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初二物理学习:力学知识有趣却易错,弹簧弹题需深究

更新时间:2024-07-08 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

初中生学习物理的时候肯定会遇到这种情况:有一类题好像课堂上物理老师教过,而且好像是这样做的,但是为什么是错的呢?BQI物理好资源网(原物理ok网)

对于一些物理问题,物理老师讲解了好几遍,有些学生还是不会做高中物理实验弹簧题贝语网校,这种无奈在每一堂课上都上演着。每次遇到这样的知识点,物理老师总会给出很多的讲解,但总有学生不放在心上,要么只了解表面,不去深究内部的物理原理,要么干脆不认真听课。BQI物理好资源网(原物理ok网)

对于初二的学生来说,刚开始接触力学的时候,一切看上去都是新知识,甚至很多实验现象都很有趣。然而渐渐地,他们开始觉得物理问题并没有想象的那么有趣,很多物理问题的正确结果往往和自己想象的不一致。BQI物理好资源网(原物理ok网)

例如,考虑以下物理问题:BQI物理好资源网(原物理ok网)

这道物理问题的本质,其实就是研究弹簧的弹力和哪些因素有关!BQI物理好资源网(原物理ok网)

初中物理中,我们简单学习“弹簧力与形变”的关系,甚至只需要知道“形变越大,弹簧力越大”这个初步结论。该类题目稍微难一点,就是要结合探索性实验高中物理实验弹簧题,结合函数图像,得出弹簧力与形变成正比的结论。BQI物理好资源网(原物理ok网)

对于上面的问题,我们首先要知道四根弹簧是完全相同的。由于弹簧可以拉伸或缩短,所以在这道题中,拉伸量相同的弹簧弹力相同,压缩量相同的弹簧弹力也相同。题目还给出了另一个非常重要的条件:F 是水平方向相等的力。由于四根弹簧处于静止状态,它们的长度取决于弹力的方向和大小。BQI物理好资源网(原物理ok网)

在这个问题中,真正让一些学生感到困惑的是,“手对弹簧的拉力或压力”与同样情况下的“墙对弹簧的拉力或压力”是否相同。BQI物理好资源网(原物理ok网)

犯错误的同学都以为,同样情况下,“手对弹簧的拉力或压力”要大于“墙对弹簧的拉力或压力”!BQI物理好资源网(原物理ok网)

这其实涉及到一个最关键的问题,为了使弹簧整体处于静止状态,其两端的拉力或压力必须相等,这两对力是一对平衡的力。因此,图A中的“弹簧左端壁面向左的拉力”等于“右手对弹簧施加的向右的拉力”,图B中的“弹簧左端壁面向右的压力”等于“右手对弹簧施加的向左的压力”。BQI物理好资源网(原物理ok网)

因此,对于图 A 和图 C,弹簧左端所受的力是相同的!图 C 中的手可以替换为图 A 中的墙壁,反之亦然,这意味着手和墙壁所受的作用可以相同。同样,如果在垂直弹簧上悬挂一个重物,如果重物的重力和墙壁所受的力相同,实际上意味着重物所受的作用也相同,这两者都会导致弹簧产生相同的变形,从而产生相同的弹力!因此,这两个图中弹簧的伸长量相同,因此长度也相同!BQI物理好资源网(原物理ok网)

同样的,图 B 和图 D 中墙和手的效果是一样的!因此,这两个图中弹簧的长度也是一样的!BQI物理好资源网(原物理ok网)

高中物理实验弹簧题BQI物理好资源网(原物理ok网)

也就是说,在同样的情况下,“手对弹簧的拉力或压力”等于“墙对弹簧的拉力或压力”!BQI物理好资源网(原物理ok网)

这里的关键是,静止的弹簧不可能只有一端受力,而另一端不受力!而且,静止的弹簧两端的力必须相同!BQI物理好资源网(原物理ok网)

所以请记住,在弹簧的任何一端,施力物体可以是手、墙壁或重物!这些施力物体,例如手、墙壁和重物,产生的效果可以完全相同!因此,弹簧的变形量也可以相同,其长度也可以相同!BQI物理好资源网(原物理ok网)

因此本题答案应为B。BQI物理好资源网(原物理ok网)

错误选A的同学以后要记住弹簧的这个特性,类似的题目经常出现在弹簧测力计上,比如两个弹簧测力计互相反向拉,两端拉力相等,那么弹簧测力计的示值就是拉力的大??!BQI物理好资源网(原物理ok网)

中学生,养成每天总结、总结的习惯吧。哪怕每天只能解决一两道难题,中考前也能收获颇丰!为了更好的未来,加油!BQI物理好资源网(原物理ok网)

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