2019年8月高中物理志鸿优化课件学案第三章相互作用3.5学案设计

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2019年8月高中物理志鸿优化课件学案第三章相互作用3.2学案设计

第三章相互作用2弹力学习目标1.知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性形变.2.知道弹力产生的原因和条件.3.知道常见的弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.4.理解胡克定律并会进行相关计算.自主探究1.形变:物体在力的作用下发生改变叫做形变.2.弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够,这种形变叫做弹性形变.3.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体的形状,这个限度叫做弹性限度.4.弹力:发生形变的物体,由于要,对与它的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.5.胡克定律:弹簧发生时,弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成.公式为,式中的k为,单位是.合作探究一、弹性形变和弹力【演示实验】把尺子掰弯;轻拉或压缩弹簧;将空的粉笔盒压扁;用力捏海绵,海绵的体积变小.问题:1.物体产生这些形变的原因是什么?2.撤去手的作用力后,直尺、弹簧、粉笔盒、海绵,哪些能恢复原状,哪些不能?3.如果用力使劲拉弹簧,使其形变超过一定的限度,撤去外力后能恢复原状吗?4.有些物体受到力的作用后可以发生明显的形变,比如手拉弹簧,而有些物体在受到力的作用后,我们无法观察到它的形变,比如手压桌面等,是不是这些硬的物体不发生形变呢?说明:仔细阅读课本P54,观察桌面微小形变的实验,体会物理学中放大微小形变的方法.1.是使物体发生形变的原因.2.物体的形变可分为和.3.如果物体形变过大,超过了,撤去作用力后物体无法恢复原来的形状,所有能够发生弹性形变的物体都存在一个.4.弹力的产生条件:（1）;（2）.5.下图中跳板对运动员的弹力（支持力）的作用过程:发生了形变,对产生了弹力的作用.运动员对跳板的弹力（压力）的作用过程:发生了形变,对产生了弹力的作用.二、弹力的方向【活动探究】压力、支持力和拉力1.如图所示,探究放在水平面（软塑料板）上物体的压力方向.2.如图所示,探究物块和斜面（软塑料板）间的弹力方向.3.如图所示,探究两个小球之间的弹力方向.4.如图所示,探究绳中的弹力方向.【归纳总结】1.三种接触情况下弹力的方向:①面面接触:垂直于接触面指向被支持的物体;②点面接触:垂直于接触面指向被支持的物体;③点点接触:垂直于过接触点的切面指向被支持的物体.2.绳子的弹力方向:总是沿着绳子指向绳子的方向,即与绳子的伸长方向.三、胡克定律【实验探究】探究弹簧的弹力大小与形变量的关系1.实验探究目的:探究弹簧的弹力大小与形变量的关系.2.设计实验方案:（1）实验器材:铁架台、弹簧、刻度尺、钩码等.（2）实验过程设计:.3.实验数据记录:4.实验数据分析:.5.总结实验结论:.【归纳总结】1.弹簧的弹力大小跟弹簧的成正比,表达式为,劲度系数k跟弹簧的粗细、材料、弹簧的直径、绕法及长度有关,反映了弹簧的特性.2.胡克定律对一般物体,一般物体的弹力大小只能表述为弹性形变越,产生的弹力越.课堂检测1.下列关于弹力产生的条件的说法中,正确的是（）A.只要两个物体接触就一定产生弹力B.只要两个物体相互吸引就一定产生弹力C.只要物体发生形变就一定产生弹力D.只有发生弹性形变的物体才能产生弹力2.如图所示,A、B表面均光滑,天花板和地面均水平,A、B间一定有弹力的是（）3.如图,一个小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰竖直.则小球所受的作用力个数（）A.一定是两个B.一定是三个C.可能是四个D.可能是两个,也可能是三个4.如图所示,A的质量是2kg,B的质量是1kg.设接触面是光滑的,A和B都静止不动,其中A受两个或两个以上弹力的有（）5.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,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6.如图所示,弹簧的劲度系数为k,小球重为G,平衡时球在A位置.今用力F将小球向下拉长x 至B位置,不计弹簧自身的重力,则此时弹簧的弹力为（）A.kxB.kx＋GC.G-kxD.以上都不对7.如图所示,A、B两物体的重力分别是G A＝3N,G B＝4N.A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧中的弹力F＝2N,则细线中的张力F T及B对地面的压力F N的可能值分别是（）A.5N和6NB.5N和2NC.1N和6ND.1N和2N8.一辆拖拉机停在水平地面上,下列说法中正确的是（）A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机没有发生形变,所以拖拉机不受弹力B.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机受到了向上的弹力,是因为拖拉机也发生了形变C.拖拉机受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为拖拉机发生了形变D.以上说法都不正确9.体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球,如图所示,试分析篮球与地面作用时,地面给篮球的弹力的方向为（）A.斜左上B.斜右上C.竖直向上D.竖直向下10.如图所示,轻弹簧的两端各受10N的拉力F的作用,弹簧平衡时伸长了5cm（在弹性限度内）;那么下列说法中正确的是（）A.该弹簧的劲度系数k为400N/mB.该弹簧的劲度系数k为200N/mC.根据公式k＝,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大D.弹簧的劲度系数k不会随弹簧弹力F的增大而增大11.请在图中画出杆或球所受的弹力（丙图中O为球心,O'为重心）.12.一轻质弹簧原长20cm,在它的下方挂一重为8N的物体,静止时弹簧的长度为22cm.如果再挂一重为12N的物体,则静止时弹簧的长度为多少?若重物变为压弹簧,且重物重为10N时,则静止时弹簧的长度是多少?参考答案1.形状或体积2.恢复原状3.不能完全恢复原来4.恢复原状接触5.弹性形变正比F＝kx劲度系数N/m合作探究一、弹性形变和弹力1.力2.弹性形变非弹性形变3.弹性限度弹性限度4.相互接触发生弹性形变5.跳板运动员运动员跳板二、弹力的方向2.收缩相反三、胡克定律1.形变量F＝kx2.不适用大大1.D解析:弹力是接触力,因此要产生弹力,两物体必须接触,故选项B错误;当物体互相接触但不发生形变,即恰好接触时,物体之间也无弹力,选项A错误;当物体发生了形变,但不能恢复形变,也无弹力产生,只有当物体发生弹性形变时,物体之间才会有弹力,选项C错误,选项D正确.2.B3.A解析:假设去掉绳1,小球仍处于原来的状态静止不动,所以绳1对小球不产生拉力作用;若去掉绳2,小球不会静止于原来的位置,所以绳2对小球产生拉力作用.所以小球受到重力和绳2的拉力两个力的作用.4.CD解析:A、B图中物体A和B尽管接触,但两者并不挤压,所以A和B之间不产生弹力,A 受的弹力只有地面的支持力;C图中A受到地面的支持力和B的压力两个弹力的作用;D图中因为B的质量小于A的质量,因此A受到地面的支持力和绳子的拉力两个弹力的作用.5.C解析:汽车与桥面相互挤压都发生了形变,选项B错误;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,选项C正确,选项D错误;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,选项A错误.6.B解析:x不是弹簧形变后的长度与未发生形变时弹簧长度的差值（即不是弹簧的总形变量）,球在A位置时弹簧已经伸长了（令它为Δx）,这样F B＝k（Δx＋x）＝kx＋kΔx.因为球在A位置平衡,有G＝kΔx,所以F B＝kx＋G,故选项B正确.7.BC解析:弹簧如果处于被拉伸的状态,它将有收缩到原状的趋势,会向下拉A,向上提B,则选项B正确;如果处于被压缩的状态,将向两边恢复原状,会向上顶A,向下压B,则选项C正确.8.C解析:拖拉机停在水平地面上,拖拉机受到的弹力是因为地面发生弹性形变而有恢复原状的趋势,从而对阻碍其恢复原状的拖拉机产生了力的作用.地面受到的弹力是由于拖拉机发生了弹性形变,而对阻碍其恢复原状的地面产生了力的作用,故选项C正确.9.C解析:篮球与水平地面接触时发生形变,产生弹力.如果认为球的一点与地面接触,则属于点与面接触问题,弹力应垂直于面（即地面）,方向竖直向上.10.BD解析:弹簧中产生的拉力等于F即10N,由胡克定律F＝kx得k＝＝N/m＝200N/m;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹力大小无关.11.解析:题图甲杆在重力作用下A、B两处都产生挤压作用,故A、B两点处对杆均有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直,如答案图甲所示.题图乙球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直;绳子对球的弹力沿绳斜向上,如答案图乙所示.题图丙当重心不在球心处时,弹力作用线也必通过球心O,应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心,如答案图丙所示.答案:12.解析:由F＝kx8N＝k（22cm-l0）①20N＝k（l-l0）②由①②得l＝25cm当10N重物压弹簧时10N＝k（l0-l2）③由①③得l2＝17.5cm.答案:25cm17.5cm。

全国通用高中物理第三章相互作用微型专题力的合成与分解简单的共点力的平衡问题学案新人教版必修1(20

（全国通用版）2018-2019高中物理第三章相互作用微型专题力的合成与分解简单的共点力的平衡问题学案新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（全国通用版）2018-2019高中物理第三章相互作用微型专题力的合成与分解简单的共点力的平衡问题学案新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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微型专题力的合成与分解简单的共点力的平衡问题［学习目标］ 1.进一步理解力的效果分解法和正交分解法.2。

理解什么是平衡状态，掌握共点力的平衡条件.3.会用合成法或正交分解法求解平衡问题.一、共点力平衡的条件及三力平衡问题1。

平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态.2.平衡条件：合外力等于0，即F合＝0.3。

推论（1）二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向。

（2）三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大、反向.（3）多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意n－1个力的合力必定与第n个力等大、反向.例1在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图1所示.仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球.无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大，偏角越大.那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢？图1答案F＝mg tan θ解析选取金属球为研究对象，它受到三个力的作用，如图甲所示。

【志鸿全优设计】高中物理第三章第2节探究加速度与力、质量的关系目标导学教科版必修1

2．探究加速度与力、质量的关系答案：（1）力（2）质量（3）质量（4）加速度（5）力（6）力（7）质量1．实验原理（1）原理①采用控制变量法当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法，是物理实验中经常采取的一种方法．本实验有F、m、a三个参量，研究加速度a与F及m的关系时，我们应先控制一个参量不变，研究另外两个参量之间的关系．在该实验中要求先控制小车的质量m不变，改变小车所受的拉力F，讨论a与F的关系；再控制小车所受的拉力F不变，改变小车的质量m，讨论a与m的关系．②要测量的物理量小车与其上砝码的总质量M用天平测出．小车受的拉力F用天平测出小盘和盘内砝码的总质量m，由F＝mg算出．小车的加速度a通过打点计时器打出的纸带测算出．（2）实验步骤①用天平测出小车和小盘（包括其中砝码）的质量分别为M、m，并把数值记录下来．②如图将实验器材安装好（小车上不系绳）．③把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，平衡摩擦力．不挂托盘，使小车拖着纸带，纸带通过打点计时器，并且使打点计时器处于工作状态，逐渐调节木板的倾角，使打下的纸带点间距相等，则说明小车做匀速直线运动，即平衡了摩擦力．④将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力mg.⑤保持小车的质量不变，改变小盘（包括其中砝码）的质量，重复步骤4多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好相应纸带重物的重力m1g、m2g……⑥保持小车所受的合外力不变，在小车上加砝码，并测出小车和放上砝码后的总质量M1，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码．⑦继续在小车上加放砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码．（3）数据处理①分析加速度与力的关系依据表格，以加速度为纵坐标、力为横坐标，作出a－F图像，由此得出结论．②分析加速度与质量的关系依据表格，以加速度为纵坐标、质量为横坐标，作出a －M 图像，观察是否是反比例图像，实际上，也可以画出a －1M 图像，如果a －M 是反比例关系，则a －1M就是正比例关系，如果a －1M 是经过原点的直线，说明猜想是对的，如果不是直线，也可以猜想a －1M 2、a －1M 3成正比，同样可以通过画图像直观来验证猜想的正确性．【例1】用如图所示的装置研究在作用力F 一定时，小车的加速度a 与小车质量M 的关系，某位同学设计的实验步骤如下：A ．用天平称出小车和小盘的质量B ．按图安装好实验器材C ．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘D ．将电火花打点计时器接在220 V 电压的直流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量E ．保持小盘及盘内砝码的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M 值，重复上述实验F ．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G ．作a －M 关系图像，并由图像确定a 、M 关系（1）该同学漏掉的重要实验步骤是________，该步骤应排在________步实验之后．（2）在上述步骤中，有错误的是________，应把________改为________．（3）在上述步骤中，处理不恰当的是________，应把________改为________解析：实验中把小盘及其中砝码的重力看做与小车所受拉力大小相等，没有考虑摩擦力，故必须平衡摩擦力．电火花打点计时器接在220 V 直流电压上将无法工作，必须接在220 V 交流电源上．作a －M 关系图像，得到的是双曲线，很难作出正确的判断，必须“化曲为直”，改作a －1M关系图像．答案：（1）平衡摩擦力 B （2）D 220 V 电压的直流电源 220 V 电压的交流电源（3）G a －M a －1M点技巧反比例图像的做法反比例的图像不容易判断，所以巧妙地改变横坐标，将验证反比关系改变为验证正比关系．2．注意事项与误差分析（1）平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．（2）实验中必须满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的总质量．只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等．如果小车包括砝码的质量没有远大于砂和砂桶的总质量，则作出的图像会向下弯曲．（3）平衡摩擦力不准造成误差：为了减小系统误差，我们要求滑块受到的拉力即为合力，故图线过原点，但当运动方向除拉力外还受重力分力和摩擦力的影响时，a －F 图像中将会在横轴或纵轴上有截距．点技巧根据图像判断平衡摩擦力情况若重力分力和摩擦力的合力不为零，且沿运动方向，当绳的拉力F ＝0时，a ＞0，则在图像纵轴有截距，说明导轨或木板无滑轮一端垫得太高；若重力分力和摩擦力的合力不为零且与滑块运动方向相反，拉力F 要先平衡掉重力分力和摩擦力的合力，当a ＝0时，绳的拉力F ＞0，在图像横轴有截距，说明无滑轮一端垫得太低或未平衡摩擦力．【例2】a 、b 、c 、d 四位同学做“验证牛顿第二定律”的实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M ，砂及砂桶的总质量为m ，分别得出如图中a 、b 、c 、d 四个图线，其中图a 、b 、c 是a －F 图线，图d 是a －1M图线，则以下说法中正确的是（）A ．a 和b 较好地把握了实验条件M ≫mB ．c 和d 也较好地把握了实验条件M ≫mC ．a 同学长木板的倾角太小，而b 同学长木板角度太大D ．a 、b 、c 三同学中，c 同学较好地完成了平衡摩擦力的操作解析：a 和b 由于图线是直线，可以认为砂和砂桶的重力即为小车和砝码的合力，说明满足M ≫m ，a 中横轴有截距说明平衡摩擦力不够，b 中纵轴有截距，说明平衡过度，倾角太大． d 的图像有比较明显的弯曲，说明砂及砂桶的质量比较大，没有满足M ≫m .c 图过原点，且F 较小时为直线，F 较大时向下弯曲，符合实际情况．答案：ACD3．对比分析法如果物体做初速度为零的匀加速直线运动，那么，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，然后由a ＝2x t 2算出．其实，在本节的实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是加速度与其他量之间的比例关系．因此测量不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的比值就可以了．由于a ＝2x t 2，如果测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移x 1、x 2，位移之比等于加速度之比，即a 1a 2＝x 1x 2.【例3】在探究加速度与力、质量的关系活动中，某小组设计了如图所示的实验装置．图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止．本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为________________．解析：本节的实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是加速度与其他量之间的比例关系．因此测量不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的比值就可以了．答案：两小车从静止开始做匀加速直线运动，且两小车运动时间相等。

志鸿优化优秀教案高中物理

志鸿优化优秀教案高中物理
一、教学目标：
1. 知识目标：了解志鸿优化的原理及应用；掌握志鸿优化的基本方法和步骤；能运用志鸿优化方法解决物理问题。

2. 能力目标：培养学生分析问题和解决问题的能力；培养学生创新思维和实践能力。

3. 情感目标：激发学生对物理学习的兴趣和热情，增强学生对物理学习的自信心和探索精神。

二、教学重点：
1. 了解志鸿优化的原理及应用。

2. 掌握志鸿优化的基本方法和步骤。

三、教学难点：
1. 能运用志鸿优化方法解决物理问题。

2. 培养学生创新思维和实践能力。

四、教学过程：
1.导入：通过实例引入志鸿优化的概念，激发学生的兴趣。

2.讲解：介绍志鸿优化的意义和作用，详细讲解志鸿优化的基本方法和步骤。

3.练习：让学生在实际问题中运用志鸿优化方法进行练习。

4.总结：对学生的表现进行总结，指出不足之处并提出改进意见。

五、教学评价：
1. 通过课堂练习和作业考查学生的掌握程度。

2. 考查学生对志鸿优化的理解和应用能力。

六、教学反思：
1. 教学过程中要注重理论与实践相结合，引导学生进行思维拓展和创新实践。

2. 注重培养学生的问题解决能力和合作意识，激发学生对物理学习的兴趣和热情。

2019年9月高中物理志鸿优化课件学案第三章相互作用3.3 摩擦力

摩擦力方向
摩擦力方向
拔河比赛
-13-
三、滑动摩擦力:
1、滑动摩擦力产生的条件: (1)两物体接触且接触面间存在弹力 (2)接触面粗糙 (3)两物体间发生相对运动
1.体验滑动摩擦力
-14-
拉力
2.探究滑动摩擦力大小决定的因素
FN
Ff
F
G
通过二力平衡得到滑动摩擦力的大小F=Ff
通过弹簧秤测定拉力的大小
-21-
探究4:正压力与重力之间的关系如果在图所示的实验中,物块上放置一磁铁,木板上镶嵌一长铁板, 在同样实验的前提下拉动木板运动,观察弹簧秤的示数如何发生改变？问题1:物块对木板的压力与物块自身的重力存在什么关系？问题2:如果物块与木板之间是气垫导轨,通过控制喷气阀有效改变喷气速度,从而改变物块对支持面压力的大小。当物块对木板压力逐渐变小的时候,观察弹簧秤拉力大小的变化？问题3:质量为的木块在垂直的外力的作用下静止在墙面上。现在外力逐渐减小,但仍然作用在物块上,物块沿墙面竖直下滑,分析滑动摩擦力大小的变化？
例1:在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具。
一个有钢制滑板的雪橇,连同车上的木料的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进？解 : 匀速前进时马的拉力与摩擦力大小相等,所以
F=uFN=uG=0.02×4.9×104N=980N 如果马用600牛的拉力拉雪橇时,雪橇受到地面的摩擦力是多大？
-32-
小
结
一、静摩擦力
1、发生在两个相互接触、粗糙有压力且有相对运动趋势的物体之间。
2、条件: ①接触且有压力 ②粗糙③有相对运动的趋势。判断相对运动趋势方向的方法是:假设接触面是光滑的,物体的运动方向就是相对运动趋势的方向。如果物体不运动则没有运动趋势。

2019年9月高中物理志鸿优化课件学案第三章相互作用3.5力的分解(2)

-12-
F2
θ F1
F
-13-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
探究一:怎样的分解最符合实际情况呢？
F
F
-5-
探究一:怎样的分解最符合实际情况呢？
F
向上提
向前拉
设计实验观察拉力的作用效果器材:一个拴绳的砝码、一台电子秤
-6-
实例1
G
-7-
器材:直角斜面、薄海绵垫、重物
实例1
θ G G
-8-
G1
θ
G2
θ
G
G1 G sin
G2 G cos
5 力的分解
-2-
【问题思考】
在雨后乡间的大道上,有一汽车的后轮陷在湿滑的路面上而抛锚,尽管司机加大油门,后轮仍陷其中,于是司机找出一根长绳,一端系在路旁的树上,另一端系在车上,并使绳子绷紧,然后在绳子的中央,沿垂直于绳的方向用力拉绳, 就可以把车拉出来,试分析原因。
-3-
等效替代
-4-
G12 G22 G
实例2
-9-
G
-10-
探究二:如何确定具体问题中力的作用效果？器材:系绳的笔、系绳的重物
实例2
G G
-11-
【问题思考】
在雨后乡间的大道上,有一汽车的后轮陷在湿滑的路面上而抛锚,尽管司机加大油门,后轮仍陷其中,于是司机找出一根长绳,一端系在路旁的树上,另一端系在车上,并使绳子绷紧,然后在绳子的中央,沿垂直于绳的方向用力拉绳, 就可以把车拉出来,试分析原因。

【志鸿优化设计】2021-2022高一物理人教版必修一学案 3.1重力相互作用

第三章相互作用1重力基本相互作用学习目标1.知道力是使物体运动状态发生转变和发生形变的缘由.2.初步生疏力是物体间的相互作用,能分清施力物体和受力物体.3.知道力的三要素,会用力的图示和力的示意图来表示力.4.知道重力产生的缘由,理解重力的大小及方向,知道重心的概念.5.初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围.自主探究1.物体的运动状态用描述.只要物体的变化了,不管是还是转变了,都说这个物体的运动状态发生了变化.2.在外界的作用下,物体的发生了变化,就说物体发生了形变.3.力是,它不但有大小,而且有.力的大小可以用来测量.力可以用一根的线段来表示,线段是按肯定的比例(标度)画出的,它的长短表示力的,它的指向表示力的,箭尾表示力的,线段所在的直线叫做.这种表示力的方法,叫做.4.由于地球的吸引而使物体受到的力叫做.物体受到的重力G与物体质量m的关系为,重力的方向总是的.我们可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的.5.自然界中的四种基本相互作用是、、和.合作探究一、力和力的图示1.阅读课本P51“力和力的图示”,分析下列情景,完成问题:(1)足球场上在球员之间来回穿梭的球,足球的运动状态发生了转变,是由于.(2)用力压直尺,把物理书卷起来,物体发生形变,是由于.结论:力是转变和使的缘由.2.自主试验,完成下列问题:坐在座位上,用手推桌子,用力去捏手中的笔.结论:力的作用是,即力是之间的相互作用.3.力(1)力是量,用测量力的大小,力的单位是,简称,用字母表示.(2)我们学过的矢量有.4.力的图示和力的示意图(1)力的图示:从作用点开头沿力的方向画一条,依据选定的画出,表示出力的.(2)力的示意图:只画出力的,表示在这个方向上受了力.二、重力1.同学活动(1)用弹簧测力计测钩码的重力与用公式计算钩码的重力进行对比.(2)估算自己所受重力的大小.(3)画出同学在滑梯上下滑时的重力的示意图.2.思考与争辩:下列说法是否正确?若错误,说明缘由.(1)物体所受重力的施力物体是地球.().(2)地球对物体的吸引力就是重力.().(3)只有静止的物体才受重力作用.().(4)不同地方重力方向不同.().3.猜想与假设:假如没有重力,我们的世界将会是什么样子?4.想想议议(1)物体的重心跟什么有关?(2)什么状况下,物体的重心在几何中心上?(3)是不是全部物体的重心都在物体上呢?(4)悬挂法测重心的原理是什么?课堂检测1.关于力的概念,下列说法中正确的是()A.力是使物体发生形变和转变物体运动状态的缘由B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体C.只要两个力的大小相等,它们产生的效果肯定相同D.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力2.下列说法中正确的是()A.同学甲用力把同学乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用B.只有有生命的物体才会施力,无生命的物体只能受到力,不会施力C.任何一个物体,肯定既是受力物体也是施力物体D.在几组力的图示中,长的线段所对应的力肯定比短的线段所对应的力大3.下列叙述正确的有()A.只有静止的物体才受重力B.空中飞行的子弹受重力的作用C.重力就是物体对水平桌面的压力D.静止时物体对水平桌面的压力大小等于物体重力的大小4.一个物体所受重力的大小,在下列状况下会转变的是()A.把它从赤道移到北极B.在同一地点,把它放到水中C.在同一地点,把它放到密闭的容器里D.在同一地点,让它由静止变为运动5.下列关于重力的说法中,正确的是()A.重力是物体的固有属性B.重力的方向总是指向地心C.若用细线悬挂小球,静止时细线所在的直线肯定通过小球的重心D.小球对细线的拉力就是重力6.以下关于物体重心位置的说法中正确的是()A.汽车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了B.物体在斜面上下滑时,物体的重心位置相对物体的位置降低了。

学案：高中物理第三章相互作用章末综合提升学案新人教版必修1

相互作用[体系构建][核心速填]1．力的概念(1)力是物体与物体之间的相互作用．(2)力的相互性、矢量性．2．力的分类(1)按性质分类：重力、弹力、摩擦力等．(2)按效果分类：动力、阻力、拉力、压力、支持力等．3．重力(1)产生原因：由于地球的吸引而使物体受到的力．(2)方向：竖直向下．(3)大小：G＝mg(4)重心：重心是重力的等效作用点，形状规则、质量分布均匀的物体的重心在几何中心，物体的重心不一定在物体上．4．弹力(1)产生：物体直接接触；接触处产生了弹性形变．(2)方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反，与受力物体的形变方向相同．①在接触面上产生的弹力方向与接触面垂直．②绳产生的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向．(3)大小：弹力的大小与形变量有关，形变量越大，弹力越大．(4)胡克定律：弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F＝kx.5．摩擦力(1)静摩擦力①产生：物体接触且有挤压；接触面粗糙；有相对运动趋势．②方向：沿接触面的切面与相对运动趋势方向相反．③大小：0<F≤F max(2)滑动摩擦力①产生：物体接触且有挤压；接触面粗糙；有相对运动．②方向：沿着接触面的切线与相对运动方向相反．③大小：F＝μF N.6．力的合成与分解(1)合力与分力：等效关系．(2)遵守的定则：平行四边形定则、三角形定则．(3)合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.摩擦力和弹力的分析弹力摩擦力产生条件(1)相互接触(2)发生弹性形变(1)相互挤压(2)接触面粗糙(3)两物体有相对运动或相对运动趋势方向与物体发生弹性形变的方向相反：(1)支持力、压力的方向垂直于接触面(2)绳子拉力沿绳与相对运动或相对运动趋势的方向相反大小(1)弹簧弹力：胡克定律(2)发生微小形变物体的弹力：二力平衡(1)静摩擦力用二力平衡判断(2)滑动摩擦力：F＝μF N(1)假设法．(2)结合物体运动状态判断．(3)效果法．【例1】如图所示，木板B放在水平地面上，在木板B上放一重为1 200 N的物体A，物体A与木板B间、木板B与地面间的动摩擦因数均为0.2，木板B重力不计，当用水平拉力F将木板B匀速拉出，绳与水平方向成30°角时，问绳的拉力F T多大？水平拉力F多大？(重力加速度g取10 m/s2)[解析] (1)求绳的拉力F T：隔离A，其受力如图所示．则水平方向上：F T cos 30°－F f1＝0竖直方向上：F T sin 30°＋F N1－G＝0而F f1＝μF N1联立以上三式解得F T≈248 NF f1＝F T cos 30°≈215 N.(2)求水平拉力F：隔离B，其受力如图所示．A对B的摩擦力大小为F f1′，地对B的摩擦力为F f地，地对B的弹力大小F N2＝F′N1，F′N1＝F N1，F f1＝F′f1故拉力F＝F f地＋F f1′＝μF N2＋μF N1′＝2F f1＝430 N.[答案] 248 N 430 N[一语通关](1)静摩擦力大小与压力大小无关，根据物体的状态进行判断．(2)无弹力，就无摩擦力；有弹力，未必有摩擦力；有摩擦力、必有弹力．[跟进训练]1．如图所示，质量为m的木块，被水平力F紧压在倾角为θ＝60°的墙面上静止．则关于木块的受力情况、墙面对木块的作用力(压力与摩擦力的合力)，下列说法不正确的是( )A．墙面对木块一定有压力B．墙面对木块一定有摩擦力C．墙面对木块的作用力为3 2 FD．墙面对木块的作用力为F2＋mg2C [对木块受力分析，受推力、重力，若没有支持力就没有摩擦力，物体不可能平衡，故一定有支持力，同理有静摩擦力，故A、B正确；墙面对木块的作用力(压力与摩擦力的合力)与重力、推力的合力是平衡关系，重力和推力的合力为F2＋mg2，故墙面对木块的作用力为F2＋mg2，C错误，D 正确．]物体受力分析问题物体运动状态的变化，是由它受力的情况决定的．对物体进行正确的受力分析，是研究物体运动状态变化的基础，也是学好力学的先决条件．1．受力分析的步骤—研究对象可以是单个物体或物体的一部分，也可以是几个物体组成的系统↓—通常按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序逐个分析↓—将作用点画在重心上↓—是否有遗漏或多余的力，已分析的力是否正确2．受力分析的方法——整体法和隔离法(1)整体法：以系统整体为研究对象进行受力分析的方法一般用来研究不涉及系统内部某物体的力和运动．(2)隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来进行分析的方法，一般用来研究系统内物体之间的作用及运动情况．3．受力分析时要注意的问题(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体施加的力．不要把作用在其他物体上的力错误地通过“力的传递”作用在研究对象上．(2)如果一个力的方向难以确定，可以用假设法分析．(3)合力和分力不能重复地列为物体所受的力．因为合力与分力是等效替代关系． (4)受力分析一定要结合物体的运动状态，特别是物体处于临界状态的受力分析．【例2】 (多选)如图所示，质量为m 的木块A 放在质量为M 的三角形斜劈上，现用大小均为F 、方向相反的水平力分别推A 和B ，它们均静止不动，则( )A．A与B之间一定存在摩擦力B．B与地面之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力可能小于mgD．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)gCD [本题疑难之处在于能否在正确受力分析的基础上运用整体法以及正交分解法求解物体的平衡问题．对A、B整体受力分析，如图所示，受到重力(M＋m)g、支持力N和已知的两个推力，对于整体，由于两个推力刚好平衡，故整体与地面间没有摩擦力，且有N＝(M＋m)g，故B错误，D正确．再对木块A受力分析，至少受重力mg、已知的推力F、B 对A的支持力N′，当推力F沿斜面的分力大于重力沿斜面的分力时，摩擦力的方向沿斜面向下．当推力F 沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时，摩擦力的方向沿斜面向上．当推力F沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时，摩擦力为零．在垂直斜面方向上有N′＝mg cos θ＋F sin θ(θ为斜劈倾角)，故A错误，C正确．][跟进训练]2．(多选)如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下，处于静止状态，则下列判断正确的是( )A．木块一定受到4个力的作用B．木块可能受到2个力的作用C．逐渐增大推力F，木块将继续保持静止状态D．木块受天花板的摩擦力随推力F的增大而增大AC [木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力．木块受力如图，故A正确，B错误；根据平衡条件得：F＝F N ＋G cos α，F f ＝G sin α.逐渐增大F 的过程，F N 增大，最大静摩擦力增大，而木块受到的静摩擦力F f 不变，木块将始终保持静止，故C 正确，D 错误．]动态平衡问题的分析(1)两种平衡状态：共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态． (2)“静止”和“v ＝0”的区别与联系v ＝0⎩⎪⎨⎪⎧a ＝0时，是静止，是平衡状态a ≠0时，不是平衡状态总之，平衡状态是指a ＝0的状态． 2．动态平衡及其分析方法动态平衡是指物体的状态发生缓慢变化，可以认为任一时刻都处于平衡状态．分析此类问题时，常用方法有：(1)图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图(画在同一个图中)，然后根据有向线段(表示力)长度的变化判断各个力的变化情况．(2)解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变参量与自变参量的一般函数，然后根据自变参量的变化确定因变参量的变化．【例3】如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的弹力大小为F N1，木板对球的弹力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中( )A ．F N1始终减小，F N2始终增大B ．F N1始终减小，F N2始终减小C ．F N1先增大后减小，F N2始终减小D ．F N1先增大后减小，F N2先减小后增大 B [解法一：解析法甲如图甲所示，由平衡条件得F N1＝mg tan θ，F N2＝mgsin θ，随θ逐渐增大到90°，tan θ、sin θ都增大，F N1、F N2都逐渐减小，所以选项B 正确．解法二：图解法乙对球受力分析，球受3个力，分别为重力G 、墙对球的弹力F N1和板对球的弹力F N2.当板逐渐放至水平的过程中，球始终处于平衡状态，即F N1与F N2的合力F 始终竖直向上，大小等于球的重力G ，如图乙所示，由图可知F N1的方向不变，大小逐渐减小，F N2的方向发生变化，大小也逐渐减小，故选项B 正确．][一语通关](1)图解法分析动态平衡问题时，物体所受的三个力中，有一个力是不变的，另一个力的方向不变，而第三个力的大小和方向均变化．(2)当大小和方向均变化的分力与另一方向不变的分力垂直时，该分力为最小值． 3．如图所示，三根长度均为l 的轻绳分别连接于C 、D 两点，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2l .现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 绳保持水平，在D 点上可施加力的最小值为( )A ．mgB ．33mg C ．12mg D ．14mgC [对C 点进行受力分析，由平衡条件可知，绳CD 对C 点的拉力F CD ＝mg tan 30°，对D 点进行受力分析，绳CD 对D 点的拉力F 2＝F CD＝mg tan 30°，故F 2是恒力，F 1方向一定，则F 1与F 3的合力与F 2等值反向，如图所示，由图知当F 3垂直于绳BD 时，F 3最小，由几何关系可知，F 3＝F CD sin 60°＝12mg ，选项C 正确．]。