高中物理必修1 第三章相互作用教案.doc

力 一、教学目标1知识目标(1)知道力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而存在；能正确找出受力物体和施力物体。(2)知道力是有方向的量；知道力的国际单位是N(牛顿)；会用弹簧秤测量力的大小。(3)会画力的图示。(4)知道力的作用效果是使物体发生形变，改变物体的静止或匀速运动状态。(5)初步知道力的名称可按力的性质来命名或按力的作用效果来命名。2能力目标通过力的图示，体会用形象描述抽象的物理概念(量)的方法。通过指明受力物和施力物来体会如何挖掘“力是物体对物体的作用”的内涵。二、重点、难点分析“力是一个物体对另一个物体的作用”。准确把握这一力的初步概念，是本节的重点内容。力的物质性体现在：没有脱离物体的力存在，一个孤立的物体也不存在力的作用，即有受力物体必有施力物体。在这里，不宜提有作用力就有反作用力；也不宜举沿斜面下滑的物体不受下滑力的例子。力的图示是本节的难点，应通过一定的练习来把握。虽然把物体“用一个点代表”，也不要过早地提出“质点”的概念。三、教具磁铁、小铁块、细线；弹簧秤、钩码(学生用，2人一组)；刻度尺、圆规。有条件地可利用投影设备，并准备相应的作力的图示的投影片或实物投影图。四、主要教学过程(一)引入课题我们在初中学习了力学知识、热学知识、电磁学知识和光的知识，到高中还要进一步学习这些知识。上节课已经提到，无论从内容要求、学习方法和能力要求都要深化。我们初中所学力和运动、功和能都属于力学知识，其中力和物体运动的关系又是重点和基础。无论是力和运动的关系，还是功和能和关系，都是研究力的作用效果，因此准确把握力的概念是非常重要的，我们的第一章就讨论力。(二)教学过程设计第一章 力一、力提问：什么是力？1力是物体对物体的作用。演示：用细线使放在桌上的钩码上升。引导答出：细线对钩码施加了力。演示：磁铁吸引铁块。引导答出：磁铁对铁块施加了作用力。提问：再举出物体对物体的作用力的实例，要求说出哪个物体对哪个物体施加了力。(对学生举出的目前不好说明的实例，不要过多分析，可指明以后会涉及。)小结：力是一物体对另一个物体的作用。这里指出了力的物质性，没有脱离物体而存在的力，一个孤立的物体不会存在力的作用。也就是说，有受力物体，一定有另一个物体对它施加力的作用。力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的。当我们研究某一个物体受力时，有时不一定指明施力物体，但施力物体一定存在。(例如说物体受重力，其施力物体是地球)提问：力是有大小的，力的大小用什么来测量？在国际单位制中，力的单位是什么？符号是什么？提问：仅说一个力多大(是多少N)能不能完整地表达了这个力？引导学生答出力是有方向的物理量。(力的作用点)2力的大小和方向(1)力的大小用弹簧秤来测量。单位是N(牛)。(2)力是有方向的物理量。提问：物体受的重力方向是_；水里的船受到的浮力方向是_。(3)力的图示。为了形象地表达一个力，可以用一条带箭头的线段(有向线段)来表示：线段的长短表示力的大小；箭头指向表示力的方向；箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便，常把物体用一个点代表)。例1 (教师做)：卡车对拖车的牵引力F的大小是2000N，方向水平向右，作出力F的图示。步骤：选一标度(依题而定其大小)：如用1cm长的线段表示500N的力。从力F的作用点O向右水平画一线段四倍于标度(4cm)，然后画上箭头(图1)：例2 (学生做)：作出下列力的图示：(可同时出三个题，全班分三组，每组做一个题，并分别选一个学生在黑板上做。)物体受250N的重力。用细线拴一个物体，并用400N的力竖直上提物体。水平向左踢足球，用力大小为1000N。答案： 说明：选不同标度(单位)，力的图示线段的长短可不同；标度的选取要有利于作图示。提问：上述三例的受力物体和施力物体分别是什么？提问：回忆初中所学过的知识。力的作用效果是什么？3力的作用效果是使物体发生形变；改变物体的运动状态。(可利用已有的弹簧秤等演示，总结上述两方面效果。)今后我们将定量地研究力的作用效果。小结：力不但有大小，而且有方向。大小、方向和作用点常称为力的三要素。力的图示是形象地表述一个力的方法，不要忘记定标度。力的图示要正确反映力的三要素。提问：说出不同力的名称。(学生边答，教师边在黑板写出，并有意识地分成两类：按性质命名的力和按效果命名的力。)总结：4力的分类按性质命名的力：重力、弹力、摩擦力、分子力、电力、磁力，等等。按效果命名的力：拉力、压力、支持力、动力、阻力等。(浮力、向心力都是按效果命名的力，而且是合力，不宜过多说明。)不同效果的力可以是同一种性质的力。如绳子的拉力、车轮的压力、路面的支持力，实际上都是弹力。按效果命名的同一名称的力，可能是不同性质的力，如动力、重力、弹力、摩擦力、电力、磁力都可以是动力。上述关于力的分类，还要在不断学习中扩展并深化。在力学范围内，接力的性质划分，常见的有重力、弹力和摩擦力。为了学好力学，首先要从产生、方向及作用效果上认清这三种力。下面几节就分别在复习初中知识的基础上，进一步介绍这三种力。(三)课堂小结力是物体对物体的作用。力不但有大小而且有方向。大小、方向和作用力是力的三个要素。要会力的图示，它体现物理学的研究方法。要会从性质和效果两个方面区分力。(四)板书第一章 力一、力1力是物体对物体的作用。2力的大小和方向力的单位：N(牛)，大小用弹簧秤测量。力不但有大小，还有方向。力的图示：标度3力的作用效果。4力的分类按性质分：按效果分： 重力 一、教学目标1物理知识方面的要求：(1)知道重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力；(2)掌握重力的方向和大小，掌握重心的概念，会求质量分布均匀且形状规则物体的重心；(3)知道万有引力的大小与物体质量及物体间距离的定性关系。2通过观察和亲身感受以及对初中知识的回顾，概括出重力的产生、方向及大小与什么有关，培养学生归纳总结知识的能力以及认真阅读教材的习惯。3通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法。二、重点、难点分析1“重力的大小跟物体的质量和g值有关”是本节的重点，g值恒定是有条件的。2“重心”的概念是本节的难点。“重心”是为了研究问题方便而引入的，它是物体每一部分所受重力合力的作用点，而力的合成以后才学到。三、教具1演示重力和质量的关系弹簧秤(悬挂式、台式两种)、铁块及外表相近的铝块(均用相同颜色油漆涂饰外表)、钩码(50g10)。2演示重心(1)重心板(直角尺状、三角板有悬线)；(2)起重机重心变化的CAI课件；(3)“欹器”录像片；(4)“双锥体”及配套支架；(5)“铁锹”模型纸管一端缠有金属丝，剪刀、天平。四、主要教学过程(一)引入新课这里有两个物体，请同学来描述一下它们有什么不一样，最显著的不同是什么？用手掂一掂，或弹簧秤称量一下，发现它们不一样重。这里的“重”是我们的感受，或是测量的结果，这说明这两个物体受到的重力不同。现在我们来学习第二节：重力(二)教学过程设计1重力是怎样产生的地球上的一切物体都受到地球的吸引，(水会自动从高处流向低处，抛出的物体会落回地面)重力是由于地球对物体的吸引而产生的力。明确：地球上物体受到重力，施力者是地球。物体都有质量，只要在地球的引力范围之内，物体就会受到重力作用。2重力的方向和大小(1)请同学回答：根据什么说“重力的方向是竖直向下的”？观察：由静止释放的物体(粉笔头)沿竖直方向下落；悬挂在细绳下的物体静止时，绳沿竖直方向由二力平衡和重力沿竖直方向向下。如果有同学问“纸片飘飘落到地上，并不是竖直下落的，怎样解释？”答：飘忽不定是因为空气阻力的作用，如果没有空气阻力，纸片也是竖直落下的。以后我们还会做这个实验的。指出几点：竖直方向也叫重锤线方向，也就是与水平面相垂直的方向，因此，不宜把竖直方向说成“垂直”方向；“向下”是相对于地面上的观察者来说的，对于地球另一端的观察者，其“上”、“下”指向刚好与我们相反。(2)重力的大小跟物体的质量成正比。重力的大小可以用弹簧秤来测量(原理：二力平衡)；实验：重力的大小跟物体的质量成正比Gmg指导阅读教材第11页第1段：“在静止的情况下，物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力也等于物体受到的重力。”找出关键词并加以理解。“静止”：演示细线悬挂重物加速上升时线被拉断重物对悬线的拉力大于重力；台秤加速下降时，示数小于物重被称物体对支持面的压力小于重力。“竖直”悬绳(或“水平”支持物)：“等于”：只是数值上相等。重力施力物是地球，对绳的拉力(或对支持物的压力)施力者是该物体，以后还会学到其它区别。因此将“等于”二字换成“就是”二字是不妥的。3重心物体的每一部分都受到重力作用，为了研究问题方便，从效果上看，我们可以认为物体受到的重力集中作用在一点，这一点叫物体的重心。“认为”：重心的概念是人为引入的。“从效果上看”：等效代换的思想，即在处理某些问题时，如果想象把构成物体的全部物质压缩成一个点集中在重心处，将不影响研究的结果。(1)质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。演示：均匀直棒的重心在中点；均匀三角板的重心在三条中线的交点。均匀球的重心在球心，均匀圆环重心在圆心。回顾：初中学过，可以用悬挂法找物体的重心。演示：重心板实验。物体的重心不一定是物体上的一个点(如圆环、直角尺等)。(2质量分布不均匀的物体，重心的位置还跟质量的分布情况有关。如：一把铁锹的重心在靠近鍬头的一侧。演示“模拟铁鍬”的重心。问：如果从重心处切开，哪头重？同学回答并用杠杆平衡解释支点在重心处时“铁鍬”的平衡。最后用剪刀剪开“铁鍬”，两段各放在天平两盘中，验证一下。演示：起重机的重心，随着提升重物的质量和高度而变化CAI课件。重心随重物质量增大而前移，随提升高度增大而上移，重心快超出支面时发出报警声。放录像：欹器。静止时向右倾斜，倒入一半水时处于正位，继续倒水，重心向左上方移动，倒满水则倾覆。“满则覆，中则正，虚则欹”。(3)重心的实用意义重心的高低和支面的大小决定物体的稳定程度。(可阅读读本第一册第六章第六节) 计算势能，用到重心的概念。4万有引力(1)地球对它周围的物体有吸引作用。牛顿从苹果落地联想到地球与月球之间、行星与太阳之间、任何两个物体之间都有相互吸引的力，这种力叫万有引力。(2)万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。(3)物体的质量越大，万有引力就越大；物体间距离越大，万有引力就越小。(定量关系将在以后学习)由于一般物体的质量不大，它们之间的万有引力极其微小。例如两个直径1m的铁球(质量约4 100kg)靠在一起时，它们间的万有引力约为1.110-3N。天体的质量很大，因此天体间的万有引力十分巨大。例如地球和太阳之间的万有引力大约是3.61022N，它足以拉断直径9103km的钢柱。(三)课堂小结1重力是地球对物体的引力所产生的。从本质上讲，重力属于万有引力，但不能说重力就是地球对物体的万有引力。一般来说它们的大小和方向都有差别，但差别甚小。2物体在其它星球上受到星球的吸引也产生相应的重力。通常不加说明时，“重力”是指物体在地球上受到的重力。3重力的方向是竖直向下的；重力的大小与物体的质量和所在位置有关：G=mg。在地面附近不太大的范围内，可认为物质(质量一定)受到的重力是恒力。(计算表明：沿地表相距1800m的两点，重力的方向相差不到1。)4重心是重力的作用点，重心不一定在物体上。重心位置与物体的质量分布和形状有关。(四)作业与思考1课本p13练习二。说明：第(1)题第项中“运动”指沿地面不太大的范围内的运动。2演示：双锥体“往上爬”。请大家仔细观察并揭秘。轨道低端窄，双锥体的重心高；轨道高端宽，双锥体的重心低。表面看来双锥体由A端释放，会自动地向较高的B端“爬升”。实际上仍是从重心高处向重心低处滚下来。3用一个手指支持铅笔的一端使铅笔直立而不倒不易做到，而把铅笔换成一根教鞭，小头立在手指上，就比较容易做到使其不倒，你知道其中的道理吗？去查一查有关资料。弹力教学目标 知识目标1、了解形变的概念，了解弹力是物体发生弹性形变时产生的2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向，正确画出物体受到的弹力3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法能力目标1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小2、针对实际问题确定弹力的大小方向，提高判断分析能力教学建议一、基本知识技能：（一）、基本概念：1、弹力：发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力2、弹性限度：如果形变超过一定限度，物体的形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度3、弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变（二）、基本技能：1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小2、根据不同接触面或点画出弹力的图示二、重点难点分析：1、弹力是物体发生形变后产生的，了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点教法建议一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议1、介绍弹力时，一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好，可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化，也可以演示其它明显的形变实验，如矿泉水瓶的形变，握力器的形变，钢尺的形变，也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法通过演示，介绍我们在做科学研究时，通常将微小变化“放大”以利于观察二、关于弹力方向讲解的教法建议1、弹力的方向判断是本节的重点，可以将接触面的关系具体为“点面（平面、曲面）”接触和“面面”接触举一些例子，将问题简单化往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准如所示的简单图示：2、注意在分析两物体之间弹力的作用时，可以分别对一个物体进行受力分析，确切说明，是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用配合教材讲解绳子的拉力时，可以用具体的例子，画出示意图加以分析第三节 弹力教学方法：实验法、讲解法教学用具：演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物（钩码）教学过程 设计（一）、复习提问1、重力是的产生原因是什么？重力的方怎样？2、复习初中内容：形变；弹性形变 （二）、新课教学由复习过渡到新课，并演示说明1、演示实验1：捏橡皮泥，用力拉压弹簧，用力弯动钢尺，它们的形状都发生了改变，教师总结形变的概念形变：物体的形状或体积的变化叫做形变，形变的原因是物体受到了力的作用针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念：能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变2、将钩码悬挂在弹簧上，弹簧另一端固定，弹簧被拉长，提问：（1）钩码受哪些力？（重力、拉力、这二力平衡）（2）拉力是谁加给钩码的？（弹簧）（3）弹簧为什么对钩码产生拉力？（弹簧发生了弹性形变）由此引出弹力的概念：3、弹力：发生弹性形变的物体，会对跟它直接接触的物体产生力的作用这种力就叫弹力就上述实验继续提问：（1）弹力产生的条件：物体直接接触并发生弹性形变（2）弹力的方向提问：课本放在桌子上书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力？其受力物体、施力物体各是什么？方向如何？与学生讨论，然后总结：4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被压物体）5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体（被支持物体）继续提问：电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力？其受力物体、施力物体各是谁？方向如何？分析讨论，总结6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向7、胡克定律 弹力的大小与形变有关，同一物体，形变越大，弹力越大弹簧的弹力，与 形变的关系为：在弹性限度内，弹力的大小 跟弹簧的伸长（或缩短）的长度 成正比，即：式中 叫弹簧的倔强系数，单位：它由弹簧本身所决定不同弹簧的倔强系数一般不相同这个规律是英国科学家胡克发现的，叫胡克定律 胡克定律的适用条件：只适用于伸长或压缩形变 8、练习使用胡克定律，注意强调 为形变量的大小第三节 摩擦力教材分析摩擦力是力学中常见的三种力之一。本节讲述滑动摩擦力和静摩擦力。教学时要注意结合实际，启发学生动手动脑在教师的引导下积极参与课堂教学，设计各种演示实验并进行观察分析，得出结论。培养学生的实验、观察能力以及事实求是的科学态度。关于滑动摩擦力的方向，教材中提到阻碍相对滑动和跟物体的相对运动方向相反，要强调“相对运动”的含义是相对于接触的物体。关于静摩擦力的大小，只限于可以应用二力平衡的求解的题目，知道静摩擦力在未达到最大值以前和压力无关。对于摩擦力知识，应层层深入而避免一步到位，教学中要注意把握好尺度。教学目标 一、知识目标 1知道滑动摩擦力和静摩擦力产生的条件，会判断这两种摩擦力的方向。2能在简单问题中，根据物体的运动状态，判断静摩擦力的有无、大小和方向；知道存在着最大静摩擦力。3掌握动摩擦因数，会在具体问题中计算滑动摩擦力，掌握判定摩擦力方向的方法。4知道影响动摩擦因数的因素。二、能力目标1通过观察演示实验，概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点，培养学生的观察、概括能力。2通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比，培养学生分析综合能力。三、情感目标1渗透物理学方法的教育。2在分析物体所受摩擦力时，突出主要矛盾，忽略次要因素及无关因素，总结出摩擦力产生的 和规律。教学重点 1本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律，通过演示实验得出关系f=N。 2真确理解什么是最大静摩擦力。教学难点1学生有初中的知识，往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相等，因此必须指出只有当两物体的接触面垂直，物体在水平拉力作用下，沿水平面滑动时，压力N的大小才跟物体所受的重力相等。2静摩擦力方向的真确判定。教学过程一、创设情景，激趣导入 【学生实验】：把手平放与桌面接触，但不用力，手和桌面是否有弹力产生？若向下压呢？ 【合作研讨与交流】 若用力下压的同时向前推动手在桌面上移动，手有什么感觉？二、自主合作探究1滑动摩擦力【教师演示】摩擦块从斜面上滑下后在水平方向上运动一段距离后静止；将手水平放在桌面上移动 ，体验手的感。【引导学生】以上实验中相互接触物体之间产生了摩擦力这几种现象的摩擦力是在什么时候产生的？【回答】物体间有相对运动。【教师总结】得出滑动摩擦力的定义：当一个物体在另一个物体表面上相对另一个物体滑动时，受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫滑动摩擦力。【思考提问】滑动摩擦力产生的条件是什么？方向有什么规律？【教师点拨】1滑动摩擦力的产生必须同时具备下列条件：两物体接触；接触面粗糙；接触面间有相互作用的弹力；两物体有相对运动。2滑动摩擦力的方向总是平行接触面且与相对运动方向相反。3所谓的“相对运动”是指相对接触的物体，而不是别的物体。【学以致用1】关于滑动摩擦力说法中正确的是 A两物体粗糙接触且发生相对运动就一定受到滑动摩擦力 B滑动摩擦力可能与运动方向相同 C滑动摩擦力总是阻碍物体的运动 D相对地面静止的物体不可能受到滑动摩擦力 E滑动摩擦力方向一定与物体的相对运动方向相反【思路点拨】注意应用滑动摩擦力产生的条件及其方向规律分析。2滑动摩擦力的大小【教师演示】如图所示，在托盘里放适当的重物，使摩擦块A的木质表面与木板表面接触，要使摩擦块A在木板表面上匀速滑动，摩擦块A受到的摩擦力等于重物的重力。在将摩擦块的侧面与木板接触，在不改变托盘重物的情况下，摩擦块A仍然匀速滑动，表明受到的滑动摩擦力不变。【引导学生总结】滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。【教师演示】在上述试验中，使摩擦块A的磨沙面与木板接触，要使摩擦块A匀速滑动必须增加托盘中的重物，表明摩擦块A受到的摩擦力增大。【引导学生总结】滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关。【教师演示】在上述试验中，使摩擦块A的木质面与木板接触，再在摩擦块A上放置与质量相等的摩擦块，使摩擦块A对木板的压力加倍，为使A匀速滑动，托盘的重物也加倍，即摩擦块受到的摩擦力加倍。【引导学生总结】滑动摩擦力与压力成正比。并得出滑动摩擦力的计算公式：F=NF为摩擦力，N为压力（对物体表面的正压力，不一定等于物体的重力，可能大于、小于或者等于物体的重力），为动摩擦因数。【对的认识】的数值与相互接触的材料，接触面的粗糙程度有关，没有单位，且只能小于1。并引导学生学习课本上几种材料间的动摩擦因数，加深对的认识。【学以致用2】在东北的冬季伐木工作中，许多伐下的木料被装在雪橇上，用马拉着雪橇在冰上滑行，将木料运出去(如图所示)。一个有钢制滑板的雪橇上面装着木料，总重为4.9104N。在水平冰道上，马要在水平方向上用多大的力才能够拉着雪橇匀速前进？解：已知G=4.9104N ，=0.02 ,求拉力F1 F1F2NG带入数值得：F10.021.9104 980N马要在水平方向上用980N的力，才能够拉着雪橇匀速前进。【学以致用3】如图所示，以水平力压住物体A，这时A物体沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙壁的动摩擦因数为物体A的质量为m ，则物体A受到墙面的摩擦力大小等于Amg B.mg C.F D. F【思路点拨】有二力平衡条件以及公式F=N都可以求出摩擦力的大小。注意只有物体处于平衡状态时，才能用二力平衡条件求滑动摩擦力。而公式F=N无论在什么情况下都可以用来求滑动摩擦力。【学以致用4】如图所示，质量为20kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力的作用，则物体所受到的摩擦力为（g10Nkg）A10N 向左 B.10N 向右C20N 向右 C.20N 向左【思路点拨】滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反。3静摩擦力【教师演示】手握住一直粉笔静止在空中； 摩擦块A静止放在斜面上； 用力推桌子但是桌子没有动； 小明用力车但是车子没有动。【引导学生思考】为什么会出现以上几种现象？以上几种现象中都产生了摩擦力，产生的摩擦力有什么特点？【教师点拨】物体相对静止，但是有相对运动趋势。得出静摩擦力的定义：一个物体相对与另外一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦力叫静摩擦力。【教师演示】如图所示在托盘放上一定的重物，使摩擦块保持静止，增加托盘里重物的重力，使A仍然保持静止。【思考提问】物体所受的力，以及静摩擦力大小的特点？【引导分析】摩擦块A受到拉力和静摩擦力且它们使一对平衡力，大小相等，方向相反，在同一条直线上。【思考提问】静摩擦力的方向有什么规律？【教师演示】毛刷放在桌面上，在压一重物，用拉毛刷，毛刷虽然静止，但是刷毛弯曲，它表明静摩擦力的方向。【师生总结】静摩擦力的方向总和接触面相切，并且与相对运动趋势的方向相反。【教师演示】在上述试验中，当托盘内的重物增大到一定值时，A物体由静止开始相对于木板开始运动，试验说明，静摩擦力有一最大值，拉力超过这一值，物体开始运动。摩擦力由静摩擦力转变为滑动摩擦力。【教师演示】在上述试验中，在A上再放上摩擦块，重复以上操作，发现最大静摩擦力增大，且与压力成正比。【师生总结】最大静摩擦力：静摩擦力的最大值Fmax 静摩擦力F再零和最大静摩擦力之间，即0FFmax【思考提问】如何确定静摩擦力的方向？ 根据二力平衡和假设法判断。【学以致用5】判断下列说法中正确的是 A静摩擦力只发生在两个静止的物体之间 B作用在运动物体上的摩擦力一定是滑动摩擦力 C静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反，也可能成任意角度 D压力增大，物体所收的静摩擦力也必定会增大 E有摩擦力一定有弹力且二者的方向一定垂直【思路点拨】1.两个物体只要速度相同就是相对静止，不一定要相对地面静止。 2.用手指握住一只铅笔在空中，试分析其相对运动趋势以及所受静摩擦力的方向？若手握住笔匀速水平运动，竖直移动，斜向上运动？由此可分析静摩擦力的方向的规律 【研究讨论】1.只有运动的物体才受到滑动摩擦力的作用？ 2.只有静止的物体才受到静摩擦力的作用？ 3.摩擦力一定是阻力？ 4.人走路时路面对脚的摩擦力是阻力还是动力？是静摩擦力还是滑动摩擦力？ 5.用手轻轻握住瓶子和用力紧紧握住瓶子摩擦力有什么不同？ 6.摩擦力的利与弊。如果世界没有摩擦力，世界会是什么样子？三、课堂小结1.滑动摩擦力和静摩擦力是两种常见的力，要理解它的产生条件、大小和方向。2.知道最大静摩擦力跟压力成正比。五、板书设计摩擦力一、滑动摩擦力1.概念：一个物体在另一个物体表面上相对于另一物体滑动时产生的摩擦力2.产生条件：两物体接触且接触面粗糙 有相互作用的压力垂直于接触面的弹力 有相对运动3.方向：跟接触面相切，跟相对运动方向相反4.大小：滑动摩擦力与正压力成正比，即F=N5.动摩擦因数：无单位 与接触面的材料和粗糙程度有关二、静摩擦力1.概念：一个物体相对与另一个物体有相对运动趋势时产生的摩擦力2.产生条件：两物体接触且接触面粗糙 有相互作用的压力垂直于接触面的弹力 有相对运动趋势3.方向：跟接触面相切，且与物体间的相对运动趋势方向相反4.大小： 0FFmax 一般由二力平衡求得5.最大静摩擦力Fmax ：概念：摩擦力的最大值 最大静摩擦力跟压力成正比力的合成教学目标 知识目标1、掌握力的平行四边形法则；2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力；3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围。能力目标1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；2、培养学生动手操作能力；情感目标培养学生的物理思维能力和科学研究的态度教学建议教学重点难点分析1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点；教法建议一、共点力概念讲解的教法建议关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力，力的作用线相交于一点的也叫共点力注意平行力于共点力的区分（关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”），教师讲解示例中要避开这例问题二、关于矢量合成讲解的教法建议本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点由于学生刚开始接触矢量的运算方法，在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发，理解合力的概念，从实验现象总结出力的合成规律，由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，因此教学时，教师需要注意规范性，但是不必操之过急，通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析，在前面力的知识学习中，学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识，在知识的整合过程中，教师可以通过练习做好规范演示三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议1、在讲解用作图法求解共点力合力时，可以在复习力的图示法基础上，让学生加深矢量概念的理解，同时掌握矢量的计算法则2、注意图示画法的规范性，在本节可以配合学生自主实验进行教学第四节 力的合成与分解教学设计过程：一、复习提问：1、什么是力？2、力产生的效果跟哪些因素有关？教师总结，并引出新课内容二、新课引入：1、通过对初中学过的单个力产生的效果，与两个力共同作用的效果相同，引出共点力、合力和分力的概念，同时出示教学图片，如：两个人抬水、拉纤或拔河的图片（图片可以参见多媒体素材中的图形图像）2、提问1：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N，如果两个力的方向相同，其合力大小是多少？合力的方向怎样？（教师讲解时注意强调：描述力的时候，要同时说明大小和方向，体现力的矢量性）3、提问2、进一步在问题1的基础上提问，若F1、F2的两个力的方向相反，其合力大小是多少？合力的方向怎样？教师引导学生得到正确答案后，总结出“同一直线上二力合成”的规律：物体受几个力共同作用，我们可以用一个力代替这几个力共同作用，其效果完全相同，这个力叫那几个力的合力已知几个力，求它们的合力叫力的合成指明：（1）、同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同（2）、同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同4、提问3、若两个力不在同一直线上时，其合力大小又是多少？合力的方向怎样？教师出示投影和图片：两个学生抬水对比一个同学抬水，让学生考虑：一个力的效果与两个力的效果相同，考虑一下是否“合力总比分力大”？5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示力的合成与分解实验（演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件）；演示1：将橡皮筋固定在A点，演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点，再演示用F力将橡皮筋拉到O点，对比两次演示结果，运用力的图示法将力的大小方向表示出来，为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则，在实验前，教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N，两个力的夹角为90度，这样数学计算比较简单，学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理，进而得到力的平行四边性定则，教师总结：两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，所夹的对角线就表示合力的大小和方向 6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则（可以参考多媒体资料中的视频试验）：试验器具：一块方木板，八开白纸两张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋一个，细线若干，直尺两个，学生在教师的知道下，组装好试验设备，进行试验验证强调：需要记录的数据（弹簧秤的示数）和要作的标记（橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向）7、教师总结：经过人们多次的、精细的试验，最后确认，对角线的长度、方向，跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，力和合成满足平行四边形法则8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式三、课堂小结力的分解教学目标 知识目标1、能够运用力的平行四边形定则求解一个已知力的分力；2、会用三角形法则求解力的分解；能力目标1、熟练掌握物体的受力分析；2、能够根据力的作用效果进行分解；情感目标培养分析观察能力，物理思维能力和科学的研究态度教学建议重点难点分析力的分解是力的合成的逆预算，是根据力的作用效果，由力的平行四边形定则将一个已知力进行分解，所以平行四边行定则依然是本节的重点，而三角形法则是在平行四边形定则的基础上得到的，熟练应用矢量的运算方法并能解决实际问题是本节的难点教法建议一、关于力的分解的教材分析和教法建议力的分解是力的合成的逆预算，是求一个已知力的两个分力在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定，是根据力的作用效果进行的在前一节力的合成学习的基础上，学生对于运算规律的掌握会比较迅速，而难在是对于如何根据力的效果去分解力，课本上列举两种情况进行分析，一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解，一个是斜面上物体所收到的重力的分解，具有典型范例作用，教师在讲解时注意从以下方面详细分析：1、对合力特征的描述，如例题1中的几个关键性描述语句：水平面、斜向上方、拉力 ，与水平方向成 角，关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论，以免分散学生的注意力2、合力产生的分力效果，可以让学生从日常现象入手(如下图所示)由于物体的重力，产生了两个力的效果，一是橡皮筋被拉伸，一是木杆压靠在墙面上，教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋，用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果3、分力大小计算书写规范在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识二、关于力的正交分解的教法建议：力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法，它实际上是利用了力的分解的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上，然后就变成了在同一直线上的力的合成的问题了使计算变得简单由于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念，所以教师在讲解该部分内容时，首先从直角分解入手，尤其在分析斜面上静止物体的受力平衡问题时，粗略介绍正交分解的概念就可以了力的分解的教学设计方案一、引入：1、问题1：什么是分力？什么是力的合成？力的合成遵循什么定则？2、问题2：力产生的效果是什么？教师总结：如果几个力产生的效果跟原来的一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来那个力的分力求几个力的合力叫做力的合成；力的合成遵循力的平行四边形定则反之，求一个已知力的分力叫做力的分解引出课程内容二、授课过程1、力的分解是力的合成的逆运算，也遵循力的平行四边形定则教师讲解：力的分解是力的合成的逆过程，所以平行四边形法则同样适用于力的分解如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形（如图）这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力，而不像力的合成那样，一对已知力的合成只有一个确定的结果一个力究竟该怎样分解呢？（停顿）尽管力的分解没有确定的结果，但在解决具体的物理问题时，一般都按力的作用效果来分解下面我们便来分析两个实例2、力的分解按照力的作用效果来分解例题1：放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力 的作用，该力与水平方向夹角为 ，这个力产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体，因此力 可以分解为沿水平方向的分力 、和沿着竖直方向的分力 ，力 和力 的大小为：例1：放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成角。 分析：（1）力F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果，那么副的两个分力就在水平方向和竖直方向上。 （2）方向确定，根据平行四边形定则，分解就是唯一的。 （3）如图所示分解F1Fcos， F2=Fsin例2：物体放在斜面上，那物体受的重力产生有什么样的效果。由学生分析： （1）G方向竖直向下，又不能下落。在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果；在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。 （2）两分力方向确定了，分解是唯一的。 （3）G1=Fsin, G2=Gcos例题2：放在斜面上的物体，常把它所受的重力分解为平行于斜面的分量 和垂直于斜面的分量 （如图）， 使物体下滑（故有时称为“下滑力”）， 使物体压紧斜面2、巩固性训练（出示投影片） （1）如果图甲，小球挂在墙上，绳与墙的夹角为，绳对球的拉力F产生什么样的效果，可以分解为哪两个方向的里来代替F？ （2）如图乙，如果这个小球处于静止状态，重力G产生的效果是什么，如何分解重力G。 师生共评（1）a：球靠在墙上处于静止状态，拉力产生向上提拉小球的效果，向左紧压墙面的效果。分力的方向确定了，分解就是唯一的。 b：F的分力，在竖直方向的分力F1来平衡重力，在水平方向的分力F2来平衡墙对球的支持力。 c：F1=Fcos，F2=Fsin 师生共评（2）：a：重力G产生两个效果，一个沿F1的直线上的分力G1来平衡F1，一个沿F2的直线方向上的分力G2来平衡F2。 b：G1=，G2=Ctana3、力的分解练习（学生实验）：（1）学生实验1：观察图示，分析F力的作用效果，学生可以利用手边的工具（橡皮筋、铅笔、细绳、橡皮、三角板）按图组装仪器、分组讨论力产生的效果，并作出 力（细绳对铅笔的拉力）的分解示意图实验过程：将橡皮筋套在中指上，将铅笔与橡皮筋连接，铅笔尖端卡在手心处，体会一下铅笔的重力产生的效果，在铅笔上挂接上橡皮，思考拉力 产生的效果？教师总结并分析：图中重物拉铅笔的力 常被分解成 和 ， 压缩铅笔， 拉伸橡皮筋（2）学生实验2，观察图示，分析 力的作用效果，用橡皮筋和铅笔重复实验，对比结论是否正确教师总结并分析：图中重物拉铅笔的力 分解成 和 ， 压缩铅笔， 拉伸橡皮筋尽管力的分解没有确定的结果，但在解决具体的物理问题时，一般都按力的作用效果来分解4、课堂小结：探究活动题目 关于“杆的受力分解”与“绳的受力分解”研究由于日常生活中，我们劳动、学习的工具一般以杆和绳子为主，其他的工具也可以依照其进行分析，研究“杆的受力分解”与“绳的受力分解”具有实践意义。有关内容可以参见备课资料中的“扩展资料”。让同学观察周围的力学工具，对比杆与绳子，分析说明各个物体的受力特点，与其有关的题目可以参见如下：1、晾晒衣服的绳子，为什么晾衣绳不易过紧？2、为什么软纸经过折叠后，抗压性能提高？对比拱桥的设计，有什么感想？力的分解三 说教学过程 1：创设情境 引入新课 在教学设计中，我运用了情景激学法。即创设了两个情境：其一，给学生演示细绳悬挂铁球并随着角度的增大而断掉的实验。其二，叫两名力气比较大的男生拔河，然后再成鲜明对比地找一名女生去拉绳子的中央结果却是一名弱小女子拉动了两个“大力士”，我在课堂的引入部分设置这两个有趣的力分解现象，并不急于马上给学生解答。在课前设置这两个谜的目的是为了使课堂教学立即吸引学生的兴趣，调动学生的内在学习动力，促使学生主动学习。 在新课展开时，我主要采用了回忆、比较法。所谓回忆即让学生回忆上一节课验证力的平行四边形定则的实验步骤。所谓比较即与力的合成进行比较，再加设计一个演示实验。让学生加深理解“等效替代”的思想，并引出分力及力的分解的概念。 2：共识目标 质疑问难 我采用了目标导学法，即站在学生的角度针对本节内容的知识及重、难点提出了几个问题。使学生在本节课的前几分种就能够明确目标知道这节课是要去研究那些问题。以致于在听课过程中能够把握好重难点有的放矢。对于本节课在教学设计中我把重点是放在这两个问题的探究上。即在什么情况下力的分解有唯一解和在具体情况中怎样进行力的分解的问题。 3：联系实际 实践探索 由于在高中物理教材中实验多为验证性实验探索性实验很少。这种先行理论后行验证的传统做法极大的抑制了学生的求知兴趣。基于以上的认识在本节课的教学中我依据美国心理学家布鲁纳的“发现学习”的教学思想，采用了指导探索式教学模式，尝试着对力的分解进行探索式教学。在这一部分我应用了演示实验法和分组讨论法。 对于第一个问题：在什么情况下力的分解有唯一解？ 首先：由我提出问题。（1） 无条件限制时，力的分解是否有唯一解？（2） 已知两分力的方向，力的分解是否有唯一解？（3） 已知一分力的大小和方向，力的分解是否有唯一解？将全班学生分成两组。 一组学生让他们自选桌上的仪器进行实验探究。 一组学生让他们利用平行四边形定则进行理论探究。 两组学生探究结束之后各组分别找学生谈谈探究的体会，并对结论进行比较，师生一起总结。 对于本节课的第二个难点：在具体情况中怎样进行力的分解？学生最难以把握的是力沿什么方向进行分解的问题。为解决这一问题在教学设计中我层层创设情境让学生不断通过视觉和触觉去感知力的作用效果。 首先：通过多媒体课件展示塔吊的图片 让学生仔细观察后。将全班学生分成三组做探究实验。即模仿塔吊设计一个简易的实验装置去感受力的作用效果。 第一组：利用身边的器材细绳、铅笔。 第二组： 用圆规、钥匙串。 第三组：又分两人一组用自己的身体做实验器材进行探究。 学生在设计实验的过程中，我在下面巡视并对实验设计进行指导。待实验探究结束之后每组请同学清晰地表达出自己的设计方案和感受。接着让全班同学利用力的示意图表示出拉力的作用效果。并选出各种不同的结论利用展示台展示给大家看