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高中力的分解教案
作为一名优秀的教育工作者,有必要进行细致的教案准备工作,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。那要怎么写好教案呢?以下是小编整理的高中力的分解教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。
高中力的分解教案1
知识目标
1、能够运用力的平行四边形定则求解一个已知力的分力;
2、会用三角形法则求解力的分解;
能力目标
1、熟练掌握物体的受力分析;
2、能够根据力的作用效果进行分解;
情感目标
培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度.
教学建议
重点难点分析
力的分解是力的合成的逆预算,是根据力的作用效果,由力的平行四边形定则将一个已知力进行分解,所以平行四边行定则依然是本节的重点,而三角形法则是在平行四边形定则的基础上得到的,熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的难点.
教法建议
一、关于力的分解的教材分析和教法建议
力的分解是力的合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力.在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的.在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解,一个是斜面上物体所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教师在讲解时注意从以下方面详细分析:
1、对合力特征的描述,如例题1中的几个关键性描述语句:水平面、斜向上方、拉力,与水平方向成角,关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论,以免分散学生的注意力.
2、合力产生的分力效果,可以让学生从日常现象入手(如下图所示).由于物体的重力,产生了两个力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木杆压靠在墙面上,教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋,用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果.
3、分力大小计算书写规范.在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识.
二、关于力的正交分解的教法建议:
力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法,它实际上是利用了力的分解的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上,然后就变成了在同一直线上的力的合成的问题了.使计算变得简单.由于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念,所以教师在讲解该部分内容时,首先从直角分解入手,尤其在分析斜面上静止物体的受力平衡问题时,粗略介绍正交分解的概念就可以了.
力的分解的教学设计方案
一、引入:
1、问题1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定则?
2、问题2:力产生的效果是什么?
教师总结:如果几个力产生的效果跟原来的一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.求几个力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四边形定则.反之,求一个已知力的分力叫做力的分解.
引出课程内容.
二、授课过程
1、力的分解是力的合成的逆运算,也遵循力的平行四边形定则.
教师讲解:力的分解是力的合成的逆过程,所以平行四边形法则同样适用于力的分解.如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图).这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力,而不像力的合成那样,一对已知力的合成只有一个确定的结果.一个力究竟该怎样分解呢?(停顿)尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.下面我们便来分析两个实例.
2、力的分解按照力的作用效果来分解.
例题1:放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力的作用,该力与水平方向夹角为,这个力产生两个效果:水平向前拉物体,同时竖直向上提物体,,因此力可以分解为沿水平方向的分力、和沿着竖直方向的'分力,力和力的大小为:
例题2:放在斜面上的物体,常把它所受的重力分解为平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量(如图),使物体下滑(故有时称为“下滑力”),使物体压紧斜面.
3、力的分解练习(学生实验):
(1)学生实验
1:观察图示,分析F力的作用效果,学生可以利用手边的工具(橡皮筋、铅笔、细绳、橡皮、三角板)按图组装仪器、分组讨论力产生的效果,并作出力(细绳对铅笔的拉力)的分解示意图.
实验过程:将橡皮筋套在中指上,将铅笔与橡皮筋连接,铅笔尖端卡在手心处,体会一下铅笔的重力产生的效果,在铅笔上挂接上橡皮,思考拉力产生的效果?
教师总结并分析:图中重物拉铅笔的力常被分解成和,压缩铅笔,拉伸橡皮筋.
(2)学生实验2,观察图示,分析力的作用效果,用橡皮筋和铅笔重复实验,对比结论是否正确.
教师总结并分析:图中重物拉铅笔的力分解成和,压缩铅笔,拉伸橡皮筋.
尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.
4、课堂小结:
探究活动
题目关于“杆的受力分解”与“绳的受力分解”研究
由于日常生活中,我们劳动、学习的工具一般以杆和绳子为主,其他的工具也可以依照其进行分析,研究“杆的受力分解”与“绳的受力分解”具有实践意义。有关内容可以参见备课资料中的“扩展资料”。让同学观察周围的力学工具,对比杆与绳子,分析说明各个物体的受力特点,与其有关的题目可以参见如下:
1、晾晒衣服的绳子,为什么晾衣绳不易过紧?
2、为什么软纸经过折叠后,抗压性能提高?对比拱桥的设计,有什么感想?
高中力的分解教案2
【教学设计】
《力的分解》第一课时
西安市中铁中学 段彩凤
邮政编码:710054
《力的分解(第一课时)》教学设计
西安市中铁学校 段彩凤
【教材分析】
本节内容是人民教育出版社出版的高中物理必修一第三章 《相互作用》中第五节《力的分解》,是继第四节《力的合成》后,对力的矢量性、合力和分力的关系、力的平行四边形定则的进一步加深理解和应用,是本章的一个重点。具体内容有力的分解的概念、力的分解的法则、在实际问题中分解力的方法、唯一解的条件、矢量相加的法则等。应分为两课时学习,本教学设计是第一课时。
【学情分析】
学生已经学习了合力和分力的定义,知道了合力和分力的关系,理解了力的合成的平行四边形定则,会用平行四边形定则求合力的大小和方向,所以理解力的分解的概念、力的分解是力的合成的逆运算、力的分解也遵从平行四边形定则难度不大,但对如何在具体问题中分解力,尤其是如何确定分力的方向出现困难。
【设计理念】
本节课内容与实际生活联系紧密,我的设计理念是从生产生活中提炼出模型,再走向生产生活。坚持以学生为主体,创设大量丰富的实验和情境,台秤上提升物体,斜面上放置物体,圆规上悬挂钥匙、在斜面和挡板间放置篮球等,让学生充分体验和认识具体问题中力产生的实际效果,轻松突破重难点。
【教学目标】
1、知识与技能
(1)理解力的分解是力的合成的逆运算,遵循平行四边形定则。
(2)初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。
(3)会用作图法和直角三角形的知识求分力。
2、过程与方法
(1)进一步领会“等效替代” 。
(2)通过探究尝试发现问题、探索问题、解决问题能力。
(3)掌握应用数学知识解决物理问题的能力。
3、情感态度与价值观
(1)通过猜测与探究享受成功的快乐。
(2)感受物理就在身边,有将物理知识应用于生活和生产实验的意识。
【教学重点、难点】
重点:1、在具体问题中正确确定力的作用效果,进行力的分解。
2、会用平行四边形定则求分力,会用直角三角形知识计算分力。
难点:1、分力与合力的等效替代关系。
2、 根据力的实际作用效果进行力的分解。
【突破重点和难点的方法】
通过故事引入,激发学生兴趣;充分利用教学资源,创设大量丰富的实验和情境,让枯燥的知识生动起来;学生分组探究解决问题,充分发挥集体智慧,给学生分组展示机会,调动学习热情,分享成果;联系实际,收获成功的快乐。
【教学手段、方法】
导学案+实验探究体验+合作讨论+多媒体
【教学用具】
电子台秤一个、带有细线的滑块一个、圆规一个、一串钥匙、自制斜面一个、自制带有竖直挡板铺有海绵的斜面一个、滑块一个、足球一个、刻度尺、多媒体课件
【教学过程】
(一)引入新课(2分钟)
故事引入:一天,小明和家人去郊游。在路上,他们看到一辆货车不小心陷入了路边的泥坑中,很多大人在后边推,可是怎么也推不出来。这时,小明主动请缨,说:“我来试试!”只见他找到一根粗绳,把它的一端绑在车上,另一端绑在旁边的大树上,然后在绳的中央位置处稍一用力,竟然将车缓缓拉了出来。所有人都惊呆了:“难道,这,就是传说中的‘四两拨千斤’”
那么,是不是小明学过功夫,有什么特殊的本领呢?学完新课,我们再来解答这个问题。
活动设计:教师讲故事,课件出示情景,学生听故事。
设计意图:故事引课,激发学生的学习兴趣。
(二)新课教学
一、检查导学案的完成情况(3分钟)
活动设计:教师叫两位学生分别汇报自己的复习学案和预习学案的内容,其他学生纠错。
设计意图:复习合力、分力的关系,力的合成的方法,有助于学生加深对合力和分力的“等效替代性”的理解,加深理解“平行四边形定则”,初步了解力的分解的概念,力的分解法则,为新课学习做好准备 。
二、新课教学
1、自主学习(4分钟)
师:通过预习,我们明确了力的分解就是已知合力求解分力的过程,力的分解的法则也是平行四边形定则,可是我仍然有几个疑问:(课件出示问题)
为什么力的分解是力的合成的逆运算?
分解一个大小、方向确定的力,如果没有条件限制,为什么能得到无数组分力呢?
当已知两分力的方向,得到的.分力是几组呢?具体怎样作图?
活动设计:给学生三分钟时间,带着问题阅读教材64页的内容,必要时可以画图;叫一个学生在黑板上画已知两分力方向时,力的分解图。三分钟后,叫学生依次回答问题,教师纠错,课件出示答案和作图方法,并强调问题答案。
设计意图:解答学生的疑难问题,引导学生明确力的分解的任务是什么,并且清楚当已知两个分力方向时,如何作图分解力的方法,为后边的教学打下基础。
2、合作探究(10分钟)
师:由上面的问题,我们可以设想当在一个具体的问题中,如果能设法确定合力的分力方向,就能利用平行四边形定则得到确定的分力了,而且我们还可以用学过的三角形知识求解出两个分力。
活动设计:学生分为四组,提供必要的实验器材,要求学生在十分钟内完成学案上本组的任务。强调:学习伽利略的研究思路:观察——猜想——实验——结论;最后的分力要用合力和已知角的三角函数值表示。
任务布置和仪器提供:
第一组:分解斜向上的拉力。提供仪器:电子台秤、带细线的滑块
第二组:分解斜面上物体的重力。提供仪器:斜面和滑块。
第三组:分解物体对三角形支架的作用力。提供仪器:圆规和重物。
第四组:分解竖直挡板和斜面间物体的重力。提供仪器:带有竖直挡板铺有海绵的斜面、足球。
设计意图:通过猜测与探究享受成功的快乐;合作学习,发挥学生的主体地位。
3、小组展示(15分钟)
活动设计:每个组派两名学生上台展示,分别从小组的观察、猜测、实验的设计、实验现象、结论、合力的分解结果进行展示,组内其他成员可以补充,外组成员可以提问。
设计意图:培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。
4、随堂检测(6分钟)
活动设计:师生共同总结在具体问题中分解一个力的三个步骤:
⑴ 根据力的作用效果确定两个分力的方向。
⑵ 根据平行四边形定则作出两个分力。
⑶ 根据三角形知识计算分力的大小和方向。
学生5分钟内完成学案上的两个随堂检测题。教师公布答案,并简单讲解。
设计意图:学生总结解题方法和步骤,并通过练习,熟练解题思路。
高中力的分解教案3
一、研究思路
1.筛选菌株
尿素是一种重要的农业____肥,但不能直接被农作物吸收利用,只有当土壤中的细菌将尿素分解成____之后,才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成______。
(1)实验室中微生物筛选的原理:人为提供有利于目的______生长的条件(包括营养、______、pH等),同时______或______其他微生物生长。
(2)选择培养基:在微生物学中,将允许________的微生物生长,同时______或______其他种类微生物生长的培养基,称做选择培养基。
2.统计菌落数目
(1)常用来统计样品中______数目的方法是________。即当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的________。通过统计平板上的________,就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数在________的平板进行计数。
统计的菌落数往往比活菌的实际数目____。这是因为当两个或多个细胞在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。因此,统计结果一般用________来表示。
(2)____________也是测定微生物数量的常用方法。
(3)细菌的数目还可以通过______法来测定。例如,测定饮用水中大肠杆菌的数目,可将________的水过滤后,将滤膜放到________培养基上培养,大肠杆菌的菌落呈现____色,可以根据培养基上________的数目,计算出水样中大肠杆菌的数量。
3.设置对照
(1)设置对照的主要目的是排除实验组中__________对实验结果的影响,提高实验结果的________。
(2)对照实验是指除了________的条件以外,其他条件都______的实验,其作用是比照实验组,排除任何其他可能原因的干扰,证明确实是所测试的条件引起相应的结果。
二、实验设计
实验设计包括对实验方案,所需仪器、材料,用具和药品,具体的________以及时间安排等的综合考虑和安排。关于土壤中某样品细菌的分离与计数的实验操作步骤如下:
1.土壤取样
土壤中的微生物70%~90%是_____,绝大多数分布在距地表______的近____性土壤中。
2.样品的稀释
样品的________将直接影响平板上生长的菌落数目。通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数在________之间、适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量,一般选用____________倍的稀释液进行平板培养。第一次实验时,可将稀释范围放宽一点,以保证能从中选择出适于计数的平板。
3.微生物的培养与观察
不同种类的微生物,往往需要不同的培养______和培养______。细菌一般在30~37℃的温度下培养1~2d,放线菌一般在25~28℃的温度下培养5~7d,而霉菌一般在25~28℃的温度下培养3~4d。
在菌落计数时,每隔24h统计一次菌落数目。选取____________时的记录作为结果,以防止因____________而导致遗漏菌落的数目。
一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间),同种微生物表现出稳定的菌落特征。菌落的特征包括______________和______等方面。
思考:土壤有“微生物的天然培养基”之称,为什么?
三、操作提示
1.无菌操作
2.做好标记
3.制定计划
四、对分离得到的分解尿素的细菌的鉴定
1.在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的______将尿素分解成了____。氨会使培养基的碱性______,pH______。因此,可以通过检测培养基____的变化来判断该化学反应是否发生。
2.在以______为唯一氮源的培养基中加入______指示剂。培养某种细菌后,如果pH升高,指示剂将变____,说明该种细菌能够________。
答案:一、1.氮氨脲酶(1)菌株温度抑制阻止(2)特定种类抑制阻止
2.(1)活菌稀释涂布平板法一个活菌菌落数30~300低菌落数(2)显微镜直接计数(3)滤膜已知体积伊红美蓝黑黑色菌落
3.(1)非测试因素可信度(2)被测试相同
二、实施步骤
1.细菌3~8cm中
2.稀释程度30~300 104、105、106
3.温度时间菌落数目稳定培养时间不足形状、大小、隆起程度颜色
思考:由于土壤具备了各种微生物生长所需的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件,是微生物生活的良好环境。
四、1.脲酶氨增强升高pH
2.尿素酚红红分解尿素
1.培养基的类型及其应用
标准培养基类型配制特点主要应用
物理
性质固体培养基加入琼脂较多菌种分离,计数
半固体培养基加入琼脂较少观察微生物的运动、鉴定菌种
液体培养基不加入琼脂工业生产,连续培养
化学
组成合成培养基由已知成分配制而成,培养基成分明确菌种分类、鉴定
天然培养基由天然成分配制而成,培养基成分不明确工业生产
目的
用途鉴别培养基添加某种指示剂或化学药剂菌种的鉴别
选择培养基添加(或缺少)某种化学成分菌种的分离
选择培养基配制时可添加某种化学成分,这里的“添加”是在基本培养基的培养成分的基础上加入的。配制固体培养基和半固体培养基时加入的琼脂是从红藻中提取的,其主要成分是水溶性多糖,在配制培养基中作为凝固剂。
2.选择培养基
一般来说,选择培养基是在培养基中加入某种化学成分,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长。如,加入青霉素可以抑制细菌、放线菌的生长,分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可抑制多种细菌的生长,但不影响金黄色葡萄球菌的生长,从而分离得到该菌。
培养基中的营养成分的缺少也可达到分离微生物的目的。如培养基中缺乏氮源时,可以分离固氮微生物,因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。
当培养基的某种营养成分为特定化学成分时,也具有分离效果。如石油是唯一碳源时,可以抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存,达到分离能消除石油污染的微生物的目的`。
生物适应一定环境,环境对生物具有选择作用。所以通过配制选择培养基、控制培养条件等均可以选择出目的微生物,如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
原则上只有目的微生物才能在选择培养基上生长。但实际上,微生物培养是一个非常复杂的问题,有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖,因此能够在选择培养基上生长的微生物是不是所需要的微生物,还需要进一步的验证。
3.显微镜直接计数法与稀释涂布平板法的比较
显微镜直接计数法是利用血球计数板在显微镜下直接计数,是一种常用的微生物计数方法。此法是将经过适当稀释的菌悬液放在血球计数板的载玻片与盖玻片之间的计数室中,在显微镜下进行计数。由于计数室的容积是一定的,所以可以根据在显微镜下观察到的微生物数目来换算成单位体积内的微生物总数目。由于此法计得的是活菌和死菌的总和,故又称为总菌计数法。此法的优点是直观、快速,但需要与血球计数板配套使用,且计数随机性大,所以对菌体数量不能做出较为宏观、全面的反映。
平板菌落计数法通常做梯度稀释,所以计数的线性范围大。由于是菌悬液涂布,所以比较均匀,能较好地反映菌落的疏密程度,重复性、平行性好,是经典的计数方法。但需要平板上长出菌落一段时间后才能计数,因此速度慢是最大的缺点。
4.在土壤中采集菌样的方法与要点
由于在土壤中几乎可找到任何微生物,所以土壤往往是首选的采集目标。土壤采样必须考虑以下几个问题:
(1)土壤中有机物的含量:有机物含量高,土质较肥,一般在其中的微生物数量较多,反之微生物数量较少。
(2)采土的深度:土壤的深度不同,其通气、养分和水分的分布情况也不同。表层的土壤直接受日光曝晒,故较干燥,微生物也不易大量繁殖。在离地面5~20cm处的土壤中,微生物含量最高。
(3)植被情况:植被的种类与微生物的分布有着密切的关系。例如,在冬天灌水的水稻田土壤中,真菌分布得较多。
(4)采土的季节:以春秋两季为宜。这时土壤中的养分、水分和温度都较适宜,微生物的数量也最多。采土时尤其应注意土壤的含水量,水分过多会造成厌氧环境,不利于放线菌的生长繁殖。真菌虽需要较高的相对湿度,但基质中的水分却不宜过多。因此要避免在雨季采集土样。此外,土壤的pH也应适当注意,细菌和放线菌在中性或微碱性土壤中居多,而真菌则在偏酸性的土壤中较丰富。
(5)采土方法:选择好适当地点后,用小铲子除去表土,取5~20cm处的土样几十克,盛入事先灭过菌的防水纸袋内,并在上面记录采土时间、地点和植被等情况。
5.实验设计注意事项
(1)设置重复组。实验要有足够的次数,才能避免结果的偶然性,使结论更有说服力与准确性。如该实验中,可在每个稀释度下设置3个选择培养基平板;计数时在同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数,求平均值。这样也可以为实验是否成功提供参考,如重复组结果不一致,则意味着操作有误,需要重新实验。
(2)设置对照。对照的设置也会增加实验结果的可信度和说服力。如在该实验中,可在配制培养基时,准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基两种,牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,用来判断选择培养基是否起到了选择作用,在相同的稀释度下,牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数应明显多于选择培养基的。另外,要设置空白对照,即在培养基中不加土样,如果空白对照的培养基上没有菌落生长,则说明培养基没有被杂菌污染。
题型一选择培养基的特点与应用
(2009上海高考)氯苯化合物是重要的有机化工原料,因其不易降解,会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(图1)筛选出能高效降解氯苯的微生物SP1菌。培养基配方如下表。
图1
培养基的组成
液体培养基蛋白胨牛肉膏氯苯氯化钠硝酸铵无机盐(无碳)蒸馏水
Ⅰ号10g5g5mg5g——1L
Ⅱ号——50mg5g3g适量1L
Ⅲ号——20~80mg5g3g适量1L
(1)配制Ⅱ号固体培养基时,除添加Ⅱ号培养基成分外,还应添加1%的________。
(2)培养基配制时,灭菌与调pH的先后顺序是________________________________
________________________________________________。
(3)从用途上来说,Ⅰ号培养基和Ⅱ号培养基分别属于________培养基和________培养基。在Ⅱ号培养基中,为SP1菌提供氮源的成分是________。
(4)在营养缺乏或环境恶劣时,SP1的菌体会变成一个圆形的休眠体,这种休眠体被称为________。
(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养,得到生长曲线(如图2)。从图2可知,SP1菌在________培养条件下最早停止生长,其原因是____________________
_____________________________________________________________________________。
图2
解析:(1)固体培养基必须含有适量的琼脂。(2)配制培养基时应先调pH后灭菌。(3)Ⅰ号培养基是为了获得更多的菌株,属于通用培养基,Ⅱ号培养基是为了选择出SP1菌株,属于选择培养基,Ⅱ号培养基成分中含N物质为硝酸铵,则应由它为SP1菌株提供氮源。(4)在恶劣环境下一些菌体会形成芽孢休眠体,来度过不良环境。(5)SP1菌株是以氯苯为碳源,当氯苯消耗尽菌株因缺少碳源而不能继续生存,故氯苯含量越少,SP1菌株越早停止生长。
答案:(1)琼脂(2)先调pH,后灭菌(3)通用选择硝酸铵(4)芽孢(5)20mgL-1氯苯碳源最早耗尽
题型二测定细菌数量的原理与方法
用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数,在对应稀释倍数为106的培养基中,得到以下几种统计结果,正确的是()。
A.涂布了1个平板,统计的菌落数是230
B.涂布了2个平板,统计的菌落数是215和260,取平均值238
C.涂布了3个平板,统计的菌落数分别是21、212和256,取平均值163
D.涂布了3个平板,统计的菌落数分别是210、240和250,取平均值233
解析:在设计实验时,一定要涂布至少3个平板,作为重复组,才能增强实验的说服力与准确性,所以A、B两项不正确。C项虽涂布了3个平板,但是,其中1个平板的计数结果与另两个相差太远,说明在操作过程中可能出现了错误,因此,不能简单地用3个平板的计数值求平均值。
答案:D
反思领悟:在设计实验时,一定要涂布至少3个平板作为重复组;在分析实验结果时,一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致,如果结果差别过大,则意味着操作有误,需重新实验。
题型三设计微生物的选择方案
用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是()。
A.未接种的选择培养基B.未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
C.接种了的牛肉膏蛋白胨培养基D.接种了的选择培养基
解析:将菌液稀释相同的倍数,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目,因此,以牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循的是单一变量原则,所以与选择培养基一样接种、培养。
答案:C
反思领悟:对照实验是指除了被测试的条件以外,其他条件都相同的实验,其作用是比照实验组,排除任何其他可能原因的干扰,证明确实是所测试的条件引起相应的结果。
1.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中错误的是()。
A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板
B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL,分别涂布于各组平板上
C.将实验组和对照组平板倒置,37℃恒温培养24~48h
D.确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
2.若大肠杆菌和圆褐固氮菌混合在一起,采用下列哪组培养基可将它们分离?()
A.加食盐的培养基和牛肉膏蛋白胨培养基B.伊红美蓝培养基和无氮培养基
C.斜面培养基和液体培养基D.加青霉素的培养基和液体培养基
3.分析下面培养基的配方,回答下面的问题。
KH2PO41.4g
Na2HPO42.1g
MgSO47H2O0.2g
葡萄糖10.0g
尿素1.0g
琼脂15.0g
用蒸馏水定容到1000mL
(1)在该培养基的配方中,为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是________和________。
(2)按物理性质划分该培养基属于________培养基,理由是培养基中含有________;该类培养基常用于微生物的纯化、________和________。
(3)由于培养基中只有尿素一种______源,所以该培养基只能用于能够合成________的微生物的培养。用此培养基培养土壤浸出液能够从土壤中筛选出________细菌。
(4)在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,并能抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称作________培养基。
4.(2011课标全国理综)有些细菌可分解原油,从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答下列问题。
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于________培养基。
(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即________和________。
(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力________________________________________________________________________。
(4)通常情况下,在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、________和________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行,以避免周围环境中微生物的污染。
答案:1.D检测土壤中细菌总数,用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板,取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL,分别涂布于各组平板上,将实验组和对照组平板倒置,37℃恒温培养24~48h,在确定对照组无菌后,选择菌落数在30~300的一组平板为代表进行计数。
2.B大肠杆菌的代谢产物可与伊红美蓝结合,使菌落呈黑色,圆褐固氮菌能自行固氮,可用无氮培养基选择。
3.解析:(1)碳源是提供碳元素的物质,氮源是提供氮元素的物质。所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。(2)根据物理性质可以将培养基分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基,固体培养基中添加了琼脂作凝固剂,常用于微生物的纯化、分离和计数。(3)绝大多数生物都能利用葡萄糖,但是,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以此培养基对微生物有选择作用,选择对象是能够利用尿素的微生物。
答案:(1)葡萄糖尿素(2)固体凝固剂琼脂分离计数(3)氮脲酶分解尿素的(4)选择
4.解析:(1)要获得分解原油的细菌,应选择以原油为唯一碳源的培养基,以保证这种细菌可以大量繁殖,而其他细菌不能生存。此种培养基属于选择培养基。
(2)纯化菌种常用平板划线法和稀释涂布平板法。
(3)在以原油为唯一碳源的培养基上,在菌落周围的原油被分解而形成分解圈,分解圈越大,说明该菌株降解能力越强。
(4)实验室灭菌有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌,实验操作要在酒精灯火焰附近的无菌区进行。
答案:(1)原油选择(2)平板划线法稀释涂布平板法(3)强(4)干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰
高二生物《分解纤维素的微生物的分离》典型教案分析
一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢?下面是小编精心为您整理的“高二生物《分解纤维素的微生物的分离》典型教案分析”,但愿对您的学习工作带来帮助。
高二生物《分解纤维素的微生物的分离》典型教案分析
纤维素,一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是地球上含量最丰富的多糖类物质。
纤维素与纤维素酶
(1)棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物,木材、作物秸秆等也富含纤维素。
(2)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖,为微生物的生长提供营养。
纤维素分解菌的筛选
(1)筛选方法:刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
(2)刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理
刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样,我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
分离分解纤维素的微生物的实验流程
土壤取样→选择培养(此步是否需要,应根据样品中目的菌株数量的多少来确定)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
(1)土壤采集选择富含纤维素的环境。
(2)刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板
(3)刚果红染色法种类
一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是在倒平板时就加入刚果红。
课题延伸
对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后,只是分离纯化的第一步,为确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验,纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法,一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。
疑难解答
(1)为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌?
由于生物与环境的相互依存关系,在富含纤维素的环境中,纤维素分解菌的含量相对提高,因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。
(2)将滤纸埋在土壤中有什么作用?你认为滤纸应该埋进土壤多深?
将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集,实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10cm左右腐殖土壤中。
(3)两种刚果红染色法的比较
方法一是传统的方法,缺点是操作繁琐,加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂;其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便,不存在菌落混杂问题,缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质,可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊,因为培养基中纤维素占主要地位,因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是:有些微生物具有降解色素的能力,它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区分。
(4)为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物?
在选择培养的条件下,可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖,而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制,因此可以起到“浓缩”的作用。
物质的分离与提纯
班级:高一()班姓名:学号:成绩:
第二单元研究物质的实验方法(第一课时)
【名言警句】读书改变命运,勤奋成就学业,态度决定一切.
【学海导航】
1、通过学习,能够掌握物质分离和提纯的常用方法
2、能够对一些混合物进行分离和提纯操作
【主干知识】
物质的分离和提纯的常用方法
根据混合物中各物质溶解性、沸点、被吸附性能及在不同溶剂中溶解性的不同,可以选用过滤和结晶、蒸馏(或分馏)、纸上层析、萃取和分液等方法进行分离和提纯。
注意:不同的分离方法都有一定的适用范围,要根据不同混合物的性质选择合适的方法进行分离,且有时需要多种方法配合使用。
(1)过滤:适用于混合物的分离,过滤注意点:
【实验探究1】请设计实验方案:如何将含有硫酸钠,氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐提纯?
(2)结晶:适用于
【实验探究2】现有氯化钾和硝酸钾的固体混合物50克,其中氯化钾的质量分数为10%,请设计实验方案提纯硝酸钾?
(3)萃取是指
所用主要仪器,萃取剂要求一是,二是.常用萃取剂有。(酒精不能作为萃取剂)
【实验探究3】
溴水呈色,加CCl4振荡静置后,上层下层。碘水中加CCl4,振荡静置后,上层下层。
(4)分液:适用于混合物的分离
【实验探究4】如何分离CCl4和水的混合物?
(5)蒸馏:蒸馏是利用互溶的液体混合物中各组分沸点不同(通常沸点需相差30℃以上)进行分离提纯的操作。其过程是:蒸馏分为蒸馏蒸馏等。
【实验探究5】如何将含有Fe3+的自来水提纯?
蒸馏操作注意事项
(6)层析:适用于
【实验探究6】红、蓝墨水混合物中的不同色的分离
【课堂探究】
例1.某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝(Na2SO410H2O),可选择的操作有(1)加适量H2SO4溶液;(2)加金属钠;(3)结晶;(4)加过量NaOH溶液;(5)加强热脱结晶水;(6)过滤。正确的操作步骤是()
A.(2)(6)(3)B.(4)(6)(1)(3)C.(4)(6)(3)(5)D.(2)(6)(1)(3)(5)
例2.下列溶剂能溶解单质碘和溴,但不能把碘和溴从碘水和溴水中提取出来的是
A.苯B.汽油C.酒精D.四氯化碳
【巩固练习】
选择题
题号12345678910111213
答案
一定要将答案写在表格里噢!
1.欲将食盐固体与碘的混合物分开,最好的方法是
A.溶解、过滤B.溶解、过滤、蒸发
C.溶解、加AgNO3、过滤D.升华(碘加热后由固态直接变为气态)
2.进行分液操作时,下列实验仪器一定不会用到的是()
A锥形瓶B分液漏斗C烧杯D温度计
3.不能从溴水中提取溴的试剂是()
A.酒精B.汽油C.烧碱溶液D.四氯化碳
4.下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)()
选项待提纯的物质选用的试剂操作方法
ANaCl(Na2CO3)盐酸-
BCO2(CO)O2点燃
CFe(Zn)稀硫酸过滤
DCO2(HCl)NaOH溶液洗气
5.下列各组溶液,不用其他试剂,就可将它们区别开的是()
A.盐酸氢氧化钠碳酸钠硫酸铜
B.盐酸硝酸银氯化钠硝酸钠
C.氢氧化钠硫酸镁碳酸钠硫酸氢钠
D.氯化钡硫酸钠氯化钙硝酸钙
6.实验室用固态不纯氯化钠(含少量NH4HCO3和Na2SO4杂质)制取纯净氯化钠溶液。下列操作可供选用:①逐滴加入稀盐酸,调节pH值为5;②煮沸;③加蒸馏水溶解;④加热至不再产生气体为止;⑤加入稍过量的Na2CO3溶液;⑥加入稍过量的BaCl2溶液;⑦过滤。上述实验操作的正确顺序应是()已知NH4HCO3加热生成NH3,H2O,CO2
A.①②⑤⑥⑦③④B.③④⑥⑤⑦①②
C.④③⑥⑤⑦①②D.④③⑤⑥⑦②①
7.实验室进行过滤和蒸发操作时,都要用到的仪器是()
A烧杯B玻璃棒C蒸发皿D酒精灯
8.已知丙酮通常是无色的液体,不溶于水,密度小于1g/ml,沸点约为55℃
要从水与丙酮的混合物中将丙酮分离出来,应选用()
A蒸馏B分液C过滤D蒸发
9.现有烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、三脚架、石棉网、火柴。若所需试剂均有提供,在以下5个实验中:①沉淀的过滤,②含泥沙的碘中提纯碘,③溴的萃取,④蒸馏,⑤硫酸铜溶液的蒸发浓缩。其中因缺乏某种实验用品而不能完成的实验是()
A.①B.②和④
C.③和⑤D.①和④
10.下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是()
A.用过滤法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物
B.用结晶法提纯NaCl和KNO3的混合物中的KNO3
C.用蒸馏法分离乙醇和苯酚(沸点为182℃)的混合物
D.用加热法分离碘和氯化铵的混合物(NH4Cl加热分解生成NH3,HCl)
11.用于分离或提纯物质的方法有:A.蒸馏(分馏)B过滤C.重结晶D.升华E.加热分解。下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪一种方法最合适?(把选用的方法的标号填入括号内)
(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒()
(2)除去乙醇中的少量水()
(3)除去氧化钙中的碳酸钙()
(4)除去固体碘中混有的砂子()
12.要除去氢气中混有的二氧化碳、氯化氢和水蒸气,操作步骤最简便的是下列的()
①通过盛有浓硫酸的洗气瓶②通过盛有水的洗气瓶③通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶④通过装有灼热氧化铜的玻璃管⑤通过装有P2O5的玻璃管⑥通过装有碱石灰的干燥管
A.②③①B.②③⑤C.③⑤D.⑥
13.某气体可能含有N2、HCl、CO中的一种或几种,将其依次通入足量NaHCO3溶液和灼热CuO,气体的体积都没有变化,再通过足量的碱石灰,气体体积减小,但还有剩余气体,以下对该气体组分判断正确的是()
A.一定没有N2,CO和HCl至少有1种
B.一定有N2,HCl和CO
C.一定有N2,CO和HCl至少有1种
D.一定有N2和CO,没有HCl
计算题
1、将3.22g芒硝(Na2SO410H2O)溶于水中,要使每100个水分子中溶有1个Na+,则需加入水的质量为多少g?
2、在标准状况下,氢气和一氧化碳的混合气体7L,质量为2.25g,求H2和CO的质量分数和体积分数。
分解纤维素的微生物的分离导学案
一、学习目标
1.能简述纤维素酶的种类及作用,2.能从土壤中分离出分解纤维素的微生物,了解这类微生物的应用。
3.能掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。
二、学习重难点
从土壤中分离分解纤维素的微生物。
三、学法指导:小组交流合作一对一检查通关
四、自主学习
一、课题背景分析
纤维素是一种由首尾相连而成的高分子化合物,植物每年产生的纤维素能被土壤中的某些微生物分解利用,是因为它们能产生。对这些微生物的研究与利用,使人们能够利用秸秆等废弃物生产,用处理服装面料等。
二.基础知识
(一)纤维素和纤维素酶
阅读课本27页基础知识部分第一、二段,回答下列问题:
1、纤维素在生物圈的分布状况?
纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中是自然界中纤维素含量最高的天然产物。
2、纤维素酶的组成及作用?
纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即、和,前两种酶使纤维素分解成,第三种酶将分解成葡萄糖。
(二)纤维素分解菌的筛选
阅读课本课本28页相关部分,回答下列问题:
1、纤维素分解菌的筛选方法--,这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选
2、纤维素分解菌的筛选方法的原理
刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成,但并不和、发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解为中心的。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌
三、实验操作
分离分解纤维素的微生物实验流程:
土壤取样→→梯度稀释→→。
〖旁栏思考题〗取样的环境是怎样的,作出这种选择的理由是什么?
选择的环境,如树林中多年落叶形成的腐殖土,多年积累的枯枝败叶等等。根据生物与环境的互相依存关系,在富含纤维素的环境中的含量相对提高,因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。
〖旁栏思考题〗将滤纸埋在土壤中有什么作用?你认为滤纸应该埋进土壤多深?
提示:将滤纸埋在土壤中能使,实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约cm左右腐殖土壤中。
(二)选择培养
1.选择培养的目的:增加,以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。
2.制备选择培养基:参照课本29页旁栏中的比例配置,回答下列问题:
①旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基?为什么?
②这个培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有,是如何进行选择的?
③你能否设计一个对照实验,说明选择培养基的作用
3、选择培养
〖旁栏思考题〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物?
(三)梯度稀释
按照课题1的稀释操作方法,将选择培养后的培养基进行等比稀释101~107倍。将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。
(四)将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
1.制备培养基:参照课本旁栏中的比例配制。
2.倒平板操作。
3.涂布平板:将稀释度为104~106的菌悬液各取0.1ml涂布到平板培养基上,30℃倒置培养,菌落周围会出现明显的透明圈。
4.挑选产生透明圈的菌落(参照课本刚果红染色法,挑选产生透明圈的菌落,一般即为分解纤维素的菌落。)
(五)刚果红染色法
方法一:先,再加入刚果红进行颜色反应。方法二:在时就加入刚果红。
〖旁栏思考题〗这两种方法各有哪些优点与不足?
高中力的分解教案4
1、共点力的合成与分解
实验仪器:力的合成分解演示器(J2152)、钩码(一盒)、平行四边形演示器
教师操作:把演示器按事先选定的分力夹角和分力大小,调整位置和选配钩码个数;把汇力环上部连接的测力计由引力器拉引来调节角度,并还要调节拉引力距离,使汇力环悬空,目测与坐标盘同心;改变分力夹角,重做上边实验。
实验结论:此时测力计的读数就是合力的大小;分力夹角越小合力越大,分力夹角趋于180度时合力趋近零。
力的合成分解演示器:
教师操作:用平行四边形演示器O点孔套在坐标盘中心杆上,调整平行四边形重合实验所形成四边形,用紧固螺帽压紧,学生可直观的在演示器上看出矢量作图。
2、验证力的平行四边形定则(学生实验)
实验仪器:方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、平板测力计2只、刻度尺、量角器、铅笔、图钉3-5个
实验目的:验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。
实验原理:一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点,所以F为F1和F2的合力。做出F的图示,再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力F?的图示,比较F?和F是否大小相等,方向相同。
学生操作:
(1)白纸用图钉固定在方木板上;橡皮筋一端用图钉固定在白纸上,另一端拴上两根细绳套。
(2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套,记下橡皮筋伸长到的位置O,两只测力计的方向及读数F1、F2,做出两个力的图示,以两个力为临边做平行四边形,对角线即为理论上的合力F?,量出它的大小。
(3)只用一只测力计钩住细绳套,将橡皮筋拉到O,记下测力计方向及读数F,做出它的图示。
(3)比较F?与F的大小与方向。
(4)改变两个力F1、F2的大小和夹角,重复实验两次。
实验结论:在误差允许范围内,证明了平行四边形定则成立。
注意事项:
(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计钩好后对拉,若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同,则可选,若不同,应另换,直到相同为止;使用时弹簧测力计与板面平行。
(2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
(3)画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外;要严格按力的图示要求和几何作图法作图。
(4)在同一次实验中,橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。
(5)由作图法得到的F和实验测量得到的F?不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F?符合即可。
误差分析:
(1)本实验误差的主要来源——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。
(2)减小误差的方法——读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两个力的对边一定要平行;两个分力F1、F2间夹角θ越大,用平行四边形作图得出的合力F?的误差ΔF也越大,所以实验中不要把θ取得太大。
3、研究有固定转动轴物体的平衡条件
实验仪器:力矩盘(J2124型)、方座支架(J1102型)、钩码(J2106M)、杠杆(J2119型)、测力计(J2104型)、三角板、直别针若干
实验目的:通过实验研究有固定转动轴的物体在外力作用下平衡的条件,进一步明确力矩的概念。
教师操作:
(1)将力矩盘和一横杆安装在支架上,使盘可绕水平轴自由灵活地转动,调节盘面使其在竖直平面内。在盘面上贴一张白纸。
(2)取四根直别针,将四根细线固定在盘面上,固定的位置可任意选定,但相互间距离不可取得太小。
(3)在三根细绳的末端挂上不同质量的钩码,第四根细绳挂上测力计,测力计的另一端挂在横杆上,使它对盘的拉力斜向上方。持力矩盘静止后,在白纸上标出各悬线的悬点(即直别针的位置)和悬线的方向,即作用在力矩盘上各力的作用点和方向。标出力矩盘轴心的位置。
(4)取下白纸,量出各力的力臂L的长度,将各力的大小F与对应的力臂值记在下面表格内(填写时应注明力矩M的正、负号,顺时针方向的力矩为负,反时针方向的力矩为正)。
(5)改变各力的作用点和大小,重复以上的实验。
注意事项:
(1)实验时不应使力矩盘向后仰,否则悬线要与盘的下边沿发生摩擦,增大实验误差。为使力矩盘能灵活转动,必要时可在轴上加少许润滑油。
(2)测力计的拉力不能向下,否则将会由于测力计本身所受的重力而产生误差。测力计如果处于水平,弹簧和秤壳之间的摩擦也会影响结果。
(3)有的力矩盘上画有一组同心圆,须注意只有受力方向与悬点所在的圆周相切时,圆半径才等于力臂的大小。一般情况下,力臂只能通过从转轴到力的作用线的垂直距离来测量。
4、共点力作用下物体的平衡
实验仪器:方木板、白纸、图钉、橡皮条、测力计3个(J2104型)、细线、直尺和三角板、小铁环(直径为5毫米的螺母即可)
实验目的.:通过实验掌握利用力的平行四边形定则解决共点力的平衡条件等问题的方法,从而加深对共点力的平衡条件的认识。
教师操作:
(1)将方木板平放在桌上,用图钉将白纸钉在板上。三条细线将三个测力计的挂钩系在小铁环上。
(2)将小铁环放在方木板上,固定一个测力计,沿两个不同的方向拉另外两个测力计。平衡后,读出测力计上拉力的大小F1、F2、F3,并在纸上按一定的标度,用有向线段画出三个力F1、F2、F3。把这三个有向线段廷长,其延长线交于一点,说明这三个力是共点力。
(3)去掉测力计和小铁环。沿力的作用线方向移动三个有向线段,使其始端交于一点O,按平行四边形定则求出F1和F2的合力F12。比较F12和F3,在实验误差范围内它们的大小相等、方向相反,是一对平衡力,即它们的合力为零。由此可以得出F1、F2、F3的合力为零是物体平衡的条件,如果有更多的测力计,可以用细线将几个测力计与小铁环相连,照步骤2、3那样,画出这些作用在小铁环上的力F1、F2、F3、F4……,它们仍是共点力,其合力仍为零,从而得出多个共点力作用下物体的平衡条件也是合力等于零。
注意事项:
(1)实验中所说的共点力是在同一平面内的,所以实验时应使各个力都与木板平行,且与木板的距离相等。
(2)实验中方木板应处于水平位置,避免重力的影响,否则实验的误差会增大。
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