高一物理必修一第三章相互作用.ppt

1,第三章 相互作用,2,3,说明：“共点力的平衡条件”是在第四章第7节中学习。建议学生程度一般的学校在第三章中不要作为重点去学习，用到时可以简单说明，也不要做一些关于“共点力的平衡条件”的习题，以免增加难度，冲淡对本章基础知识的学习。当然，学生程度好的学校可以补充“共点力的平衡条件”及习题。,4,二、本章高考要求 1、滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 2、形变、弹性、胡克定律 3、矢量和标量 4、力的合成和分解 5、探究弹力和弹簧伸长的关系 6、验证力的平行四边形定则 从高考要求看，共4个知识点，其中有3个级知识点，1个级知识点。涉及到两个实验。 本章常考知识点为滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力、胡克定律、力的合成和分解、实验等。,5,三、本章教材分析,（1）本章讲述的是有关“力”的基础知识，是研究静力学和动力学所必需的预备知识，因此，本章内容的选取具有基础性和预备性，目的是通过学习一些具体的力的知识，如重力、弹力和摩擦力等，为以后了解和掌握抽象的力的概念做一些铺垫。,1、地位和作用,6,（2）进一步完善对矢量合成法则的认识,本章在“力的合成”一节通过实验“得出”了矢量相加的平行四边形定则，并给出矢量的定义，强调有方向并遵从平行四边形定则这两点的物理量是矢量。教科书通过分析后指出：三角形定则与平行四边形定则是一致的。第5节的“说一说”进一步深化了对矢量及其合成法则的认识。,7,2、本章教材编写的特点 （1）从四种基本相互作用认识力 在初中学习力的概念的基础上，在高中阶段则应该从更深 层次认识力，即把自然界的四种基本相互作用与常见的接触力 -弹力和摩擦力联系起来，对通常的推、拉、提、压等有较 深一些的认识。 （2）体现教材内容的开放性 通过“思考与讨论”、“科学漫步”等将物理知识及其在社会、技术中的应用向学生介绍，很好地说明物理与生活息息相关，极大地开阔了学生的视野。 （3）体现自主学习和教学方式的多样化 本章强调学生的参与和体验性学习方式。例，讲述到“力是物体对物体的作用”时，创设了多种情景，让学生去体验、分析什么是改变物体运动状态的原因。 演示实验变为学生实验；验证实验变为探究实验。特别重视实验探究。 提供了较多的阅读材料，既加强了内容的开放性，又为学生 的自主学习创造了条件。,8,9,五、本章知识要求 1.了解自然界中四种基本相互作用 2.理解重力、弹力、摩擦力等几种常见力产生的特点和规律 3.理解共点力的合成与分解等概念，掌握矢量运算的定则-平行四边形定则,10,六、本章方法要求,1.图象法。在探究弹力与弹簧伸长量的关系时用f-x图象研究 2.力的图示法 3.微小量放大研究法（微小形变放大） 4.力的合成与分解法 5.受力分析法 6.正交分解法,11,12,八、课时建议,13,第1、2、3节王老师和周老师还要详细分析，所以我简单点一下有关问题。,九、各课节教学建议及分析,14,1、对“力”的概念的学习。指导学生阅读课本51页第一、二、三段，总结力的概念。 对“力”的概念的总结，老师只引导、不替代。,第1节 重力 基本相互作用,15,2、力的三要素和力的图示 （1）强化 作“力的图示”的步骤： 选标度。（用多少毫米表示多少牛顿的力）； 画线段。从作用点沿力的方向画一有向线段，有向线段的长度与力的大小成正比，线段上加刻度； 标方向。在有向线段的末端画上箭头表示力的方向。 （2）为了让学生切实掌握“力的图示”，建议让学生上黑板画力的图示，有意暴露学生的错误，让学生通过犯错达到正确认识。,16,3、对重力的方向要强调“竖直向下”与“垂直向下”的区别。 建议设置一些问题让学生画出重力的方向。例，画出物体放置于水平面、斜面上时的重力方向，画出空中运动的篮球的重力方向等。,17,（3）重心。是教学的难点。在教学过程中既要体现等效的思想，又要通过举例让学生感知重心的位置。知道重心不一定在物体上。 会用悬挂法找一般物体的重心。,18,第2节 弹力 弹力是高中力学的基础内容和重要内容，是高一学生在学习过程中的一个难点。 1观看教参光盘弹力，让学生获得感性认识。,19,20,实验三：弹性形变和塑性形变,21,实验四：微小形变演示玻璃瓶受力形变。,22,实验五：微小形变演示桌面受力形变,23,3、建议做好“弹力与弹簧伸长量的关系”实验 通过演示实验启发学生去猜测“弹簧的弹力与弹簧伸长量之间有什么关系？”学生的猜想可能是正比关系，也可能是其他关系。然后通过分组实验探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。学会用f-x图象处理实验数据，会根据图象求劲度系数。,24,25,1、静摩擦力的方向。 实验演示：用毛刷显示静摩擦力的方向。,一、静摩擦力,26,拓展实验，把毛刷放在老师手上，老师边走动边演示静摩擦力，让学生理解静摩擦力发生在“相对静止”且又有“相对运动趋势”的两个物体之间，让学生明白“两个物体相对静止”并不是指“物体相对地面静止”。,27,实验1：让每个学生用一个手指推书（几本书叠起来），手指推力小时，书不动，推力足够大了，书开始运动。同时，感觉一下刚要推动时所用的力和推动后所用的力哪个更大些？,2、关于最大静摩擦力要做好以下实验,28,29,实验3：静摩擦力与最大静摩擦力研究,用下列装置研究静摩擦力和最大静摩擦力，体会静摩擦力随着绳子拉力的变化而变化，是一个被动力；体会最大静摩擦力的存在。,30,3、静摩擦力的大小 实验：如图所示。拉动木板，使木块一直与木板保持相对静止，通过测力计观察静摩擦力的变化。,31,通过该实验达到四个目的： 一、说明两个物体相对静止时，木块受到的静摩擦力随着拉力的增大而增大，即静摩擦力并没有固定的公式计算，而要根据物体的运动状态进行推算； 二、说明静摩擦力存在最大值； 三、对“相对静止”这一静摩擦力产生的前提有一个较深的感性认识； 四、启发学生可以利用平衡条件求解静摩擦力的大小和方向。,32,（1）用假设法来判断物体的相对运动趋势方向。 （2）通过实验让学生体验物体的相对运动趋势的方向,4、相对运动趋势方向的判断,33,实验:体验相对运动趋势方向 让学生一只手握住空啤酒瓶子使瓶口竖直朝上静止在空中。不断向瓶中注水，如果在瓶的外壁上涂上润滑油效果更好，让学生体会并谈感受。最后再告诉学生分析方法：首先假设接触面光滑，瓶子一定会向下滑落，这个“向下滑落的方向”就是瓶子相对接触面（手）的相对运动趋势方向，而静摩擦力的方向与这个相对运动趋势方向相反。,34,二、滑动摩擦力 1、实验：测滑动摩擦力的大小 这里要强调滑动摩擦力是物体相对接触面的滑动，相对地面可以是静止的。如图，当拉动下面的木板，木块与木板发生相对滑动时，木块相对地面静止，但受到滑动摩擦力。（如图，当拉动下面的木板，木块与木板相对静止时，木块和木板一起相对地面运动，但受到静摩擦力。）,35,2、建议做“探究滑动摩擦力与其影响因素的关系 ”实验 在这节课实验的基础上，让学生去猜想：滑动摩擦力可能与什么因素有关？学生会猜想，如接触面的粗糙程度、接触面的大小、接触面之间的压力等。然后通过学生实验让学生探究滑动摩擦力与其影响因素的关系,得出公式ffn 。,36,3、滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。这是教学中的一个难点。“相对运动”，指的是两个物体分别以对方为参考系所表现出来的运动，而不是指相对地面或其他物体的运动。 实例一：瓶子压着一张纸条，扶住瓶子把纸条抽出，分析瓶子所受到的摩擦力方向怎样？ 实例二：水平放置的传送带匀速运动，一行李箱轻轻地放置到传送带上被带走，行李箱受不受摩擦力的作用，若有，方向怎样？,37,第四节 力的合成,教学目标: 能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想。 能通过实验探究求合力的方法力的平等四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则。 会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。 知道合力的大小和分力夹角的关系。 能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。 不要求求解两个分力成任意角度时的合力。,38,学习要求： 1、理解合力与分力的关系是等效替代关系 2、规范实验，会用作图法得出平行四边形定则 3、会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力 4、会定性判断合力大小与两个分力夹角之间的关系,39,一、平行四边形定则 初中时学生已经学过求在同一直线上的两个力的合力的方法。在教科书的第一章学生初步接触了位移矢量的合成。本节进一步学习矢量运算的普遍法则平行四边形定则，这个定则是矢量运算的基本工具，是高中物理的“基石”。,教材分析和教学建议,40,二、合力、分力与力的合成 合力的概念是本节教学的一个难点，合力和它的分力是“等效替代”关系，学生不易理解，经常会出现重复计算合力与分力的情况。为此，让学生举例、交流、讨论基础上教师总结：一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，则这个力称为那几个力的合力，那几个力成为这个力的分力。求几个力的合力的方法，叫做力的合成。力的合成是一种等效替代方法，即用一个假设的力去替代几个共同作用的力，替代后产生的效果与原来相同。在力的合成中分力是客观存在的、合力是假想力，用于替代分力。,41,三、探究矢量合成运算法则平行四边形定则 1、引导猜想：让学生阅读教科书62页“思考与讨论”栏目，并猜想。在学生猜想的基础上，可以让学生阅读教科书第一章第2节中“思考与讨论”栏目，复习位移的合成方法，启发学生能从位移的合成得到什么启示？ 2、演示实验：用两弹簧测力计提起一个重物，记录两分力的大小，第一次两分力夹角较小，两分力较小；第二次使两分力夹角增大，两分力较大。通过这个演示实验使学生对合力并非分力的代数和有感性认识。,42,3、在学生讨论和观察的基础上，指导学生通过实验探究求合力的运算法则。 4、在学生分组探究之前，教师可以做一个特殊角度的演示实验，如图。为学生的探究实验做好铺垫。,如图所示，图甲表示橡皮条ge在两个力的共同作用下，沿着直线gc伸长了eo这样的长度。图乙表示撤去f1、f2后，用一个力作用在橡皮条上，使橡皮条沿着同一直线伸长相同的长度。f1为3个钩码重，f2为4个钩码重，两分力互相垂直，合力f为5个钩码重。用力的图示画出两分力及合力之后，学生可以清楚地看到合力不等于分力的代数和。提示：用虚线把合力箭头端分别与两分力的箭头端连接，也许能得到启示。学生从连接的图形中很容易发现两个互成90度角的分力合成，其合力正好为以两分力为邻边做出的平行四边形的对角线。在演示实验的基础上，让学生做分组实验：探究求合力的方法。,43,5、探究求合力的方法（分组实验） 强调：分力、合力要共点，虚线、实线要分清。合力、分力标度要相同，作图要准确。对角线要找准。 学生探究之前，思考和讨论以下几个问题：实验的目的是什么；怎样保证分力和合力等效；力的大小怎样知道；力的方向如何确定。 学生探究之后，指导学生以分力为邻边作出平行四边形，看合力是否跟平行四边形的对角线重合，然后展示实验结果。教师补充总结得出矢量合成的平行四边形定则。,44,四、合力大小与分力夹角的关系。 让学生讨论：当两分力大小一定时，合力随分力夹角变化而变化的规律？什么情况下合力最大？什么情况下合力最小？合力的取值范围是什么？当两分力的夹角不变时，增大其中一个分力，合力的大小是否一定增大？ 也可用力的合成分解演示仪演示以上问题。 五、共点力。强调：力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。,45,第五节 力的分解,教学目标： 理解力的分解概念，强化“等效替代”的物理思想。 理解力的分解是力的合成的逆运算。 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。 会用作图法和直角三角形的知识求分力。 尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。 能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。 不要求用相似三角形知识求分力。 不要求用求解斜三角形的知识求分力。,46,学习要求： 1.掌握力的正交分解法，分析简单的日常生活和生产中的问题 2.会用作图法和直角三角形的知识求分力,47,48,49,3、引导学生分析课本图3.5-1，让学生体会耙的拉力可以用两个分力f1、f2来替代，替代前后作用效果相同，由此引入力的分解的概念。,50,51,三、做好两个典型模型的讲解 模型一：水平面上的物体受到斜向上的拉力。重点分析“拖拉机对耙的拉力”的两个作用效果。 模型二：斜面上物体所受重力的分解。用薄钢板或薄木板做斜面，让学生观察物体沿斜面下滑时斜面的弯曲形变，理解重力的两个作用效果。学生容易出现的两个错误：（1）把重力沿斜面向下的分力当成是所受重力之外的另一个力（下滑力）。（2）把重力垂直于斜面的分力当作物体对斜面的压力。教师要予以纠正。 同时，通过该例说明什么是正交分解法。,52,说明：（1）通过斜面上物体重力的分解，与高大的桥为什么要造很长的引桥，盘山公路为什么要“盘山”等实例相联系，使物理应用于生产和生活。 （2）通过例题的分析，使学生初步掌握力的分解中最常见的一种分解：正交分解。 （3）在