面)接触,弹力方向均和过接触点的切线(或切面)垂直;④绳状(或链条状)物体只能承受拉力,其形变方向和该处的线状物的切线方向一致,弹力方向和切线重合.

【例4】 三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上,a球的重心Oa位于球心,b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方,如图4所示.三球

均处于平衡状态,支点P对a球的弹力为Na,对b球和c球的弹力分别为Nb和Nc,则( ).

图4

A.Na等于Nb等于Nc B.Nb>Na>Nc

C.NbNb等于Nc

解析:P、Q两点处弹力方向的确定是关键.根据弹力的性质可知P、Q两处接触为点和弧面的方式,弹力方向应垂直于该点的切线,即P、Q两处弹力方向是过该点指向球心的.由对称性可知:P、Q两点对球的作用力大小相等.平衡时,每一种情况下,P、Q两点对球的弹力的夹角相同.故由三力平衡知识可得:三种情况下点对球的弹力相等,故正确选项为A.

五、误认为轻杆的方向就是弹力的方向

学生有这样的误解是因为没有注意细绳和细杆受力的区别.对于杆,既能产生支持力,也能产生拉力,弹力的方向和杆的方向不一定相同;对于细绳,则只能产生拉力,拉力方向一定和绳的收缩方向一致.

图5 【例4】 如图5所示,一重为10N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5N,则AB杆对球的作用力( ).

A.大小为7.5N

B.大小为10N

C.方向和水平方向成53°,斜向右下方

D.方向和水平方向成53°,斜向左上方

解析: 本题考查力和物体的平衡,对小球进行受力分析可得,AB杆对球的作用力和绳的拉力和小球重力的合力等值反向,令AB杆对小球的作用力和水平方向夹角为α,可得:tanα等于G/F拉等于4/3,α等于53°,故D正确.

六、误认为接触面积发生变化,弹力也发生变化

因为弹力发生在相互接触的两个物体之间,这两个物体的接触面可能较大,也可能较小,这就有了两物体面面接触、点面接触以及点点接触的说法.一般情况下,接触面积发生变化时弹力的大小,可根据物体的运动状态来确定.

图6 【例6】 如图6所示,水平桌面上放一质量均匀的长木板,开始时木板全部在桌面内静止.当木板的三分之二在桌面上,且静止时,试说明桌面对木板的弹力大小有无变化.

解析:在竖直方向上,物体受力应由二力平衡条件分析.在题述两种情况下,木板的重力G不变,故所受弹力FN也不变,其大小关系为FN等于G.

弹力论文参考资料:

结论:学生在弹力认识上六大误区为适合弹力论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关弹力布料开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

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