高中物理必修一第三章--相互作用大集备---青岛九中PPT课件

相互作用,青岛九中高一集备组,青岛市高一大集备,2011年山东卷考试说明,物理课程标准的要求：,通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，会用摩擦因数计算摩擦力。知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。通过实验，理解力的合成与分解，区分矢量与标量，用力的合成与分解知识分析日常生活中的问题,本章学习力的基本概念以及矢量的运算法则，这些知识是力学的基础内容。整个高中的物理，都跟本章的知识有密切的联系。因此，学好力的基本概念，学习研究力的基本思维方法，是学习高中物理的基石。本章在整个高中物理中处于最基础的地位。,本章的地位,课时安排,第一单元1、重力、基本相互作用（1课时）2、弹力（1课时）3、摩擦力（2课时）第二单元4、力的合成（1课时）5、力的分解（1课时）6、物体的平衡（2课时）,从四种基本相互作用出发认识力力是物理学的一个基本概念，也是生活中常使用的一个名词。作为前者，它是物体之间相互作用的一种抽象，作为后者，它是物体之间相互作用的一种表现，人们能够感知得到，如：推力、拉力、压力等。高中阶段应该更深层次的来认识力。教材从学生已经熟悉并可以理解的事实出发，分析改变物体运动状态的原因，并给出力的概念以及力的图示方法。在对重力认识的基础上，本章又介绍了引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用及其基本特征，并指出弹力、摩擦力都是电磁力引起的。,教材分析第一单元,第一节重力基本相互作用,教学目标：1.知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因2.初步认识力是物体间的相互作用，能分清施力物体和受力物体。3.知道力的三要素，会用力的图示和力的示意图来表示力。4.知道重力产生的原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念。5初步了解四种基本相互作用力的热点和作用范围。6、通过“做一做”、“说一说”等栏目，培养探究能力和质疑能力,一、力和力的图示1、定义：力是物体和物体之间的相互作用,第一节重力基本相互作用,2、力的测量方法：测力计3、力的单位和矢量性学生比较容易接受，简单处理。4、力的描述方法：力的图示：力的三要素，学生通过力的图示来描述力时，细节容易出问题，比如标度、箭头、规范性。力的示意图：只画出力的方向和作用点，告诉学生可用线段长短粗略表示力大小。,5、力的分类按力的性质和力的效果分类性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同，如压力和支持力都是弹力。性质不同的力，可以叫同一个名称，如重力、弹力都可使物体由静止开始运动，都可叫动力，其作用效果可以相同。正确区分性质力和效果力是对物体进行受力分析的基础，也是正确解决力学问题的重要环节。,二、重力1、产生原因：由于物体受到地球吸引而产生。2、大小：G=mg（说明g的含义，地球上不同位置g的大小不同，随纬度的变化或高度的变化而变化）3、重力的方向：竖直向下（区别竖直向下和垂直向下）,生活中的应用：工人师傅利用这种原理，在砌墙上，使用了重垂线。,4.重心（定义）：重力的作用点。,（1）质量分布均匀、形状规则的物体：其重心位置在物体的几何中心。,（2）质量分布不均匀、形状不规则的物体：,三、四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。,目的是拓宽学生的思维空间，开阔学生的视野，可引导学生阅读，并指出四种相互作用的名称、特点、作用范围,第二节弹力,教学目标：1知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性。2理解弹力产生的原因和条件3知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图。4通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系，理解胡克定律，了解科学研究方法。5了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产和生活息息相关。教学难点：弹力存在和方向的判断,1、弹性形变：物体形变后能够恢复原状形变比较明显的可直接看出；有的形变微小，需要特殊方法才可观察到,2、弹力的产生条件：相互接触；相互挤压；发生弹性形变特点：弹力是接触力，方向与接触面垂直弹力是否存在的判断方法：假设法,根据运动状态判断弹力,3、弹力的分类：高中阶段的弹力大致可划分为：支持力、压力和拉力,4、弹力的方向：（1）面与面接触；（2）点与面接触；（3）点于点的接触；（4）绳中的拉力方向；（5）弹簧产生的弹力的方向；（6）轻杆产生的弹力方向。,各种接触面间的弹力方向判断,绳中的拉力方向,轻杆产生的弹力方向,杆所受的力不一定沿杆的方向,弹力的大小,弹力与形变的关系：,形变越大，弹力越大。,弹力的计算：,对弹簧而言，大小可以用公式f=kx计算,对其它的弹力，中学阶段只能用力的平衡、动力学知识计算。,弹力与弹簧伸长量的关系实验探究,把弹簧的上端固定在铁架台上，让弹簧自由下垂，测出弹簧在自由下垂时的长度，记入表中。在弹簧下端挂1个钩码，测量弹簧的长度，记入表中。在弹性限度内，在弹簧下端依次挂2个、3个、4个、5个、钩码，测量对应弹簧的长度，记入表中。根据上面表格中的数据，先在下面的坐标系中描点，然后画出弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系图线。,第三节摩擦力,教学目标：通过实验认识静摩擦力的规律，知道最大静摩擦力知道滑动摩擦力的概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向会运用公式计算滑动摩擦力的大小4.会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向5.知道生产和生活中增大摩擦和减小摩擦的实例，有将物理知识应用于生产和生活的意识。教学重点：滑动摩擦力产生的条件和规律，并会用解决实际问题静摩擦力产生的条件和规律，正确理解最大静摩擦力教学难点:1.正压力N的确定。2.静摩擦力的有无、大小的判定。,.定义：重点强调“相对”及“趋势”的含义，静摩擦力发生在“相对静止”的物体之间。要通过实例帮助学生理解“相对运动趋势”：假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑。没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑。.条件：两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；接触面粗糙；两物体保持相对静止但有相对运动趋势。.大小：通常用二力平衡求解,一、静摩擦力,1、体验静摩擦力方向：跟物体相对运动趋势的方向相反。将毛刷放在桌面上，用力拉毛刷，毛刷虽静止，但刷毛弯曲，学生根据刷毛弯曲的方向来感悟静摩擦力的方向。,2.静摩擦力的方向,跟接触面相切，与接触面处的正压力方向垂直），与相对运动趋势方向相反,根据二力平衡来判断。,3.静摩擦力的大小,静摩擦力随着使物体产生相对运动趋势的外力的增大而增大，且两者大小总是相等。（二力平衡）,静摩擦力没有直接计算其大小的公式。只能结合运动状态根据运动状态求解.,4.最大静摩擦力,最大静摩擦力fm接触面的静摩擦因数0和物体间的正压力N成正比。,最大静摩擦力大于滑动摩擦力。粗略计算时认为静摩擦力等于滑动摩擦力。,静摩擦力的取值范围：在0到最大静摩擦力之间。,与使物体刚好运动时外力的大小相等,大小：,说明：,体验滑动摩擦力：,1.在桌面上，用手推动物理课本，感受摩擦力如何？2.在书本上叠几本书（或者用力压着书本）往前推，感受滑动摩擦力如何？3.拿表面包有塑料膜的书，推动它，再次感受滑动摩擦力如何？,二、滑动摩擦力,1、产生滑动摩擦力的条件（1）两物体接触。（2）两物体间有挤压。（3）接触面粗糙。（4）物体发生相对运动。,2、滑动摩擦力的方向：总与接触面相切，与物体的相对运动方向相反。注意滑动摩擦力的方向可以与运动方向相同、相反,实验探究：滑动摩擦力与物体间压力的关系,通过改变加在木块上砝码的数量来改变压力，探究拉力的变化情况。,3、滑动摩擦力的大小,与物体运动的速度大小和接触面积的大小无关。,例2一质量为m、长为L的均匀长方木板跟水平桌面的动摩擦因数为，现用力F推木板使它运动，当木板的1/3在桌外时，桌面对木板的摩擦力为多少？,例1在水平面上向右运动的物体，重为200N。物体与水平面的=0.1，在运动过程中，物体还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力怎样？,理解摩擦力的几种误区,静止的物体只能受到静摩擦力，运动物体只能受到滑动摩擦力。摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。摩擦力总是阻力。摩擦力总是与水平拉力方向相反。压力越大，摩擦力越大,教材分析第二单元,第一章已经初步接触到位移的矢量合成，接下来进一步学习矢量运算的普遍法则-平行四边形定则。矢量的运算，不同于以往的代数运算，难度显而易见。矢量运算在整个高中物理中会有大量应用，所以教学应足够重视。教材通过生活中的实例引入了合力和分力的概念以及等效替代的物理思想。等效替代是物理学中常用的方法，在以后的学习过程中，“运动的合成与分解”“等效电路”“交流电的有效值的定义”等，都要用到“等效替代”的方法，因此，在教学中要让学生体会这个方法，同时要让学生领悟物理方法在建立概念中的作用。,第四节力的合成,教学目标：能从力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-力的平行四边形定则，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。知道合力的大小与分力间夹角的关系。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。,教学的重点难点：平行四边形定则及其应用,一合力和分力,让学生掌握合力、分力概念同时，掌握等效替代法的含义,在力的合成中，强调“相同的作用效果”的同时，还要使学生明白，分力是实际存在的，具有具体的施力物体，合力是假想的力，有相同的作用效果但没有与之对应的施力物体.,现有教材的处理方法和原教材不同，先做两个分力的图示，再做出具有相同作用效果的力也就是合力的图示，然后做连接，让学生猜想分力与合力间具有什么关系？这样做的好处在于不是直接给出平行四边形，而是通过学生的自主探究过程来理解并接受平行四边形定则，给学生提供了一次很好的探究机会。,二、平行四边形定则,三角形定则：,简化为,三、共点力的合成1作图法：注意：表示分力和合力的有向线段共点且要画成实线，与分力平行的对边要画成虚线，力线段上要画上刻度和箭头。2计算法：先根据力的平行四边形定则作出力的合成示意图，然后运用数学知识求合力大小和方向。3两个以上共点力的合成方法要加以说明,四、合力与分力大小关系,两个力F1、F2的合力大小的取值范围为：,五、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。,一、分力的概念注意：分力与合力是等效替代关系，分力与合力可以互相代替，并非同时存在!,二、力的分解是力的合成的逆运算力的分解同样遵守平行四边行定则。,同一个力，若没有其他限制，可以分解为无数对大小、方向不同的力(