闽师堂教案之高考物理第一轮总复习2、相互作用

1、 台江教务教案纸科目名称物 理审批意见：课 题专题二、相互作用学生姓名任课教师温 健 平学生年级高 三授 课 日 期 年 月 日 时至 时授 课 形 式aaab教学目的：1.通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数 计算摩擦力。2.知道参见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。3.通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。教学重点：正确、熟练地掌握物体的受力分析方法。应用力的合成与分解处理共点力作用下物体的平衡问题，注意掌握弹簧弹力、摩擦力参与的平衡问题、弹簧形变引起的能量转化与守恒

2、问题分析方法，为后面的复习打下基础。教学难点：摩擦力的分析讲授内容第1课时 常见的三种力、受力分析1、高考解读例1. （09年北京卷）18如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则a将滑块由静止释放，如果tan，滑块将下滑b给滑块沿斜面向下的初速度，如果tan，滑块将减速下滑c用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsind用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin解析：ab选项：对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面下

3、滑则mgsinmgcos，ab错。c选项：若要使物块在平行于斜面向上的拉力f的作用下沿斜面匀速上滑，由平衡条件有：f-mgsin-mgcos=0故f= mgsin+mgcos，若=tan，则mgsin=mgcos， 即f=2mgsin，c正确。d选项：若要使物块在平行于斜面向下的拉力f作用下沿斜面向下匀速滑动，由平衡条件有：f+mgsin-mgcos=0 则 f=mgcos- mgsin 若=tan，则mgsin=mgcos，即f=0，d错误。答案：c例2. （09年海南物理）3两刚性球a和b的质量分别为和、直径分别为个()。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设a、b

4、两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为和，筒底所受的压力大小为 已知重力加速度大小为g。若所以接触都是光滑的，则abc d解析：对ab整体分析有平衡条件就可以得到答案答案：a点评：受力分析的步骤：1. 明确研究对象（选整体或者隔离）2. 受力分析（顺序：重力、弹力、摩擦力、其他力）3. 列举方程求解2、知识网络考点1.力1. 概念：力是物体之间的相互作用。2. 力的性质1 物质性：力不能脱离物体而存在。“物体”同时指施力物体和受力物体。2 相互性：力的作用是相互的。3 矢量性：力是矢量，即有大小，又有方向。3. 力的单位：n4. 力的分类：按力的性质分：可分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等

5、。按力的效果分：可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。5.力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。6.力的三要素：大小、方向、作用点。力的三要素决定了力的作用效果。表示力的方法：力的图示。7.力的测量工具：测力计。考点2.重力1. 定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。2. 大小：3. 方向：竖直向下。地面上处在两极和赤道上的物体所受重力的方向指向地心，地面上其他位置的物体所受重力的方向不指向地心。4. 作用点：因为物体各个部分都受到重力作用，可认为重力作用于一点即为物体的重心。重心的位置与物体的质量分布和几何形状有关重心不一定在物体上，可以在物体之外。考点3.弹力

6、1. 定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力，这是由于要恢复到原来的形状，对使它发生形变的物体产生的力。2. 产生条件：直接接触、弹性形变3. 弹力方向的确定：1 压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体。2 绳的拉力方向：总是沿着绳，指向绳收缩的方向。3 杆子上的弹力的方向：可以沿着杆子的方向，也可以不沿着杆子的方向。4. 弹力大小的确定弹簧在弹性限度内，遵从胡克定律即同一根张紧的轻绳上拉力处处相等。弹力一般根据物体的运动状态，利用平衡知识或牛顿第二定律求解。考点4.摩擦力1.静摩擦力产生：两个相互接触的物体，有相对运动趋势时产生的摩擦力。作用效果：总是起着阻碍

7、物体间相对运动趋势的作用。产生条件：a：相互接触且发射弹性形变b：有相对运动趋势c:接触面粗糙大小：根据平衡条件求解或牛顿运动定律求解。方向：总是与物体的相对运动趋势方向相反。2.滑动摩擦力产生：两个相互接触的物体，有相对运动时产生的摩擦力作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动的作用。产生条件：a：相互接触且发射弹性形变b：有相对运动c:接触面粗糙大小：滑动摩擦力的大小与正压力成正比，即，n指正压力不一定等于物体的重力 ，滑动摩擦力还可以根据平衡条件求解或牛顿运动定律求解 方向：总是与物体的相对运动方向相反。3、复习方案基础过关重难点：对重力概念的理解例3关于重力下列说法中正确的是（ ）a物体重

8、力的大小总是恒定的b同一地点，物体重力的大小与物体的质量成正比c物体落向地面时，它受到的重力大小大于它静止时受到的重力大小d物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力解析：ab选项：物体重力的计算式为，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关，对同一地点，g的取值相同。随着物体所处地理位置纬度的升高，g的值在增大；随着高度的增加，g的值将减小，因此不能认为物体的重力是恒定的。a错b对。c：由公式可以知道物体的重力仅与物体的质量与当地的重力加速度有关，与物体的运动状态无关，c错。d：用测力计竖直悬挂重物只有静止时，物体对测力计的拉力才等于物体的重力，d错。答案：b点评：理解重力的关键：1.方

9、向竖直向下2.重力的大小与物体的运动状态无关，随着高度和纬度的不同而不同。3.处于地球表面上的物体受到地球的吸引力可以分解为随地球自转所需要的向心力和重力。典型例题：例4在粗糙的水平面上放一物体a,a上再放一质量为m的物体b，ab间的动摩擦因数为，施加一水平力f与a，计算下列情况下a对b的摩擦力的大小当ab一起做匀速运动时当ab一起以加速度a向右做匀加速运动时当力f足够大而使ab发生相对运动时解析：因ab向右做匀速运动，b物体受到的合力为零，所以b物体受到的摩擦力为零。因ab无相对滑动，所以b物体受到的摩擦力为静摩擦力，此时不能用滑动摩擦力的公式来计算，用牛顿第二定律对b物体有因为ab发生了相

10、对滑动，所以b物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，用滑动摩擦力的公式来计算， 答案：0 ma 点评：摩擦力大小的计算方法：在计算摩擦力的大小之前，必须首先分析物体的运动情况，判明是滑动摩擦力还是静摩擦力。若是前者用或牛顿运动定律，若是后者用平衡条件或牛顿第二定律求解。第2课时 力的合成与分解1、高考解读例1. （09年江苏物理）2用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（取） a b c d答案：a解析：题中当绳子拉力达到f=10n的时候，绳子间的张角最大，即两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个

11、力为共点力，受力如图。绳子与竖直方向的夹角为，绳子长为l0=1m,则有，两个挂钉的间距离，解得m，a项正确。答案：a点评：熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本；一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大。例2.一个物体受三个共点力的作用，它们的大小分别为f1=7n，f2=8n，f3=9n求它们的合力的取值范围？解析： 因三个共点力的大小已知，方向未知。所以三力方向相同时，合力最大而三个力的合力最小值确定方法可以求两个力的合力范围。而f3在此范围内所以三个力合力的最小值。点评：共点的的三个力，若其中任意一个力的值在

12、另两个力的合成范围之内，那么这三个力的合力有可能为零 2、知识网络考点1.力的合成与分解1. 合力与分力1 定义：如果一个力产生的效果与几个力产生的效果相同，那这个力就叫做这几个力的合力，那几个力就叫做这一个力的分力。2 合力与分力的关系是等效替代关系。2.力的合成与分解：求已知几个力的合力叫做力的合成，求一个力的分力叫做力的分解。考点2.平行四边形定则1.求解方法：求两个互成角度的共点力f1,f2的合力，可以用表示f1,f2的有向线段为邻边作平行四边形，它的对角线的长度就为合力的大小，对角线的方向就为合力的方向。，合力f的方向与f2的方向成2讨论：两个分力大小不变的情况下，夹角越大合力越小，

13、夹角越小，合力越大。合力的变化范围为，合力可以大于分力，可以等于分力，也可以小于分力。3、复习方案基础过关重难点：力的合成与分解（07年苏锡常镇四市二模6.）例3. 江阴长江大桥主跨 1385m ，桥下通航高度为50m ，两岸的桥塔高 196m ，桥的东西两侧各有一根主缆横跨长江南北两岸，绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定，简化模型的剖面图如图所示，整个桥面共 4.8104 t ，都悬在这两根主缆上，若地面及桥塔对桥面的支持力不计， g取10m/s2，则每根主缆承受的拉力约为 ( )a . 2.4108n b. 6108n c . 1.2l09n d. 2.4109n 解析：桥的东西两侧各有一根主缆

14、,共有四根主缆。画出受力图如图示：由共点力平衡条件，解得 t=6108 n答案：b点评：在实际问题中灵活应用力的合成与分解。典型例题：（改编）例4.如图所示，重物的质量为m，轻绳ao和bo的ab端是固定的，平衡时ao是水平的，bo与水平面的家教为。则ao的拉力f1和bo的拉力f2的大小是 （ ）a. b. c. d. 解析：方法一：正交分解法将o点受到的力沿水平方向和竖直方向正交分解，由力的平衡条件得 解得bd选项正确。方法二：合成法以o点为研究对象，受力分析由平衡条件可以知道，将合成为合力f，则f=f3，由直角三角形知识，得即，。bd选项正确。方法三：效果分解法将拉力f3按照作用效果分解为f

15、31和f32，由直角三角形知识有：，所以, bd选项正确。点评：在对实际问题的求解中，可以用合成法，也可以用分解法，还可以用正交分解法。要善于根据题目要求，灵活选择解题方法。一般来说，在研究多个共点力作用的力学问题是，选用正交分解法比较方便。 第3课时 实验（2）探究弹力和弹簧伸长的关系真题品析知识： f-l图像例1.（广东理科基础17）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是 （ ） aa的原长比b的长 ba的劲度系数比b的大 ca的劲度系数比b的小 d测得的弹力与弹簧的长度成正比解析：图象中的斜率表

16、示劲度系数，可知a的劲度系数比b的大，b正确；与的截据表示原长则a的原长比b的短，a错。答案：b 点评：了解f-l图像中的斜率的物理意义。 热点关注例2. （合肥09高三教学检测） 某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验。他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长l0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度l，把l-l0作为弹簧的伸长x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下列所示图线的哪一个？( )解析：由于有重力，当不挂重物时也有形变。答案：c点评：对实验中的注意事项要熟练分析。2、知识网络一、实验目的1探索弹力和弹簧伸长的关系 2培养学生进

17、行实验研究的科学方法二、实验原理弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等弹簧的伸长越大，弹力也就越大。三、实验器材铁架台、弹簧、砝码、 刻度尺、坐标纸四、实验步骤1测量弹簧的伸长（或总长）及所受的拉力（或所挂钩码的质量）列表作出记录，要尽可能多测几组数据。2根椐所测数据在坐标纸上描点，最好以力为纵坐标，以弹簧的伸长为横坐标。3按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线），所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。4.以弹簧的伸长为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数五、注意事项1给弹簧施加拉力不要太大，

18、以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。2测量弹簧长度时，不要用手拉弹簧，在弹簧自然竖直状态去测量.3. 为了减小误差，要尽量多测几组数据.4.使用数据时应采用(lx-l0)即弹簧长度变化量.3、复习方案基础过关：重难点：探究弹簧弹力与伸长的关系的实验方法例3. 用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长。十七世纪英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现在一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，问最大拉力多大?由于这一拉力很大，杆又较长，

19、直接测试有困难，选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：(1)测试结果表明线材受拉力作用后其伸长与材料的长度成_ 比，与材料的截面积成_ 比。(2)上述金属细杆承受的最大拉力为_ n。解析：从数据中找拉力相同的数据比较伸长与材料的长度的关系。从数据中找拉力相同的数据比较伸长与截面积的关系。答案：（1）正，反 （2）典型例题例4：几个同学合作如图甲所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”，弹簧的上端与标尺的零刻度对齐，他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g=

20、9.8m/s2）钩码质量m/g0306090120150标尺刻度x/10-2m6.007.158.349.4810.6411.79根据所测数据，在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线。作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是 ；这种规格弹簧的劲度系数k= n/m（保留三位有效数字）。解析：作图时注意坐标轴的物理量、单位、单位标度等。答案：弹簧的自然长度（原长）为6cm 26.0第4课时 实验（3）验证力的平行四边形定则实验1、高考解读真题品析知识：验证力的平行四边形定则例1.（09年山东卷）23(12分)（1）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的

21、橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子a、b上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为o，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。为完成实验，下述操作中必需的是 。a. 测量细绳的长度b. 测量橡皮筋的原长c. 测量悬挂重物后橡皮筋的长度d. 记录悬挂重物后结点o的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是 解析：bc：测量长度可以利用比例关系得出的二个分力、一个合力 d确定画图时标准点 不同的小重物可以产生不同效果所以要更换重物答案：bcd 更换不同的小重物点评：只要知道验证

22、平行四边形定则的实验原理，就可以掌握好任意形式的变题。2、知识网络一、实验目的验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则。二、实验原理如果使f1、f2的共同作用效果与另一个力f/的作用效果相同（使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看f1、f2用平行四边形定则求出的合力f与这一个力f/是否在实验误差允许范围内大小相等、方向相同，如果在实验误差允许范围内，就验证了力的平行四边形定则。三、实验器材木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套（两个），弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器，铅笔。 四、实验步骤1用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。2用图钉把橡皮条的一端固定在板上的a点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。3用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置o4用铅笔描下结点o的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力f1和f2的图示，利用刻度尺和三角板根椐平行四边形定则求出合力f。5. 只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置o,记下弹簧秤的读数和细绳的方向.按同样的比例用刻度尺从o点起做出这个弹簧秤的拉力f的图示。6比较f与用平行四边形定则求得的合力f，在实验误差允许的范围内是