高中物理 第三章 相互作用本章整合课件 新人教版必修1.ppt

本章整合 第三章相互作用 本章知识可分为三个组成部分 第一部分 力的基本概念 第二部分 三种常见的力 第三部分 力的合成与分解及其应用 一 力的基本概念 二 三种常见的力 三 力的合成与分解及其应用 一 弹力与摩擦力的对比理解1 弹力有无的判断方法 1 直接法 对于物体形状变化明显的情况 可由形变情况直接判断弹力是否存在 如弹簧 橡皮条产生弹力的情况 2 假设法 假设与研究对象相接触的物体施加了弹力 画出假设状态下的受力分析图 判断受力情况与物体的运动状态是否矛盾 若矛盾 说明二者之间没有弹力 若不矛盾 说明二者之间有弹力 3 状态法 将与研究对象相接触的物体撤离 看研究对象的运动状态是否改变 若没有改变 则无弹力作用 若发生改变 则有弹力存在 2 摩擦力 1 对摩擦力的进一步理解 摩擦力的方向与 相对运动 或 相对运动趋势 方向相反 但并不一定与物体的运动方向相反 摩擦力阻碍的是物体的 相对运动 或 相对运动趋势 并不是阻碍物体的运动 摩擦力并不都是阻力 2 摩擦力有无的判断方法 3 摩擦力的计算方法 静摩擦力 根据平衡知识求解 滑动摩擦力 用公式ff fn求解 例1 跨过光滑定滑轮的轻绳 两端各拴一个物体 如图所示 物体a和b重力均为20n 水平拉力f 12n 若物体a和b均处于静止状态 试分析物体a和b的受力情况 并计算各力的大小 解析 物体的受力情况如图所示 物体a和b均处于静止状态 它们所受合力均为0 物体b受重力gb和拉力ft 则gb ft 20n 物体a受重力ga 20n 水平拉力f 12n 绳子拉力ft 20n 水平面支持力fn ga ftsin30 10n ft的水平分力为ftcos30 17n 由于ft向左的水平分力比方向向右的水平拉力f大5n 所以物体a还受到5n的静摩擦力ff的作用 其方向向右 答案 见解析 二 物体的受力分析1 受力分析的方法 整体法与隔离法 2 受力分析时需要注意的问题 1 只分析所受的力在进行受力分析时 一定要注意 我们分析的是物体 受到 的力 而不是物体对外施加的力 也不要把作用在其他物体上的力 错误地认为通过 力的传递 而作用在研究对象上 2 只分析外力对几个物体的整体进行受力分析时 这几个物体间的作用力为内力 不能在受力图中出现 当把某一物体单独隔离分析时 原来的内力变成了外力 要画在受力分析图上 3 合力与分力进行受力分析时 同一物体受到的合力与分力是 等效替代 的关系 不能同时出现 4 力与物体的运动状态分析物体受力时 要注意物体所处的状态 物体所处的状态不同 其受力情况一般也不相同 如 放在水平传送带上的物体随传送带一起运动时 若传送带加速运动 物体受到的摩擦力向前 若传送带减速运动 物体受到的摩擦力向后 若传送带匀速运动 物体不受摩擦力作用 例2 如图所示 截面为三角形的木块a上放置一铁块b 三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上 现用竖直向上的作用力f推动木块与铁块一起向上匀速运动 运动过程中铁块与木块始终保持相对静止 则下列说法正确的是 a 木块a与铁块b间一定存在摩擦力b 木块与竖直墙面间一定存在水平弹力c 木块与竖直墙面间一定存在摩擦力d 竖直向上的作用力f大小一定大于铁块与木块的重力之和解析 铁块b匀速运动 故铁块b受重力 斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力 选项a正确 将a b看作一个整体 竖直方向 f ga gb 选项d错误 整体水平方向不受力 故木块与竖直墙面间不存在水平弹力 没有弹力也就没有摩擦力 选项b c均错误 答案 a 方法技巧受力分析时如何防止 多力 或 丢力 1 防止 多力 的有效途径是找出力的施力物体 若某力有施力物体则它实际存在 无施力物体则它不存在 另外合力与分力不要重复分析 2 按正确的顺序 即一重 二弹 三摩擦 四其他 进行受力分析是保证不 丢力 的有效措施 变式训练1 多选 半圆柱体p放在粗糙的水平地面上 其右端有固定放置的竖直挡板mn 在p和mn之间放有一个光滑均匀的小圆柱体q 整个装置处于静止状态 如图所示是这个装置的纵截面图 若用外力使mn保持竖直 缓慢地向右移动 在q落到地面以前 发现p始终保持静止 在此过程中 下列说法中正确的是 a q所受的合力始终为零b 地面对p的摩擦力逐渐增大c p q间的弹力先减小后增大d mn对q的弹力逐渐减小 解析 先对q受力分析 受重力 p对q的支持力和mn对q的支持力 如图所示 根据共点力平衡条件 有 fn2 mgtan 再对p q整体受力分析 受重力 地面支持力 mn挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力 如图所示 根据共点力平衡条件 有ff fn2 fn m m g 故ff mgtan mn保持竖直且缓慢地向右移动过程中 角 不断变大 故ff变大 fn不变 fn1变大 fn2变大 p q受到的合力始终为零 故选a b 答案 ab 三 分析平衡问题的基本思路和方法1 分析平衡问题的基本思路 1 明确平衡状态 合力为零 2 巧选研究对象 整体法和隔离法 3 受力分析 画出规范的受力分析图 4 列平衡方程 灵活运用力的合成法 正交分解法 矢量三角形法及数学解析法 5 求解或讨论 解的结果及物理意义 2 分析平衡问题的基本方法 1 力的合成法 一般用于受力个数为三个时 2 力的效果分解法 一般用于受力个数为三个时 3 正交分解法 一般用于受力个数较多时 例3 如图所示 质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂 三段轻绳的结点为o 轻绳ob水平且b端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连 轻绳oa与竖直方向的夹角 37 物体甲 乙均处于静止状态