高中物理人教版必修1课件第3章培优课1重力弹力摩擦力

第三章相互作用培优课重力弹力摩擦力学习目标重点难点1.理解三种常见的力．2．会分析判断弹力的方向，并会根据二力平衡和胡克定律求弹力的大小．3．会判断摩擦力的方向，并会求摩擦力的大小.1.能根据二力平衡求弹力的大小和摩擦力的大小是本书的重点．2．会判定弹力方向和摩擦力的方向是本书的难点.一、重力1．重力与质量的关系是什么？提示：G＝mg2．重力的大小与哪些因素有关？提示：在不同地点，某一物体重力的大小一般不相同．①与物体所处的纬度位置有关，在纬度越高的位置，所受重力越大；②重力的大小还与物体的海拔高度有关，在同一地点，位置越高，重力越小．3．重心的位置与哪些因素有关？怎样确定重心的位置？提示：重心的位置与物体质量分布和几何形变有关．(1)形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其几何中心处．(2)对于质量分布不均匀、没有规则几何形状的薄板物体，可采用悬挂法来确定物体的重心．二、弹力1．弹力产生的条件是什么？2．压力、支持力、拉力的方向如何确定？提示：压力、支持力的方向一定垂直接触面．物体的弹力方向一定沿绳，但轻杆中的弹力不一定沿轻杆．3.如图所示，一球放在光滑的水平面AC上，并和光滑面AB接触，球静止，试用假设法分析球所受的弹力．提示：假设去掉AB面，球仍保持原来的静止状态，可判断出在球与AB面的接触处没有弹力；假设去掉AC面，球将向下运动，故在与AC面的接触处受到弹力，其方向垂直于AC面竖直向上．4．胡克定律F＝kx的适用条件是什么？表达式中x、k的意义是什么？怎样根据F－x图象求k?提示：(1)定律的适用条件：弹簧发生弹性形变且必须在弹性限度内．(2)表达式中的x的意义：弹簧的形变量，即弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度，同一弹簧伸长或压缩相同长度时，弹力大小相等，但方向不同．(3)表达式中的k的意义：弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质(材料、长度、粗细等)决定的．在国际单位制中k的单位为“N/m”．三、摩擦力1．静摩擦力(1)怎样理解“相对静止”的意义？提示：有静摩擦力作用的两物体是“相对”静止的，即这两个物体的运动状态相同．而相对于地面，它们不一定静止，所以一个受到静摩擦力作用的物体不一定静止，也有可能是运动的．(2)静摩擦力产生的条件是什么？提示：①接触面是粗糙的．②两物体相对静止但存在相对运动趋势．③两物体在接触面上有正压力(弹力)．(3)静摩擦力的方向有何特点？提示：①在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反．②与物体运动的方向可能相同，也可能相反．(4)静摩擦力的大小如何确定？提示：①大小的范围：0<F≤Fmax.②计算：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解．2．滑动摩擦力(1)怎样理解“相对运动”的意义？提示：滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，但并不意味着受滑动摩擦力的物体相对于地面是运动的，即受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动．(2)滑动摩擦力产生的条件是什么？提示：①两物体相互接触挤压．②物体间的接触面不光滑．③两物体间存在相对运动．(3)滑动摩擦力的方向有何特点？提示：①在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反．②与物体的运动方向可能相同，也可能相反．(4)滑动摩擦力的大小有哪两种计算方法？提示：①公式法：根据公式F＝μFN计算．正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定．动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关．②二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解．(2)假设去掉斜面，小球还会静止吗？提示：会解析：小球必定受到重力和细线的拉力．小球和光滑斜面接触，斜面对小球没有弹力(假设有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾，故斜面对小球没有弹力)．故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，故选项A正确，选项B、C、D错误．答案：A

如图所示，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＝15N，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：(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．[解题探究](1)力F1和F2共同作用相当于一个大小为________N，方向________的作用力．提示：9水平向右(2)该题中如何判断木块是静止还是运动？提示：比较木块受到的水平外力和最大静摩擦力的大小关系，若水平外力小于最大静摩擦力，木块处于静止状态；水平外力大于最大静摩擦力，木块就能滑动．解析：当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N.(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的F＝F1－F2＝9N的力．由于F大于最大静摩擦力，故木块向右运动，则木块受到桌面滑动摩擦力的作用，大小为8N，方向水平向左．(2)将F1撤去后，由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止．由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为