2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第二章 力 1_2 Word版含答案
高中物理(教科版必修一)教师用书：第2章 5
1.知道合力、分力、力的合成、共点力的概念．2．掌握力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则．(重点)3．会应用做图法和计算法求合力的大小．(难点)4．体会合力与分力在作用效果上的等效替代思想．(重点)几个力可用一个力来替代[先填空]1．合力与分力(1)定义：如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力．(2)合力与分力的关系：合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系．2．力的合成：求几个力的合力叫做力的合成．3．共点力：作用于物体上同一点，或者力的作用线相交于同一点的几个力称为共点力．[再判断]1．合力与分力是同时作用在物体上的力．(×)2．合力产生的效果与分力共同产生的效果一定相同．(√)3．可以用合力代替分力．(√)4．共点力不一定作用在同一物体的同一点．(√)[后思考]六条狗可以将雪橇拉着匀速前进，一匹马也可以将该雪橇拉着匀速前进，以上情境中分力和合力分别是由什么动物施加的？【提示】六条狗各自的拉力是分力，是由狗施加的；马的拉力为合力，是由马施加的．[合作探讨]如图所示，一个成年人提起一桶水，使水桶保持静止，用力为F；两个孩子共同提起同样的一桶水并使之保持静止，用力分别为F1和F2.图251探讨1：成年人用的力与两个孩子的力作用效果是否相同？二者能否等效替代？【提示】作用效果相同；能等效替代．探讨2：F与F1、F2是什么关系？【提示】F是F1和F2的合力，F1和F2是F的两个分力．[核心点击]1．合力与分力的三性2．合力与分力间的大小关系(1)两个力的合成当两分力F1、F2大小一定时，①最大值：两力同向时合力最大，F＝F1＋F2，方向与两力同向；②最小值：两力方向相反时，合力最小，F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的力同向；③合力范围：两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时，合力大小随夹角θ的增大而减小，所以合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(2)三个力的合成三个力进行合成时，若先将其中两个力F1、F2进行合成，则这两个力的合力F12的范围为|F1－F2|≤F12≤F1＋F2.再将F12与第三个力F3合成，则合力F的范围为|F12－F3|≤F≤F12＋F3.对F的范围进行讨论：①最大值：当三个力方向相同时F12＝F1＋F2，F＝F12＋F3，此时合力最大，大小为Fmax＝F1＋F2＋F3.②最小值：若F3的大小介于F1、F2的和与差之间，F12可以与F3等大小，即|F12－F3|可以等于零，此时三个力合力的最小值就是零；若F3不在F1、F2的和与差之间，合力的最小值等于最大的力减去另外两个较小的力的和的绝对值．③合力范围：F min≤F≤Fmax.(多选)关于F1、F2及它们的合力F，下列说法正确的是( )A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力【解析】只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成，C正确；合力是对原来几个分力的等效替代，各分力可以是不同性质的力，合力与分力不能同时存在，A正确，B、D 错误．【答案】AC如图252所示，下列情况下日光灯所受的拉力T1、T2及重力G一定不是共点力的是 ( )甲乙丙图252A．甲情况下B．乙情况下C．丙情况下D．甲、乙、丙三种情况下【解析】若力的作用线或其延长线相交于一点，则称为共点力，所以只有乙情况不是共点力．【答案】B两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝9 N．它们的合力不可能等于 ( )A．9 N B．25 N C．6 N D．21 N【解析】根据二力合成的范围，满足|F1－F2|≤F合≤F1＋F2即6 N≤F合≤24 N，故不可能的是B项．【答案】B合力与分力的关系1. 在力的合成中分力是实际存在的，每一个分力都有对应的施力物体，而合力没有与之对应的施力物体．2. 合力为各分力的矢量和，合力可以大于、等于、小于两个分力中的任何一个．探 究 共 点 力 合 成 的 规 律一、实验目的1．验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则2．进一步练习作图法求两个共点力的合力二、实验原理如果使F1、F2的共同作用效果与另一个力F′的作用效果相同(橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，那么，F′就是力F1、F2的合力．再以F1、F2为邻边用平行四边形定则求出合力F，那么在实验误差允许范围内，F与F′应该大小相等、方向相同．三、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔一、实验步骤1．仪器的安装：用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套，如图253所示．图2532．操作与记录(1)两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图所示)．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数．(2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．3．作图与分析(1)理论值：在白纸上，按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉时的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.图254(2)测量值：按同样的比例，用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力F′的图示．(3)相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否相等．4．重复做实验：改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等．二、误差分析产生原因减小方法偶然误差读数正视、平视弹簧测力计刻度作图(1)两分力夹角在60°～120°之间(2)弹簧测力计读数尽量大三、注意事项1．弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)．还需用钩码检查是否存在示数值误差，若存在，应加以校正．2．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦．3．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同．4．在具体实验时，两分力间夹角不宜过大，也不宜过小，以60°～120°之间为宜．5．读数时应正视、平视刻度．6．使用弹簧测力计测力时，读数应尽量大些，但不能超出它的测量范围．在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端．用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图255所示．请将以下的实验操作和处理补充完整：图255①用铅笔描下结点位置，记为O；②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，_____________________________________________________ _________________________________________________________ ______；④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；⑥比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验．【解析】③用铅笔描出绳上的几个点，用刻度尺把这些点连成直线(画拉力的方向)，目的是画出同两分力产生相同效果的这个力的方向．⑥F与F3作比较，即比较用平行四边形作出的合力和产生相同效果的实际的力是否相同，即可验证力的平行四边形定则的正确性．【答案】③沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线⑥F与F3李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图256甲所示．甲乙图256(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．(3)作图法得到的F必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力F′一定与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实．(4)F2的大小比真实值偏小且方向比真实值方向偏左，作图时两虚线分别与F1线和F2线不严格平行．【答案】(1)如图所示(2)AC (3)张华做的符合实验事实(4)见解析互 成 角 度 的 两 个 力 的 合 成[先填空]1．平行四边形定则求两个成一定角度的力的合力时，可以用表示这两个力的线段为邻边，作平行四边形，这两邻边所夹的对角线就表示合力的大小和方向．这种方法叫平行四边形定则．所有矢量的合成都遵循平行四边形定则．2．多力的合成求两个以上的力的合力时，可以先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，以此类推，直到求出所有力的合力为止．[再判断]1．若F为F1和F2的合力，则F与F1、F2为等效关系．(√)2．两个力的合力，一定等于这两个力的代数和．(×)3．两个力的合力一定大于其中一分力．(×)[后思考]1．假如两个学生用大小相同的作用力拎起一桶重200 N的水，每个学生对桶的作用力一定是100 N吗？【提示】不一定．两个学生对桶的作用力的合力大小等于200 N，其数值相加不一定等于200 N，当两个学生所施加的力成一夹角时，每个学生对桶的作用力都大于100 N.2．在做引体向上运动时，双臂平行时省力还是双臂张开较大角度时省力？【提示】双臂平行时最省力．根据平行四边形定则可知，合力一定时(等于人的重力)，两臂分力的大小随双臂间夹角的增大而增大，当双臂平行时，夹角最小，两臂用力最小．[合作探讨]探讨1：几个力能求其合力的前提是什么？【提示】只有共点力才能求合力，因此几个力能求其合力的前提是它们是共点力．探讨2：用硬纸板剪成五个宽度相同的长条，其中四个两两长度分别相等，第五个较长些，然后用螺丝钉铆住(AE与BC、CD不要铆住)，如图257所示．其中AB表示一个分力，AD表示另一个分力，AC表示合力．图257(1)改变∠BAD的大小，观察两分力间的夹角变化时合力如何变化？(2)合力一定大于其中一个分力吗？【提示】(1)合力随着两分力间夹角的增大而减小，随着两分力间夹角的减小而增大．(2)不一定．合力与分力的大小符合三角形三边的关系，由几何知识知，三角形两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，因此合力大小的范围|F1－F2|≤F≤F1＋F2.例如：F1＝5 N，F2＝4 N，合力1 N≤F≤9 N，合力F的最小值为1 N，比任何一个分力都小．[核心点击]求合力的方法1．作图法根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：2．计算法(1)两分力共线时：①若F1与F2方向相同，则合力大小F＝F1＋F2，方向与F1和F2的方向相同；②若F1与F2方向相反，则合力大小F＝|F1－F2|，方向与F1和F2中较大的方向相同．(2)两分力不共线时：可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力．以下为求合力的两种常见特殊情况：类型作图合力的计算两分力相互垂直大小：F＝F21＋F22方向：tan θ＝F1F2两分力等大，夹角为θ大小：F＝2F1cosθ2方向：F与F1夹角为θ23.三角形定则把两个矢量首尾相连，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向．三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的．水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图258所示，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)( )图258A．50 N B．50 NC．100 N D．100 N【解析】以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力F＝mg＝100 N，故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N．从图中看出∠CBD＝120°，∠CBE＝∠DBE得∠CBE＝∠DBE＝60°，则△CBE 是等边三角形，故F合＝100 N.【答案】C有两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为( )A．2F B.FC.F D．F【解析】当夹角为90°时，F＝，所以F1＝F2＝F.当夹角为120°时，根据平行四边形定则，知合力与分力相等，所以F合＝F1＝F.故B正确，A、C、D错误．【答案】B如图259所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头．其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力．图259【解析】设F1＝450 N，F2＝600 N，合力为F.由于F1与F2间的夹角为90°，根据勾股定理得．F＝ N＝750 N，合力F与F1的夹角θ的正切tan θ＝＝≈1.33，所以θ＝53°.【答案】750 N，与较小拉力的夹角为53°.计算法求合力时常用到的几何知识(1)应用直角三角形中的边角关系求解，用于平行四边形的两边垂直，或平行四边形的对角线垂直的情况．(2)应用等边三角形的特点求解．(3)应用相似三角形的知识求解，用于矢量三角形与实际三角形相似的情况．。
2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第一章 运动的描述 1 Word版含答案
1质点参考系空间时间[学习目标] 1.理解什么是质点，知道质点是一种理想化的物理模型.2.能说出把物体看做质点的条件.3.知道参考系，知道对物体运动的描述具有相对性.4.知道时间和时刻的区别，会在坐标轴上表示时间和时刻．一、质点1．定义：在研究一个物体的运动时，如果被研究物体的形状、大小在所讨论的问题中可以忽略，就可把物体简化为一个有质量的点，这个用来代替物体的有质量的点称为质点．2．把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计．3．质点是一种理想化模型：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，是经常采用的一种科学研究方法．质点是一个理想化的物理模型，实际上不存在(填“存在”或“不存在”)．二、参考系1．参考系：在研究物体的运动时，被选做参考的其他物体称为参考系．2．参考系的选择是任意(填“任意”或“唯一”)的．3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果可以不同(填“可以不同”或“一定相同”)．4．一般都选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系．三、空间时间时刻1．时刻：指某一瞬间．在时间轴上，时刻用点表示．2．时间：指某两个时刻之间的间隔．在时间轴上，时间用一段距离表示，即Δt＝t2－t1.1．判断下列说法的正误．(1)只有体积很小的物体才可以看做质点，体积较大的物体不能看做质点．(×)(2)乒乓球很小，可以看成质点；但地球比较大，一定不能看成质点．(×)(3)质点是一个理想模型，实际上也是存在的．(×)(4)参考系可任意选取，对同一运动，选择不同的参考系观察的结果一定相同．(×)(5)李明用15s跑完100m,15s指时间．(√)(6)上午第一节课8点10分上课，8点10分是时刻．(√)2.如图1是某次日全食时的美妙景象，在观测日全食时________(填“能”或“不能”)将月球看成质点；月球绕地球转动，这是以________(填“太阳”“地球”或“月球”)为参考系来描述的．图1答案不能地球一、质点1．在2016年里约奥运会田径女子20公里竞走决赛中，中国名将刘虹以1小时28分35秒的成绩夺得冠军．教练在研究刘虹的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把她看成一个“点”？若研究刘虹全程的速度变化时，能否把她看成一个“点”？答案不能能2．小伟在研究火车由北京开往广州所用时间时，能否把火车看成一个“点”？如果研究火车通过一架铁路桥的时间，能否把火车看成一个“点”？答案能不能1．质点的特点(1)质点具有质量，与几何中的“点”有本质的区别．(2)质点是为了研究问题方便而对实际物体的科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上并不存在．2．可将物体看成质点的几种情况例1观察图2所示四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是()图2A．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D．图④中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点答案 B解析在研究篮球的运动路径和地球绕太阳公转时，篮球和地球的大小是次要因素，可以将其看成质点，观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时，运动员和子弹的大小、形状不能被忽略，不能看成质点，综上所述应选择B.并不是大的物体一定不可以看成质点，而小的物体一定可以看成质点.物体能否看成质点，要由所研究问题的性质而定.二、参考系请阅读下面的漫画材料(图3)，回答问题：图3有人说我，快如闪电，疾如风！有人说我，纹丝不动，坐如钟！“我”是静是动？答案物体是静止还是运动取决于所选的参考系．选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同．1．选取参考系的意义：要描述一个物体的运动，首先必须选定参考系，之后才能确定物体的位置、研究物体的运动．对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果往往不同．2．参考系的选取原则(1)对物体运动的描述尽可能简单．(2)一般地，根据研究对象所在的系统来选取，当研究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系．例2观察图4中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()图4A．甲、乙两车一定向左运动B．甲、乙两车一定向右运动C．甲车可能运动，乙车向右运动D．甲车可能静止，乙车向左运动答案 D解析题图中房子相对于地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左(相对于地面而言)．甲车上的小旗向左飘，则有三种可能的情况：一是甲车不动，风把小旗向左吹；二是甲车向右运动，风相对甲车向左，风把小旗向左吹；三是甲车向左运动但速度小于风速，因此风仍能把小旗向左吹．对于乙车，则只有乙车向左运动并且速度大于风速时，才能使小旗向右飘．故只有选项D正确．针对训练(多选)下列关于运动的描述中，叙述正确的是()A．诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”是以船为参考系的B.“明月松间照，清泉石上流”，是以山石为参考系的C．“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，是以旗杆为参考系的答案BD解析选项A中的研究对象是“云与我”，是以两岸为参考系的，该选项错误；选项B中的研究对象是“泉水”，是以山石为参考系的，该选项正确；选项C中的研究对象是“太阳”，是以地球为参考系的，该选项错误；选项D 中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项正确．三、时刻和时间间隔如图5所示，在时间轴上标出“第3s 初”，“第3s 末”，“第3s 内”，“前3s 内”．然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间．图5答案“第3s 初”，“第3s 末”表示时刻 “第3s 内”，“前3s 内”表示时间时刻与时间间隔的比较例3 (多选)如图6所示的时间轴中，下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )图6A ．t 2表示时刻，称为第2s 末或第3s 初B ．t 2～t 3表示时间，称为第3s 内C．t0～t2表示时间，称为前2s或第2s内D．t n－1～t n表示时间，称为第(n－1) s内答案AB解析t2表示时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2s末或第3s初，A正确；t2～t3表示时间轴上的一段线段，所以为时间，称为第3s内，B正确；t0～t2表示时间轴上的一段线段，所以为时间，称为前2s，t1～t2称为第2s内，C错误；t n－1～t n表示时间，称为第n s 内，D错误．1．(质点概念的理解)下列关于质点的说法正确的是()A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B．体积很小的物体可以看成质点，而体积较大的物体一定不能看成质点C．只要物体运动不是很快，就可以把物体看成质点D．物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时，可以将物体看成质点答案 D解析质点是理想化模型，实际上不存在，但在研究问题时可以把体积很大的物体看成一个点，这有利于问题的研究，故A错误；体积很小的物体不一定都可以看做质点，故B错误；一物体能否看成质点主要是看物体的大小和形状对研究问题的影响是否可以忽略，与物体的运动快慢没有关系，所以C错误，D正确．2．(质点实例的判断)如图7所示，研究下列现象，涉及到的物体可看做质点的是()图7A．研究地球绕太阳公转的时间B．研究撬棒用力大小与支点位置关系C．研究旋转的乒乓球旋转方向D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素答案 A3.(参考系的选取与物体运动的判断)中国是掌握空中加油技术的少数国家之一，如图8是我国自行研制的第三代战斗机“歼－10”在空中加油的情景，以下列哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的()。
2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第一章 运动的描述 3 Word版含答案
3 运动快慢与方向的描述——速度[学习目标] 1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向.2.知道平均速度和瞬时速度的区别和联系.3.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度，并能进行相应的计算.4.理解v －t 图像的意义．一、运动快慢的描述——速度1．定义：位移与发生这段位移所用时间的比值，叫做速度． 2．表达式：v ＝Δx Δt.3．单位：米每秒，符号是m/s 或m·s －1.1 m/s ＝3.6km/h.4．矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向． 5．物理意义：表示物体运动快慢和方向． 二、平均速度 1．公式：v ＝Δx Δt.2．平均速度只能粗略地描述物体在Δt 时间内运动的快慢． 3．方向：与位移的方向相同． 三、瞬时速度1．定义：运动物体在某一时刻或某一位置的速度． 2．物理意义：精确地描述物体运动的快慢．3．大小：当Δt 非常非常小时，ΔxΔt 称为物体在时刻t 的瞬时速度，瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率． 四、速度—时间图像1．速度—时间图像(v －t 图像)：以速度为纵轴，时间为横轴，建立平面直角坐标系，在坐标系中画出的描述速度v 与时间t 关系的图像．2．匀速直线运动的速度－时间图像是与横轴平行的直线，在速度图像中位移对应边长分别为v 和t 的一块矩形面积．1．判断下列说法的正误．(1)由公式v ＝ΔxΔt知，运动物体的位移Δx 越大，速度越大．(×)(2)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度．(√) (3)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态．(×) (4)子弹以速度v 从枪口射出，v 指瞬时速度．(√)2．某质点沿一直线运动，在第1s 内通过的位移为2m ，第2s 内通过的位移为4m ，第3s 内通过的位移为6m ，则质点前2s 的平均速度为________m/s ，后 2 s 内的平均速度为________m/s ；3s 内的平均速度为________m/s. 答案 3 5 4一、对速度的理解自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向行驶，在30min 内自行车行驶了8km ，汽车行驶了50km ；百米比赛中，运动员甲用时10s ，运动员乙用时13.5s. (1)自行车和汽车哪个快？ (2)运动员甲和运动员乙哪个快？ (3)汽车和运动员甲哪个快？如何比较呢？答案 (1)汽车运动得快，单向直线运动中，相同时间内位移大的运动得快． (2)运动员甲跑得快，单向直线运动中，通过相同位移所需时间短的运动得快． (3)通过比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢汽车：Δx 1Δt 1＝50km 30min ＝50×103m 30×60s≈27.8m/s运动员甲：Δx 2Δt 2＝100m10s ＝10m/s所以汽车运动得快．1．对公式v ＝ΔxΔt的理解(1)速度采用比值定义法，不能说v 与Δx 成正比．Δx 大，仅指物体的位置变化量大．位移大，速度不一定大；当物体位置变化快时，速度才大． (2)式中Δx 是位移不是路程，Δx 与Δt 具有对应性． 2．速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量．瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向． (2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同． 例1 关于速度的定义式v ＝ΔxΔt，以下叙述正确的是( )A ．物体做匀速直线运动时，速度v 与运动的位移Δx 成正比，与运动时间Δt 成反比B ．速度v 的大小与运动的位移Δx 和时间Δt 都无关C ．速度大小不变的运动是匀速直线运动D ．v 1＝2m/s 、v 2＝－3 m/s ，因为2>－3，所以v 1>v 2 答案 B解析 v ＝ΔxΔt 是计算速度的定义式，只说明速度可用位移Δx 除以时间Δt 来获得，并不是说v 与Δx 成正比，与Δt 成反比，A 错，B 对；匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动，C 错；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，D 错． 二、平均速度和瞬时速度小明坐在沿直线行驶的汽车上，从甲地到乙地用时20分钟，行徎20km ，根据公式v ＝ΔxΔt ，他计算出自己的速度为60km/h.但途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h. (1)上面提到的两个速度各表示什么速度？ (2)速度计显示的是什么速度？(3)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟，则整个过程的平均速度是多少？它能反映汽车运动得快慢吗？答案 (1)60km/h 为20分钟内汽车的平均速度；70 km/h 为瞬时速度． (2)瞬时速度(3)因为全程的位移为零，所以平均速度为0 不能平均速度和瞬时速度的比较例2 (多选)下列速度属于瞬时速度的是( ) A ．火车以76km/h 的速度经过“深圳到惠州”这一路段 B ．汽车速度计指示着速度50km/hC ．城市繁华路口速度路标上标有“15km/h 注意车速”字样D ．足球以12m/s 的速度射入球门 答案 BCD例3 甲、乙两地相距60km ，一汽车沿直线运动用40km/h 的平均速度通过了全程的13，剩余的23路程用了2.5h ．求：(1)此汽车在后23路程的平均速度大小．(2)汽车在全过程中的平均速度大小． 答案 (1)16km/h (2)20 km/h解析 (1)汽车在前后两段的位移大小分别是 x 1＝60×13km ＝20kmx 2＝60×23km ＝40km汽车在后23路程的平均速度大小：v 2＝x 2t 2＝402.5km/h ＝16 km/h(2)汽车在全过程中的平均速度大小： v ＝x t ＝602040＋2.5km/h ＝20 km/h.求平均速度时注意：(1)所求的平均速度对应哪段的时间或位移. (2)发生的该位移一定与所用时间对应. 三、平均速度、平均速率与速率的比较 1．概念：(1)平均速度＝位移时间，平均速率＝路程时间(2)速率是瞬时速度的大小，是瞬时速率的简称．2．矢标性：平均速度是矢量，有方向；速率是标量，无方向． 3．平均速度的大小一般小于平均速率．例4 一物体以v 1＝4 m/s 的速度向东运动了5 s 后到达A 点，在A 点停了5 s 后又以v 2＝6 m/s 的速度沿原路返回，运动了5s 后到达B 点，求物体在全程的平均速度和平均速率． 答案 23m/s ，方向向西 103m/s解析 物体全程的位移大小x ＝v 2t 2－v 1t 1＝6×5m －4×5m ＝10m ，全程用时t ＝5s ＋5s ＋5s ＝15s ，故平均速度大小v ＝x t ＝1015m/s ＝23m/s ，方向向西．物体全程的路程s ＝v 2t 2＋v 1t 1＝6×5m ＋4×5m ＝50m ，故平均速率v ′＝s t ＝5015m/s ＝103m/s.求平均速度时常见的两种错误：(1)认为平均速度就等于速度的平均值，即v ＝v 1＋v 22 (v 1、v 2分别是物体的初、末速度).实际上这个式子对于极个别的运动适用，但对于一般的直线运动和曲线运动是不适用的. (2)认为平均速度大小等于平均速率.在计算平均速度时，用路程与时间的比值去求解.而实际上平均速度必须依据其定义用位移与时间的比值去求解.并且必须强调针对的是哪段位移(或哪段时间). 四、v －t 图像的理解从v －t 图像上可以得到的信息(1)读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻．(2)求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间．(3)判断运动方向．根据速度的正负判断运动方向．速度为正，表示物体沿正方向运动，速度为负，表示物体沿负方向运动．(4)比较物体速度变化的快慢．在v －t 图像中，直线的倾斜程度(斜率)反映了物体速度改变的快慢，倾斜程度越大，表示速度改变得越快，倾斜程度越小，表示速度改变得越慢，直线不倾斜(平行于时间轴)，表示物体的速度不变．例5 如图1所示，是某质点做直线运动的v －t 图像，试回答：图1(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动？(2)质点在4s末的速度多大？(3)质点在4～8s内的位移是多大？答案(1)AB段表示质点做加速运动；BC段表示质点做匀速运动；CD段表示质点做减速运动(2)15m/s(3)60m解析(1)根据题中v－t图像可知在AB段速度随时间不断增大，所以AB段表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间而变化，所以BC段表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减小，所以CD段表示质点做减速运动．(2)质点在4s末的速度是15m/s.(3)4～8s内质点做匀速直线运动，v－t图像与t轴所围“面积”表示位移即x＝v t＝15×4m ＝60m.针对训练某物体的运动规律如图2所示，下列说法中正确的是()图2A．物体在第1s末运动方向发生变化B．第2s内、第3s内的速度方向是相同的C．物体在第2s内返回出发点，向反方向运动D．在这7s内物体做往复运动答案 D解析物体在第1s末运动方向没有发生变化，A错；第2s内、第3s内的速度方向是相反的，B错；物体在第2s内位移变大，向正方向运动，C错；整个过程中物体做的是往复运动，D项正确．。
完整word版,高中物理新课标必修1教师教学用书电子版
高中物理新课标必修1课时分配建议第1单元 1 质点参考系和坐标系（1学时）2 时间和位移（2学时）第2单元 3 运动快慢的描述速度（2学时）4 实验：练习使用打点计时器（2学时）5 速度改变快慢的描述加速度（2学时）1 质点参考系和坐标系（1）教材分析要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。
由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。
为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。
质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统。
本节知识是学习后面内容的基础，也是整个力学的基础。
（2）质点的教学质点模型是高中物理提出的第一个理想模型。
我们对质点概念的形成，以及质点模型的建立过程，其教学要求是初步的。
学生对科学思维方法也只能是有所认识，要求不能太高。
教科书对质点模型建立的思维过程有以下考虑：①物理概念、规律是对一定的物理模型来说的，物理模型的建立过程体现了科学思维方法。
②质点概念固然重要，但更重要的是引导学生领悟质点概念的提出和分析、建立质点模型的过程；为此，教材通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的，分析困难的原因，并逐步指出建立质点概念的必要性，充分展示了物理学研究的科学思维过程，让学生体验什么是科学思维的方法。
教学中要进一步为学生创设问题情景。
如放映录像：鸟的飞行，流水、瀑布，羽毛下落……·详细描述物体运动有什么困难？·我们需要了解物体各部分运动的区别吗？·演示羽毛下落。
·教师引导学生讨论并总结质点概念。
要明确质点概念的确切内容和在什么情况下可把物体看做质点。
同时，要明确建立物理模型是物理学研究问题的基本方法。
（3）参考系和坐标系的教学①学生在初中已学过参照物，教师可让学生举例说明同一物体对不同的参照物运动情况不同，对学生列举的典型例子教师应充分肯定，同时结合教科书中的图1．1-4加以分析。
教科版高一物理必修1第二章力 2.4. 摩擦力 课件
实验结论：
滑动摩擦力与压力成正比
即 ：f = µ N
µ是比例常数叫做动摩擦因数。它的数值跟两 个物体的材料和表面粗糙程度有关，跟物体间的 接触面积无关。
例四．静止在水平地面上质量为50 kg的物 体，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，当 作用在该物体上的水平拉力为30 N时，它 所受的是________摩擦力，其大小为 ________N．当作用力增大到110 N时，物 体刚要开始滑动，则物体与地面间的最大静 摩擦力是______N．物体滑动后欲使物体做 水平匀速运动，则应对它施加________N 的水平拉力．(g取10 N/kg)
摩擦力
看一看生活有趣的画面
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摩擦力 ——当相互接触且相互挤压的物体之间有相对 运动或相对运动趋势时，接触面间产生的阻碍 相对运动或相对运动趋势的力，称为摩擦力。
滑动摩擦力 — —有相对运动 摩擦力静摩擦力 — —只有相对运动趋势
看一看，想一想:
三、静摩擦力
两个物体之间只有相对运 动的趋势，而没有发生相对运 动，这时的摩擦力叫静摩擦力
实验：探究静摩擦力的大小
静摩擦力的大小
两个物体间的静摩擦力可以是一个变力，它的大 小可以在0与Fmax之间，即
0＜F≤Fmax
最大静摩擦力大小略大于同等条件（接触面、 正压力）下的滑动摩擦力，但一般情况下，可 近似认为二者相等。
摩擦力的产生需 要什么条件呢？
摩擦力产生的条件：
◆物体之间接触并且相互挤压 （即物体间有弹力） ◆相对运动或相对运动的趋势 ◆物体之间接触要粗糙
这三个条件缺一不可。
例一，下列有关摩擦力的说法正确的是( ) A．一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦
2019版步步高高中物理必修一第二章力微型专题2
微型专题2物体的受力分析[学习目标] 1.进一步熟练判定弹力的方向，能根据平衡法、假设法确定弹力的有无和方向.2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定和大小的计算方法.3.学会对物体进行受力分析的方法．一、弹力有无及方向的判断1．条件法：根据物体是否直接接触并发生形变来判断，常用于形变明显的情况．2．对于形变不明显的情况通常有以下三种方法(1)假设法：可以假设将与所研究物体接触的其他物体撤去．看所研究物体还能否保持原来的状态，若能则无弹力，若不能，则存在弹力．(2)状态法：因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力．(3)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的易产生明显形变的物体来替换，若替换后能发生形变，则表示原接触处有弹力存在；若替换后不能发生形变，则表示原接触处无弹力存在．例1在图1中画出物体A所受弹力的示意图．图1答案如图所示解析用假设法判断．甲图中，若拿走B球，A球将向右运动，说明A、B间有弹力．乙图中，若拿走A球，B球将向下运动，说明A、B间有弹力；将容器左壁和底拿走，A球将会运动，说明容器左壁和底部对A也会有弹力作用；丙图中杆给重物的弹力F为支持力，方向沿杆向上；丁图中杆给重物的弹力F并不沿着杆的方向，根据假设法判断F的方向应竖直向上．二、静摩擦力有无及方向的判断1．静摩擦力产生的条件：接触面间有压力、接触面粗糙且有相对运动趋势．2．平衡条件法当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向．3．假设法利用假设法进行判断时，可按以下思路进行分析：例2(多选)如图2所示，有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙的水平地面上，现用水平力F作用在B上，三个物体仍然静止，下列说法中正确的是()图2A．B对A有摩擦力作用B．B受到A、C的摩擦力作用C．B只受到C的摩擦力作用D．地面对C有摩擦力作用，大小等于F答案CD解析假设B对A有摩擦力作用，则A受力不能平衡，与题给条件不符，所以B对A无摩擦力作用，A错误．根据力的相互性可知，A对B也无摩擦力作用，B错误．假设C对B 无摩擦力作用，则B在水平方向上只受力F作用，不可能保持静止，与题给条件不符，故B 受到C的摩擦力作用．由于A、B、C是保持静止的，那么地面给C的摩擦力大小为F，方向向左，所以选项C、D正确．在分析C对B的摩擦力时，也可以将A、B看做一个整体，因A、B均保持静止，说明C对B的摩擦力与F大小相等、方向相反.针对训练1(多选)如图3所示，物体A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是()图3A．A、B之间无摩擦力B．A受到的摩擦力水平向右C．B受到A的摩擦力水平向右D．地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，水平向左答案CD三、摩擦力的计算例3如图4所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块的重力G＝6N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25，求：图4(1)当F＝25N时，木块静止，木块受到的摩擦力为多大？(2)当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？(3)当F＝10N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？答案(1)6N(2)6N(3)2.5N解析分析木块的受力情况，如图所示．(1)、(2)木块静止，根据二力平衡，竖直方向上的静摩擦力等于重力，f1＝f2＝G＝6N，与压力大小无关．(3)木块沿墙面下滑时，木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，f3＝μNN＝F所以f3＝μF＝0.25×10N＝2.5N.四、物体的受力分析受力分析的一般步骤：(1)明确研究对象，即首先确定我们要分析哪个物体的受力情况，研究对象可以是单个物体(质点、结点)，也可以是两个(或多个)物体组成的整体．(2)隔离分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加了力的作用．。
2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第二章 力 4 Word版含答案
4摩擦力[学习目标] 1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件.3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.了解最大静摩擦力的概念．一、滑动摩擦力1．摩擦力两个相互接触并发生挤压的物体之间产生的阻碍相对运动的力．2．滑动摩擦力两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力．3．滑动摩擦力的大小(1)规律：滑动摩擦力的大小与正压力成正比．(2)公式：f＝μN，其中μ叫做动摩擦因数，它是两个力的比值，没有单位．它的大小跟相互接触的两个物体的材料和接触面粗糙程度的情况有关(填“有关”或“无关”)．4．滑动摩擦力的方向总是跟物体的接触面相切，并且跟它们相对运动的方向相反．二、静摩擦力1．定义当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动，但它们之间存在相对运动的趋势时，在它们的接触面上产生的一种阻碍物体间发生相对运动的力．2．方向总是与接触面相切并且与物体间相对运动趋势的方向相反．3．大小范围在0与f静max之间，f静max为最大静摩擦力，f由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定．1．判断下列说法的正误．(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力．(×)(2)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力．(√)(3)摩擦力的方向一定与接触面上的压力方向垂直．(√)(4)摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同．(×)(5)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比．(×)(6)在压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度．(√)2．已知木箱重200N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10m/s 的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为________ N；当木箱以15 m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力大小为________N；当在该木箱上放一相同的木箱，两箱一起以10m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为________N.答案404080一、滑动摩擦力1．按如图1所示实验装置做一做：用力拉动木板，使之在桌面上滑动图1(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？(2)在木块上添加重物，增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？(3)在木板上铺一块(较粗糙的)毛巾，摩擦力如何变化？答案(1)相等(2)增大(3)增大2．如图2所示，B的速度v2大于A的速度v1，画出A、B所受滑动摩擦力的方向．(水平地面光滑)图2滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案如图所示滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力．滑动摩擦力1．产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)．(2)接触面粗糙．(3)两物体间有相对运动．2．方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反．3．大小由公式f＝μN计算(也可以由二力平衡来求解)(1)N是两个相接触的物体间的压力，它不一定等于重力．(2)动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与N无关．(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关．例1下列有关滑动摩擦力的说法中，正确的是()A．有压力一定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力一定有压力C．滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反D．只有运动物体才受滑动摩擦力答案 B解析产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动，缺一不可．由产生条件可知，A错误，B正确．滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，C错误．滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间，两个物体中可能有一个相对地面是静止的，故D错误．例2装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图3所示，则在匀速拖出的过程中()图3A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变答案 D解析匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，材料的重心在台面上，故材料对台面的压力不变，故材料受到的支持力不变，故C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，由f＝μN可知摩擦力是不变的，故A错误；因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，故B错误，D正确．二、静摩擦力1.把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图4所示．当测力计的示数为1N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2N时，木块仍静止；继续增大拉力到4N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8N 不变．图4(1)木块受到的拉力为1N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？答案(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力．(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值．2.如图5所示，物体随倾斜传送带斜向上匀速运动．图5(1)判断物体所受静摩擦力的方向．(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？(3)静摩擦力一定是阻力吗？答案(1)静摩擦力方向沿传送带向上．(2)不是．运动的物体也会受静摩擦力．(3)不是．静摩擦力可能是阻力，也可能是动力．静摩擦力1．产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)．(2)接触面粗糙．(3)两物体间有相对运动趋势．2．方向与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角．3．大小(1)范围：0＜f≤f静max.(2)计算：物体处于匀速或静止时，根据二力平衡条件求解．(3)静摩擦力大小与压力无关，最大静摩擦力的大小与压力成正比．例3(多选)如图6所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是()图6A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上B．若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C．若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大D．若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用答案ACD解析若木块静止，则木块受到的静摩擦力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A 正确，B错误；最大静摩擦力与正压力成正比，故C正确；当撤去F时，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确．1．静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反．2．静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用．3．物体静止或匀速直线运动时，静摩擦力的大小可由平衡条件求得．针对训练(多选)如图7所示为传送带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则()图7A．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿斜面向上的摩擦力B．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿斜面向下的摩擦力C．如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力D．如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力答案AD三、摩擦力大小的计算1．静摩擦力大小的计算静摩擦力随外力的变化而变化，范围在0到最大静摩擦力f max之间，因此不能由公式f＝μN 求解．静摩擦力的大小根据物体受力平衡的条件来求解．2．滑动摩擦力大小的计算(1)公式法：根据f＝μN计算．①根据物体的受力情况，求出正压力N.②根据f＝μN求出滑动摩擦力．(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡的条件求解．例4如图8所示，一重为40N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13N，F2＝6N．已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：图8(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向．答案(1)7N水平向左(2)6N水平向右(3)8N水平向左。
教科版高一物理必修1第二章力 2.4. 摩擦力 课件
跟物体相对运动的方向相反动摩擦 力
②要特别注意“相对”这个条件 →相对运动
③滑动摩擦力可以是动力，但它 产生的效果一定是阻碍物体间的
相对运动
例题.判断下列说法是否正确：
①静止的物体可能受到滑动摩擦力； ②运动的物体可能受到静摩擦力； ③滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同； ④滑动摩擦力的方向可能与运动方向相反； ⑤滑动摩擦力就是跟重力成正比。
摩擦力
问题一：汽车的轮胎和鞋子的底部有
很多花纹，这些花纹有什么作用？
问题二：鱼类身体表面分泌的粘 液对自身有什么作用？
摩擦力在生活中无处不在 同学们都知道哪些呢？
摩擦力的分类
滚动 摩擦
力
静摩擦力
摩擦力
滑动摩擦力
产生滑动摩擦力的条件是什么呢？
滑动摩擦力
运动的物体？
用黑板擦来擦黑板时。。。。
2.摩擦力充当阻力： a.汽车的刹车系统 b.人常走的路面要处理的粗糙一些 c.机器的轮轴需要润滑，来减小摩擦力。
活学活用：
1.需要减小摩擦：气垫船，磁悬浮列车
给机器零件上润滑油
2.需要增大摩擦：汽车的轮胎增加花纹，
汽车的防滑链，防滑垫 自行车的橡胶车把 羽毛球拍的手柄
本课小结
摩擦力 定义
产生条 件
方向
大小
作用效 果
静摩擦力
两个只有相对运动趋势，没有 相对运动的物体间的摩擦力
接触面粗糙 两物体间相互接触、相互挤压 两物体间有相对运动趋势
与接触面平行，并且跟物体的 相对运动趋势方向相反
0＜F≤Fm Fm为最大静摩擦力
阻碍相对运动趋势
滑动摩擦力
两个发生相对运动的物体间的 摩擦力 接触面粗糙 两物体间相互接触、相互挤压 两物体间有相对运动 与接触面平行，并且跟物体的 相对运动方向相反 F=μFN
2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第一章 运动的描述 2 Word版含答案
2位置变化的描述——位移[学习目标] 1.理解坐标系的概念，会在坐标系中描述物体的位置及位置变化.2.理解位移的概念和矢量性、知道位移与路程的区别和联系.3.知道矢量、标量及其区别．能进行一维情况下矢量的运算．一、确定位置的方法1．要定量地描述物体的位置及位置变化需要在参考系上建立一个坐标系，这个坐标系上包括原点、正方向和单位长度．2．研究物体的直线运动时，一般建立一维直线坐标系，坐标轴上的一个坐标点对应物体的一个位置；研究平面上物体的运动，一般建立二维平面直角坐标系；研究空间物体的运动，一般建立三维空间直角坐标系．二、位移1．定义：物体在一段时间内位置的变化称为位移．2．表示方法：(1)位移可以用从初位置到末位置的一条有向线段表示．(2)位移在一维直线坐标系中的表示：若点A、B对应的坐标分别为x1、x2，则A到B的位移Δx＝x2－x1.三、标量和矢量1．标量：只有大小没有方向的物理量，如质量、时间、路程、温度等．2．矢量：既有大小又有方向的物理量，如力、速度、位移等．3．运算法则：两个标量的加减遵从“算术法则”，矢量相加的法则与此不同(填“相同”或“不同”)．1．判断下列说法的正误．(1)直线运动中，建立了直线坐标系，任意时刻的位置都可由位置坐标表示．(√)(2)两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等．(×)(3)一个物体的位移为零，路程也一定为零．(×)(4)温度的高低可以用正、负数表示，所以温度是矢量．(×)2．一个物体沿直线从A经B运动到C，其位置坐标如图1所示，则从A到B的位移Δx1＝________，从A至C的位移Δx2＝________，Δx1________Δx2(填“>”或“<”)．图1答案－3m－8m<一、位移和路程矢量和标量1．如图2所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘高铁直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，三者的路程是否相同？位置变化是否相同？图2答案三者的路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同．2．(1)如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40m到达B点，然后又向西走了30m到达C点，则他从A点走到C点的路程是多大？位移是多大？(2)路程和位移的计算方法相同吗？答案(1)如图所示，路程是70m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50m.(2)路程是标量，遵从算术加减法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度．1．位移和路程的区别(1)位移由物体的初、末位置决定，与路径无关，不管经历什么路径，只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物体的运动轨迹决定，与路径有关．(2)路程是标量，无方向，其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减)；位移是矢量，有方向，其大小计算不能直接相加减(其运算方法第二章将学到)．(3)位移的大小不一定等于路程．只有在单向直线运动中，位移的大小等于路程．2．矢量和标量及其区别(1)矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向．(2)矢量的表示方法：矢量可以用一根带箭头的线段(有向线段)表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．(3)运算方法的比较①标量运算遵循算术运算法则．②矢量运算的方法第二章会学到，但同一直线上的矢量，用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法．例1 一个人晨练，按如图3所示，走半径为R 的中国古代的八卦图运动，中央的S 部分是两个直径为R 的半圆．他从A 点出发沿曲线ABCOADC 行进．求：图3(1)他从A 点第一次走到O 点时的位移的大小和方向．(2)他从A 点第一次走到D 点时的位移和路程．答案 (1)R 由北指向南 (2)2R ，方向为东偏南45° 2.5πR解析 (1)从A 点第一次走到O 点时的位移的大小等于线段AO 的长度，即x 1＝R .位移的方向为由北指向南．(2)从A 点第一次走到D 点时的位移的大小等于线段AD 的长度，即x 2＝2R .位移的方向为东偏南45°.从A 点第一次走到D 点时的路程等于整个运动轨迹的长度，即s ＝34×2πR ＋2π×R 2＝2.5πR . 针对训练 一个同学沿着400m 的操场跑一圈(又回到出发点)，他的位移为________，路程为________．答案 0 400m例2 (多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是( )A ．两个运动的物体位移大小均为20m ，这两个位移一定相同B ．做直线运动的两个物体的位移x 甲＝1m ，x 乙＝－3m ，则x 甲＜x 乙C ．温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向D ．温度计读数时正的温度一定高于负的温度，正、负号不能代表方向答案BD解析位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以这两个位移不一定相同，A错；矢量比较大小时，比较绝对值，B对；温度是标量，只有大小，没有方向，正号表示比零摄氏度高，负号表示比零摄氏度低，正的温度一定高于负的温度，C错，D对．二、在坐标系中表示位置和位移1．如图4，一辆汽车正在平直的公路上直线行驶．为了描述汽车的位置及位置变化，我们需要建立什么样的坐标系？图4答案以起点为坐标原点，建立一维直线坐标系．2．汽车转弯时，上面问题中建立的坐标系还能描述物体的位置及位置变化吗？如果不能，我们需要建立什么样的坐标系？答案不能．以汽车开始转弯时的位置为坐标原点，建立平面坐标系．1．坐标系的建立及质点位置的表示2.直线运动中质点位置和位移的表示(1)位置在坐标系中的表示直线坐标系中位置用一个点的坐标表示；坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向上还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离．(2)位移在坐标系中的表示用两个坐标的差值即Δx＝x2－x1表示位移．Δx的数值表示位移大小，Δx为正，表示位移方向与正方向相同；Δx为负，表示位移方向与正方向相反．例3如图5所示，一小球从A点竖直向上抛出，到达最高点B后，返回落至地面C处，AB、AC间距离如图所示．图5(1)若以A点为坐标原点，竖直向上为正方向，A、B、C三点位置坐标分别为x A＝________m，x B＝________m，x C＝________m．AB间位移Δx AB＝________m，BC间位移Δx BC＝________m，Δx AB________Δx BC(填“>”“<”或“＝”)．(2)若选地面C为坐标原点，竖直向上为正方向，则A、B、C三点的位置坐标分别为x A′＝______m，x B′＝______m，x C′＝________m，AB间和BC间位移分别为Δx AB′＝________m，Δx BC′＝________m.答案(1)05－35－8<(2)3805－8在坐标系中，选择不同的坐标原点，各点的位置坐标不同，但两点间位移相同，即位移与坐标系无关.例4湖中O点有一观察站，一小船从O点出发向东行驶4km，又向北行驶3km.(已知sin37°＝0.6)(1)建立一个适当的坐标系，在坐标系中标出小船的初位置和末位置．(2)在O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是()A．小船的位置离O点7kmB．小船向东北方向运动了7kmC．小船向东北方向运动了5kmD．小船的位置在东偏北37°方向距O点5km处答案(1)见解析(2)D解析(1)如果取O点为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，则小船的初位置坐标为(0,0)，末位置坐标为(4km,3km)，如图所示．(2)小船虽然运动了7km，但在O点的观察员看来，它离自己的距离是42＋32km＝5km，＝0.6，θ＝37°，表示小船的位置在东偏北37°方向．方向要用角度表示，sinθ＝351．(位移和路程的比较)在某次铅球比赛中，某运动员以18.62m的成绩获得金牌．这里记录的成绩是指()A．比赛中铅球发生的位移大小B．比赛中铅球经过的路程C．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程D．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程答案 D解析铅球的运动轨迹如图所示，铅球的比赛成绩18.62m是抛出点A的竖直投影点A′到落地点B的距离，而位移是由A到B的有向线段，路程是AB曲线的长度，只有D正确．2.(位移和路程的计算)如图6所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，设A点的高度为1m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为()。
2019版步步高高中物理必修一第二章力第6节课件
平行四边形？两分力有几个解？
图5
答案 1个 1个
答案
2.已知合力F和一个分力F2(如图乙)，可以得到几个F1?
答案 1个
答案
[知识深化] 有限制条件的力的分解
1.已知合力和两个分力的方向时，两分力有唯一解(如图6所示).
图6
2.已知合力和一个分力的大小和方向时，另一分力有唯一解 ( 如图7 所示).
逆风频借力，扬帆逍遥行
物理生活与建模
你也可以成为“大力水手”
自主预习
一、力的分解 1.定义：已知一个力求它的 分力 的过程. 2.分解原则：力的分解是力的合成的 逆问题 ，因此力的分解必然遵守 平行四边形定则 . 3.分解依据：如果没有限制，同一个力可以分解为 无数 对大小和方向 不则(或三角形定则) 1.矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从___________________________ 的物理量. 2.标量：只有大小，没有方向，求和时按照 算术法则 相加的物理量. 3.三角形定则：把两个矢量首尾相接，从而求出合矢量的方法(如图1所示). 三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的.
A、B两点位于同一平面上，质量为m的物体被AO、BO两
线拉住，其重力产生两个效果：一是使物体拉紧AO线的 分力F1，二是使物体拉紧BO线的分力F2.F1＝F2＝ mg . 2sin α 质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两个效果：
一是拉伸AB的分力F1，二是压缩BC的分力F2.F1＝mgtan α， F2＝ mg . cos α
力分解时有解或无解，关键看代表合力的
对角线与给定的代表分力的有向线段是否
能构成平行四边形，若能，即有解；若不
能则无解.
图8
例2 按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力.
2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第一章 运动的描述 学生实验 Word版含答案
学生实验：用打点计时器测量平均速度[学习目标] 1.了解电磁打点计时器、电火花打点计时器的构造及工作原理并学会使用.2.学会用打出的纸带求平均速度.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.4.能根据实验数据作出物体的速度—时间图像，并能根据图像分析物体的运动．一、了解打点计时器1．打点计时器是记录做直线运动物体的位置和时间的仪器．2．电火花打点计时器：(1)工作电压：220V交流电源；(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹．3．电磁打点计时器：如图1所示，为电磁打点计时器的结构图．(1)工作电压：6V以下的交流电源；(2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动，于是在纸带上留下一行点迹．图14．打点周期打点计时器一般接我国市用交流电，交流电频率为50Hz，计时器每隔0.02s打一次点．二、实验步骤1．如图2所示，将木板固定在铁架台上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带装好，接好220V交流电源．图22．接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸带上就会打出一系列点迹． 3．关闭电源，取下纸带，每5个点(即以0.1s 为周期)标注一个计数点，如图3所示．图3三、分析与处理实验数据 1．测平均速度用刻度尺测出n 个点之间的距离Δx ，n 个点之间的时间间隔Δt ＝(n －1)×0.02s ，根据平均速度v ＝ΔxΔt 算出小车在OB 、AC 、BD 、CE 、DF 段的平均速度，填入表中．2．测瞬时速度取包含某一位置在内的一小段位移Δx ，根据v ＝ΔxΔt 测出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．一般地，取以这个点为中间时刻的一段位移计算． 如图3中v D ＝x CD ＋x DE2T ，T 为两个计数点间的时间间隔．四、注意事项1.打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.2.打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带(填“接通电源”或“拉动纸带”)．3．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．4．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计数点到起始点O 之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．一、打点计时器的应用原理及操作例1 用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处．A ．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在频率为50Hz 的低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．B ．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过______，并压在________下面．C ．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx .D ．切断电源，取下纸带，如果共有n 个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt ＝________.E ．先打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．F ．利用公式v ＝ΔxΔt 计算纸带运动的平均速度．实验步骤的合理顺序是________．答案 交流 限位孔 复写纸 (n －1)×0.02s BAEDCF解析 A 中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B 中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下面；D 中纸带上记录的时间Δt ＝(n －1)×0.02s ．合理的实验步骤为BAEDCF. 二、速度的计算例2 打点计时器所用电源的频率为50Hz ，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图4所示，纸带在A 、C 间的平均速度为_____m/s.在A 、D 间的平均速度为________ m/s.B 点的瞬时速度更接近于________m/s.(结果保留两位小数)图4答案 0.35 0.42 0.35解析 由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02s. A 、C 间的距离为14mm ＝0.014m. A 、C 间对应的时间为0.02×2s ＝0.04s. A 、D 间的距离为25mm ＝0.025m. A 、D 间对应的时间为0.02×3s ＝0.06s 由公式v ＝Δx Δt 得：v AC ＝0.0142×0.02m/s ＝0.35 m/s ，v AD ＝0.0253×0.02m/s ≈0.42 m/s.B 点的瞬时速度更接近于A 、C 间的平均速度．例3 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 共7个计数点．相邻计数点间的距离如图5所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s ．(本题计算结果均保留3位有效数字)图5(1) 在实验中，使用打点计时器时应先________再________(填“释放纸带”或“接通电源”)．(2) 每两个计数点间还有________个点没有标出．(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表.(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图6直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．图6答案 (1)接通电源 释放纸带 (2)4 (3)0.4000．479 0.560 (4)见解析图 解析 (1) 在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带． (2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT －1＝0.1s 0.02s－1＝4个点没有标出． (3)v B ＝(3.62＋4.38)×10－22×0.1m/s ＝0.400 m/s ；v C ＝(5.20＋4.38)×10－22×0.1m/s ＝0.479 m/s ；v D ＝(5.20＋5.99)×10－22×0.1m/s ≈0.560 m/s.(4)图线如图所示：1．(多选)在“用打点计时器测速度”的实验中，除重物(小车)、纸带外，还需选用的仪器是() A．秒表B．刻度尺C．速度计D．交流电源答案BD解析由打点计时器在纸带上打下的点的间隔数可知任意两点间的时间间隔，故不需要秒表，选项A错误；再利用刻度尺测出两点间的距离就可进一步求出平均速度，故不需要速度计而要使用刻度尺，选项B正确，C错误；打点计时器要使用交流电源工作，选项D正确．2．(多选)在“用打点计时器测速度”的实验中，若打点周期为0.02s，下列说法正确的是() A．先接通电源，后拉动纸带B．先拉动纸带，后接通电源C．电火花计时器使用6V以下的交流电源D．连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02s答案AD解析使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带，A 正确，B错误；电火花计时器的工作电压是220V交流电，C错误；每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s，连续n个计时点间有n－1个时间间隔，故时间为(n－1)×0.02 s，D正确．3．你左手拿一块表，右手拿一支笔，当你的合作伙伴沿直线拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，每隔1s用笔在纸带上点下一个点，这就做成了一台“打点计时器”．如果在纸带上点下了10个点，则在打下这些点的过程中，纸带的运动时间是()A．1s B．9s C．10s D．11s答案 B解析每隔1 s用笔在纸带上点下一个点，如果在纸带上点下了10个点，也就有9个时间间隔，所以纸带的运动时间是9 s．故选B.4．打点计时器交流电源频率是50Hz，则打点周期是_____，实验得到做匀变速运动的纸带上A、B两点与B、C两点之间各有三个点，如图7所示，则相邻计数点的时间间隔是____．若测得x1＝15cm，x2＝19cm，则B点的瞬时速度是_____m/s(结果保留3位有效数字)．图7答案0.02s0.08s 2.135．如图8所示是一条打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．图8(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格.(2)在图9坐标纸中画出质点的速度—时间图像．图9答案(1)0.400.69(2)见解析图解析(1)两计数点间的时间间隔是T＝0.1sv2＝x132T＝(9.0－1.0)×10－22×0.1m/s＝0.40 m/sv4＝x352T＝(22.8－9.0)×10－22×0.1m/s＝0.69 m/s(2)根据表格中数据在直角坐标系中描点，然后连线得到图像如图所示．6．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度．如图10所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1。
2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第二章 力 5 Word版含答案
5力的合成[学习目标] 1.知道合力与分力的概念及力的合成的概念.2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系.3.知道共点力的概念，会用作图法、计算法求合力．一、合力与分力力的合成1．合力与分力如果力F的作用效果与力F1和F2共同作用的效果相同，我们就称F为F1和F2的合力，F1和F2为F的分力．2．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程．(2)实质：力的合成是一种等效替代的方法，即用一个力去替代几个共同作用的力，替代后产生的作用效果与原来相同．3．共点力作用于物体上同一点，或者力的作用线相交于同一点的几个力．二、共点力合成的规律1．平行四边行定则：用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力F 的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来．2．求多个共点力的合力的方法先求任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，依次进行，最终求得全部共点力的合力．3．矢量合成规律矢量既有大小又有方向，在合成时都遵循平行四边形定则．1．判断下列说法的正误．(1)合力与原来那几个力同时作用在物体上．(×)(2)合力的作用可以替代原来那几个力的作用，它与那几个力是等效替代关系．(√)(3)合力总比分力大．(×)(4)作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，则这两个力一定是共点力．(×)2．如图1所示，两个共点力互相垂直，F1＝8N，F2＝6N，则它们的合力F＝________N，合力与F1间的夹角θ＝________.图1答案1037°一、合力与分力的关系1．一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？答案作用效果相同；两种情况下的作用效果均是把同一桶水提起来，能够等效替代．2．两个孩子共提一桶水时，要想省力，两个人拉力间的夹角应大些还是小些？为什么？答案夹角应小些．提水时两个孩子对水桶拉力的合力的大小等于一桶水所受的重力，合力不变时，两分力的大小随着两个力之间夹角的减小而减小，因此夹角越小越省力．1．合力与分力的三性2．合力与分力的大小关系两分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，随θ的减小而增大．(0°≤θ≤180°)(1)两分力同向(θ＝0°)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向．(2)两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同．(3)合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.合力可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．例1两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F.以下说法正确的是()A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越小B．合力F可能比任何一个分力都小C ．合力F 总比任何一个分力都大D ．如果夹角θ不变，F 1大小不变，只要F 2增大，合力F 就必然增大 答案 B解析 若F 1和F 2大小不变，θ角越小，合力F 越大，故A 错误；由力的合成方法可知，两个力合力的范围|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B 正确，C 错误；如果夹角θ不变，F 1大小不变，F 2增大，合力可能增大，可能减小，如图所示，故D 错误．二、合力的计算方法 1．作图法(如图2所示)图22．计算法 (1)两分力共线时：①若F 1、F 2两力同向，则合力F ＝F 1＋F 2，方向与两力同向．②若F 1、F 2两力反向，则合力F ＝|F 1－F 2|，方向与两力中较大的同向． (2)两分力不共线时：可以根据平行四边形定则作出力的示意图，然后由几何关系求解对角线，其长度即为合力大小．以下为两种特殊情况：①相互垂直的两个力的合成：F ＝F 12＋F 22，F 与F 1的夹角的正切值tan α＝F 2F 1，如图3所示．图3②两个等大的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F合＝2F cosα，如图4所示．若2α＝120°，则合力大小等于分力大小(如图5所示)．图4图5例2杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥，如图6所示．挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺苍穹，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，每根钢索中的拉力都是3×104N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？图6答案 5.2×104N方向竖直向下解析把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力．由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下．下面用两种方法计算这个合力的大小：方法一：作图法(如图甲所示)自O点引两根有向线段OA和OB，它们跟竖直方向的夹角都为30°.取单位长度为1×104N，则OA和OB的长度都是3个单位长度．量得对角线OC长为5.2个单位长度，所以合力的大小为F＝5.2×1×104N＝5.2×104N.方法二：计算法根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图乙所示，连接AB，交OC于D，则AB与OC互相垂直平分，即AB垂直于OC，且AD＝DB、OD＝12OC.考虑直角三角形AOD，其∠AOD＝30°，而OD＝12OC，则有F＝2F1cos30°＝2×3×104×32N≈5.2×104N.1．作图法求合力时，各个力的图示必须采用同一标度，并且所选力的标度的比例要适当． 2．平行四边形定则是矢量运算的通用法则，适用于任何矢量的运算．针对训练1 如图7所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头．其中一人用了450N 的拉力，另一个人用了600N 的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力．(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)图7答案 750N ，方向与较小拉力的夹角为53° 解析 设F 1＝450N ，F 2＝600N ，合力为F . 由于F 1与F 2间的夹角为90°，根据勾股定理，得 F ＝4502＋6002N ＝750N ，合力F 与F 1的夹角θ的正切tan θ＝F 2F 1＝600450＝43，所以θ＝53° 三、多力的合成1．合成方法：多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则．具体做法是先任选两个分力求出它们的合力，用求得的结果再与第三个分力求合力，直到将所有分力的合力求完． 2．三个力合力范围的确定(1)最大值：三个力方向均相同时，三力合力最大，F m ＝F 1＋F 2＋F 3. (2)最小值①若一个力在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值为零．②若一个力不在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力．例3 如图8所示，表示五个共点力的有向线段恰分别构成正六边形的两条邻边和三条对角线．已知F1＝10N，则这五个共点力的合力大小为()图8A．0 B．30NC．60N D．90N答案 C解析先把F1、F4合成，则F14＝F3，再把F2、F5合成，则F25＝F3，由几何关系可知F3＝2F1＝20N，所以F合＝3F3＝60N.针对训练2如图9所示，在同一平面内，大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N的六个力共同作用于一点，其合力大小为()图9A．0 B．1NC．2N D．3N答案 A解析先分别求1N和4N、2N和5N、3N和6N的合力，大小都为3N，且三个合力互成120°角，如图所示，根据平行四边形定则知，图中三个力的合力为零，即题中所给六个力的合力为零，故A正确，B、C、D错误．1．(合力大小与夹角的关系)关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的是()A．F大小随F1、F2间夹角的增大而增大。
教科版高中物理必修1第二章2. 重力
课外作业：
观察:人在体重计上迅速向上运动或迅速向 下运动体重计示数的变化情况
例1
• 关于重力，下列说法中正确的是( A C ) • A 地球上的一切物体都受重力的作用 • B重力的方向总是垂直于接触面向下 • C重力的施力物体是地球 • D物体在空中下落时不受重力的作用
抬高斜板物体向下 倾倒
重力的方向总是竖直向下
2．重力的方向：总是竖直向下 (与水平面垂直)。
• 重力的方向不一定与接触面垂直.
G
G
水平面上的物体所受的重力与水平面垂直， 在斜面上的物体所受的重力不与斜面垂直.
重力的方向：总是 竖直向下
• 下列关于重力方向的几种说法错误的是： • 1、垂直向下 • 2、垂直于接触面向下 • 3、垂直地面向下 • 4、指向地球中心
应用：重锤线.
倾角仪
二、重力作用点-----重心
• 重心：一个物体的各部分
都要受到重力的作用．从
效果上看，我们可以认为
各部分受到的重力作用集
中于一点，这一点叫做物
C
体的重心．
• 含义：重力的等效集中作 用点
Ｃ
C
圆柱体
球体
• 对质量分布均匀的物体，重心位置只与物 体的形状有关，在物体的几何中心处；对 质量分布不均匀的物体，重心位置既与物 体的形状有关，又与物体的质量分布有 关．
力是物体对物体的相互 作用.
说明：
①力是物体对物体的作用，不可能有脱离两个物体而 独立存在的力，这就是力的物质性.有受力物体必 存在施力物体．
②力的作用是相互的，受力物体既是施力物体，施力 物体同样也是受力物体，因此受力物体和施力物体 是相对的.
教科版必修一2.1力WORD教案1
第一章力本章教材分析：本章讲述力的基本知识，由于力是贯穿整个高中物理学的一根纽带，包括了后面学习的动力学和静力学所需的必备知识，所以本章的教学是非常重要的。
本章的教学内容包括力的概念、三种常见的力、力的合成和分解等，本章的内容与初中学过的知识衔接密切，教学中应适当复习初中学过的力学知识，以便把初高中的台阶铺得平缓些。
在教学时要把握好“度”，有些知识和结论在本章很难讲清楚，可作为事实让学生接受下来，在后续课程中再深入探讨，要遵循循序渐进的原则，以免增加学习负担和削弱学生学习的积极性。
本章的重点是常见的三种力，难点是力的合成和分解，分为两个单元：第一单元：第一节至第四节，讲述力的基本概念和力学中常见的三种力。
第二单元：第五节和第六节，讲述力的合成和分解。
第一节力本节教材分析：本节讲述什么是力，要求学生知道力是物体之间的相互作用，在具体的问题中能找出施力物体和受力物体，能用力的图示或力的示意图表示力，在教学时要注意多举实例，与和初中的有关知识进行联系，以使学生顺利接受力的概念。
教学目标：1、知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物体。
2、知道力有大小和方向，在具体问题中能画出力的图示和力的示意图。
3、知道力的作用效果，知道力可以按力的性质和力的作用效果来命名。
4、通过具体的例子，培养学生独立分析物体的受力情况，并能够画出力的图示和力的示意图。
5、从实际的物理情景出发，养成一种科学分析问题的习惯。
教学重点：力的概念和力的图示、力的示意图。
教学难点：力的图示。
教学方法：讲授法、实验归纳法。
教学用具：弹簧、小车、磁铁、铁钉、投影片课时安排：1课时教学主要过程：一、引入力学研究对象是物体的受力和物体的机械运动，而物体的受力分析是整个力学的基础，在初中我们已经学过了有关力的概念，高中阶段将在这一基础上加深和提高，本节课我们就来重新学习“力”。
二、新课教学（一）力是物体之间的相互作用结合初中知识举例复习：人提水桶、用手压弹簧、机车牵引列车前进，汽锤锻打工件，磁铁吸引铁钉。
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1力
2重力
[学习目标] 1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示.2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向.3.理解重心的概念．
一、力的单位及图示
1．力
(1)定义：物体与物体之间的一种相互作用．
(2)单位：牛顿，简称牛，符号：N.
(3)矢量性：力既有大小，又有方向．
2．力的作用效果
(1)物体的运动状态发生变化(速度大小发生变化或速度方向发生变化)；
(2)物体体积和形状发生变化．
3．力的三要素：力的大小、方向和作用点．
4．力的表示方法
(1)力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素．
①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小；
②箭头指向表示力的方向；
③箭尾(或箭头)表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线．
(2)力的示意图：只用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点．
二、重力
1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．
2．大小：G＝mg，g就是自由落体加速度，通常取g＝9.8m/s2，物体所受重力的大小通常被简称为物重．
3．方向：竖直向下．
三、重心
1．重心：由于地球的吸引，物体各部分都会受到重力的作用，在研究重力对一个物体的作用效果时，我们可以认为各部分所受的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．2．决定因素：质量分布均匀的物体的重心只与物体的形状有关，质量分布不均匀的物体，重心除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布情况有关．
3．确定方法：对形状不规则的薄物体，可以采用悬挂法来确定重心的位置．
1．判断下列说法的正误．
(1)每个力都必有施力物体和受力物体．(√)
(2)只有相互接触的两物体之间才有力的作用．(×)
(3)两个力的大小都是5N，则这两个力一定相同．(×)
(4)只有物体的重心才受到重力的作用．(×)
(5)物体的重心一定在物体上，且形状规则的物体的重心一定在其几何中心．(×)
2．小明用20N的水平力推桌子(如图1所示)，作出此力的图示和力的示意图．
图1
答案
一、力和力的图示
如图2所示是足球撞击球网的瞬间．
图2
(1)足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力，球网对足球有没有作用力？若有，该力分
别对球网和足球产生了什么样的作用效果？
(2)若足球对球网的作用点为图中的A点，且作用力方向水平向右，大小为50N，请在图中画出该力的图示．
答案(1)有．使球网发生形变，改变足球的运动状态．
(2)如图所示
1．力的三性
(1)物质性：力是物体对物体的相互作用，没有脱离物体而独立存在的力．一个力同时具有受力物体和施力物体．
(2)相互性：物体之间力的作用是相互的．力总是成对出现，施力物体同时又是受力物体，受力物体同时又是施力物体．
(3)矢量性：力既有大小，又有方向，是矢量．
注意：①物体之间发生相互作用时并不一定相互接触．
②力直接产生于施力物体和受力物体之间，不需要靠第三个物体传递．
2．力的作用效果
(1)力的作用效果
(2)影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点．如图3所示．
图3
3．力的图示和力的示意图的区别
力的图示可以表示力的三个要素，即大小、方向和作用点．力的示意图只能表示力的两个要
素，即方向和作用点．
例1下列说法中正确的是()
A．射出枪口的子弹，能打到很远的地方，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B．不接触的物体之间不可能有力的作用
C．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力D．任何一个物体，一定既是受力物体，又是施力物体
答案 D
解析子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时具有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体，故不存在，所以A错；不接触的物体之间也可能有力的作用，如两个磁铁，故B错；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都会施力，如马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错；由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故D正确．
1．相互作用的物体，可以直接接触，也可以不接触，但作用力必然是成对出现的．
2．并非有生命的物体才是施力物体，也并非先有施力物体后有受力物体．
3．任何一个力都独立地产生作用效果，使物体发生形变或使物体运动状态发生变化．
例2在图4甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．
图4
答案如图所示
力的图示与力的示意图的画法
针对训练 如图5所示，物体A 对物体B 的压力是10N ，试画出这个力的图示和示意图．
图5
答案
二、重力与重心
1．建筑工地上常用重锤来检测墙壁是否竖直，为什么使用重锤就能够检测墙壁是否竖直？ 答案 重力的方向竖直向下，所以悬挂重锤的细线方向一定在竖直方向上，如果墙壁与悬线平行，则说明墙壁竖直．
2．重心是物体上最重的一点吗？重心位置与什么有关？物体的重心一定在物体上吗？请举例说明．
答案 不是．重心是物体上各部分的等效作用点．重心位置与质量分布及形状有关．重心可
以不在物体上，如木匠用的拐尺、圆环的重心都不在物体上．
1．大小
(1)重力的大小G＝mg，只与质量和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关．
(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大；海拔越高，g越小，离地面越近，g越大．
2．方向：总是竖直向下，竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心．
3．作用点——重心
重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用．重心的位置除跟物体的形状有关之外，还跟物体的质量分布有关．质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心．重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．
例3关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是()
A．在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，也与是否存在其他力的作用无关
B．在地球各处的重力方向都是相同的
C．同一物体向上运动时所受重力可能小于向下运动时所受重力
D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化
答案 A
解析在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，与是否受其他力也无关，故A正确，C错误．物体的重力大小在同一地点是恒定的，不同地点可能是变化的，比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同，故B、D错误．
例4关于重心，下列说法中正确的是()
A．重心就是物体上最重的一点
B．重心就是物体的几何中心
C．直铁丝弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上
D．可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心
答案 D
解析重心是重力的等效作用点，并不是物体上最重的一点，故选项A错误．质量均匀分布的、有规则形状的物体的重心才在其几何中心，故选项B错误．物体的重心不一定在物体上，如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆圈时，其重心在圆心处，而不在铁丝上，故选项C错误；根据二力平衡，重力与绳的拉力方向总是在同一直线上且方向相反，所以可以用悬挂法。