相互作用力 说课一等奖

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360搜索“全品文教高中”或直接打开网页/faq，点击“常见问题”。4.如您遇到有关课件技术方面的问题，请打开网页/faq，点击“常见问题”，或致有关内容方面的问题，请致高中物理必修第一册RJ第三章相互作用——力1重力与弹力第1课时重力、弹力的理解第2课时实验:探究弹簧弹力与形变量的关系、胡克定律2摩擦力第1课时滑动摩擦力第2课时静摩擦力及摩擦力综合问题3牛顿第三定律4力的合成和分解第1课时力的合成和分解第2课时实验:探究两个互成角度的力的合成规律5共点力的平衡专题课:整体法与隔离法、动态平衡问题章末知识总结1重力与弹力单元设计本章学习的是关于力的知识,并研究当加速度等于0时物体所受各个力之间的关系——合力为0,开始建立运动和相互作用的关系,本章在高中物理教学中占有重要地位,在培养学生学科核心素养方面具有重要意义.本章教材与以往教材在结构设计上有几个显著变化:第一,把牛顿第三定律由原来在第四章,提前放入本章,这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础.为此,本章在重力、弹力、摩擦力的后面,增加了“牛顿第三定律”一节课文,并在该节课文中,专门设立了一个“物体受力的初步分析”小标题,为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔.单元设计第二,把力的合成和分解设计为一节课,其教学目标很明确,只要求学生会用等效替换的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算,并不要求学生解答具体实际情境中的受力问题,而把这些问题放在“共点力的平衡”中去解决,这有利于帮助教师理解和规范力的合成和分解的教学目标.第三,把“共点力的平衡”由原教科书中牛顿第二定律应用的特例,变为一个独立知识点,放在牛顿第二定律之前学习,并且作为本章的一个重点.学生在学习共点力平衡的过程中,所形成的一些科学思维方法,将为学习和应用牛顿第二定律带来帮助,有利于循序渐进地形成运动与相互作用观念.单元设计具体来说,本书编写时有以下一些思考.1.强化了胡克定律的教学过程课程标准明确要求“通过实验,了解胡克定律”,“探究弹簧弹力与形变量的关系”被列为高中物理学生的必做实验,是必修课程12个学生实验之一.为此,教科书中以“实验”栏目,全面陈述了探究胡克定律的实验过程,并让学生自主获得实验数据,制作弹簧弹力和伸长量关系的F-x图像,发现并概括弹簧弹力与伸长量的定量关系,形成胡克定律的结论.通过实验探究胡克定律是初中教学中没有的内容,在高中教学中应给予足够重视.单元设计2.牛顿第三定律——为受力分析奠定基础教科书在重力、弹力、摩擦力的后面,共点力的平衡的前面安排了牛顿第三定律的教学内容,这是十分必要的.一方面,它有利于加深对重力、弹力、摩擦力的理解,另一方面,又为共点力平衡问题中的受力分析环节奠定必要的知识基础,学好牛顿第三定律的意义是显而易见的.单元设计学生在学习牛顿第三定律时,常常处于一种矛盾的尴尬处境:通过初中物理课的学习和科普熏陶,牛顿第三定律的结论或许学生已经知道了,但具体实践情境中关于作用力与反作用力的认识,又存在不少误区.针对这种状况,教科书一开始创设了一个问题情境:大人和小孩掰手腕,他们相互的作用力一样大吗?学生带着困惑的问题,系统学习了牛顿第三定律之后,教科书在拓展学习的实验中,提出了用类似实验检验掰手腕的相互作用力的方案,不仅从理论上抽象地认识了这个问题,而且从实践上具体地感受了该结论的真实性,引导学生从理论和实验相结合的方式来认识产生困惑的物理问题.单元设计本节课文中,专门设立“物体受力的初步分析”小标题,把牛顿第三定律的知识用来进行物体受力的初步分析.教科书除了强调受力分析的“研究对象”、明确是“受力分析”而不是“施力分析”之外,还注重区分“作用力和反作用力”与“平衡力”概念的不同.同时,在练习题中还设计了“有几对作用力和反作用力”的问题,让学生从一对又一对的作用中,分清楚物体受的是一对力中的哪一个.这些措施都有利于培养学生受力分析的能力.单元设计3.从整个高中物理课程的视角设计力的合成和分解的教学目标关于力的合成和分解的教学目标,在现行高中物理教学中是存在一定误区的.有不少教师在力的合成和分解教学中,急功近利地用平行四边形定则求解物体的受力,进行像三角形支架、劈、日光灯悬线等各种实践情境的受力计算.面对学生解答该类习题的困惑,教师还提出了“根据力的作用效果来判断分力方向”的方法,使力的分解成了教学的难点.这种教学设计,是对力的分解教学目标的误解.单元设计课程标准把力的合成和分解教学要求降低为“了解”,并要求“能用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题”,明确指出分析日常生活中的受力问题,所用的知识是共点力的平衡条件,而不是力的分解.力的分解不过是共点力平衡问题解答中的一个数学计算步骤,它不属于运动与相互作用观念的核心知识.为此,教科书把力的合成和分解合并为一节课文,在该节课文中,突出“等效替换”的思想,不要求学生用力的分解求解实际情境中物体的受力问题,学生会用平行四边形定则求解有确定方向的力的分解问题就可以了.单元设计分力的方向(或坐标系的选择),是以后学习共点力的平衡和牛顿第二定律时根据问题解答的需要来确定的.这样的教学目标,不仅大大减轻了学生的学业负担,更重要的是规范了学生解答静力学和动力学问题的思路,有利于培养学生运动与相互作用观念,提升学生的学科核心素养.4.共点力的平衡——高中物理培养运动与相互作用观念的里程碑本章开始在运动与相互作用两者之间建立了联系,共点力的平衡条件是运动与相互作用关系研究的起点.单元设计其中一个重要原因,是因为运用共点力的平衡条件解决物体受力问题的思路是一个在高中物理中具有普遍意义的重要思路.在用共点力的平衡条件解决问题时,首先要明确相互作用的对象(受共点力作用的物体),接着要分析和描述相互作用的物理量(受力分析),随后要根据相互作用的效果(加速度为0的平衡状态)和运用相互作用的规律(合力为0)来建立数学关系.单元设计这种解决问题的思维链条在以后的学习中还将会不断出现.例如,运用牛顿第二定律、欧姆定律、气体实验定律解决问题,都涉及“明确作用对象”“分析作用的量”“认识作用效果和规律”等思路,这种视角和核心思路,普遍用于力、电和热等问题的分析.共点力的平衡是高中物理课程中这一思路的起点,为形成运动与相互作用观念起到基础性的作用.教学中,不仅要用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题,而且要通过共点力平衡问题的分析,培养学生形成规范、科学的思维程序,养成科学的思维习惯,促进学生运动与相互作用观念的形成.单元设计第1节

重力与弹力2课时第2节

摩擦力2课时第3节

牛顿第三定律1课时第4节

力的合成和分解2课时第5节

共点力的平衡2课时教学目标1.知道重力产生的原因、大小和方向.会测量物体重力的大小.2.知道重心的概念,初步体会等效替代的思想,体会引入重心概念的意义.3.会画力的图示和示意图.4.通过实验观察,抽象概括弹力产生的条件.5.知道压力、支持力和拉力都是弹力.会根据弹力产生的条件或者物体的运动状态及其变化,分析弹力的方向.了解重力和弹力在生产和生活中的应用,体会物理学与生产、生活的紧密联系.6.通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系,了解胡克定律,了解科学探究中获取及处理数据的研究方法.教学目标【教材分析与教学建议】本节内容包括重力和弹力两部分.这两部分内容的主线是一致的,都是首先讲述力的产生原因或者条件,然后研究力的方向和大小.另外,在重力部分以重力的作用点——重心作为知识载体,体现了等效思想,即重心在效果上可以等效替代物体各部分所受重力的作用点;还以重力为例,呈现了如何利用力的图示和力的示意图表示力的作用点、大小和方向.在弹力部分按照从一般的弹力到特殊的弹力(例如弹簧弹力和绳子上的弹力)的思路,具体讨论了弹力的大小和方向,在研究思路上,体现了先定性再定量的研究思路.教学目标本节课的教学重点是通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系.这是因为:第一,本部分是有关弹力大小的重要内容;第二,体验探究的方法,如何设计实验、记录数据、处理数据等,可以为后续探究活动提供参照;第三,培养学生建立模型、推理论证等能力;第四,与生活紧密联系.本节课教学的难点是理解重心的概念.这是因为重心的概念比较抽象,是由等效思想引出的,学生往往缺乏直接体验.1重力与弹力第1课时

重力、弹力的理解【学习目标】新课程标准学业质量水平

1.认识重力

2.认识弹力

1.知道力是物体间的相互作用,会画力的图示和示意图

2.知道重力产生的原因和重心的概念,初步了解重力加速度随纬度变化的规律

3.知道弹力产生的条件及有无弹力的判断,会判断常见弹力的方向

4.了解重力和弹力在生产和生活中的应用教材导引知识点一

力1.定义:一个物体对另一个物体的作用.2.力的三要素:大小、

和

.

3.单位:

,简称

,符号:

.

方向作用点牛顿牛N教材导引知识点二

重力和重心1.重力:

,符号为G.

2.大小:G=

,其中g的单位是

或

.

3.方向:

.

4.重心(作用点):一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,认为各部分受到的重力作用集中于一点,该点叫作物体的重心.由于地球的吸引而使物体受到的力mgN/kgm/s2竖直向下教材导引知识点三

力的表示方法1.力的图示:力可以用

表示,有向线段的

表示力的大小,

表示力的方向,箭头(或箭尾)表示力的

.

2.力的示意图:在不需要准确标度力的大小时,通常只需要画出力的作用点和方向.有向线段长度箭头指向作用点教材导引知识点四

弹力1.形变:物体在力的作用下

或

发生的变化.

2.弹力:发生形变的物体,由于要

,对与它

的物体产生的力.

3.常见的弹力:压力和支持力都是弹力,方向

;绳子的拉力也是弹力,方向

.

沿着绳并指向绳收缩的方向形状体积恢复原状接触跟接触面垂直新课探究考点一

对重力、重心的理解[科学论证]1.如图3-1-1所示,建筑工人常用重垂线来检测墙壁是否竖直,图3-1-1重力的方向竖直向下,重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的原理制造的仪器,所以悬挂重锤的细线方向一定在竖直方向上,如果墙壁与悬线平行,则说明墙壁竖直.新课探究2.物体的重心一定在物体上吗?请举例说明.物体的重心不一定在物体上,如圆筒、圆环等.新课探究[要点提炼]1.重力方向竖直向下,“竖直向下”等价于“垂直于水平面向下”,但是“竖直向下”不一定

“垂直于接触面向下”,也不一定“指向地心”.2.重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体的质量分布有关.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心.重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.确定重心位置的方法:悬挂法.新课探究例1

下列关于重力、重心的说法正确的是(

)A.任何有规则形状的物体的重心一定与它的几何中心重合B.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外C.用一绳子将物体悬挂起来,物体静止时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上D.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的[解析]

只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在几何中心上,故A错误;物体的重心可以在物体上,也可以在物体外,如质量分布均匀的环的重心在环的本体外,故B错误;用一绳子将物体悬挂起来,物体静止时,由二力平衡可知,该物体的重心一定在绳子的延长线上,故C错误;重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的,故D正确.D新课探究例2

关于物体的重心,下列说法中正确的是 (

)A.任何物体的重心都一定在物体上B.重心的位置只与物体的形状有关C.形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心D.“悬挂法”应用的是二力平衡的知识,只能确定形状规则物体的重心位置[解析]

物体的重心不一定在物体上,可能在物体的外部,选项A错误;重心的位置不只与物体的形状有关,还与质量的分布有关,选项B错误;形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心,选项C正确;“悬挂法”应用的是二力平衡的知识,不仅仅可以确定形状规则物体的重心,不规则物体的重心也能确定,选项D错误.C新课探究考点二

力的图示与示意图[物理观念]

如图3-1-2所示是飞机飞行时受到多个力的示意图,现在要作出各力的图示,能否用不同的标度?图3-1-2不能,作同一个物体的受力图示时,各力必须选用同一标度.新课探究[要点提炼]

力的图示直观、准确地体现了物体受到的各个力的大小、方向和作用点,同一物体受到多个力作用时,必须使用统一的标度表示力的大小.标度应根据各力的大小合理选取,一般情况下表示力的图示的线段应取2~5个整数段标度的长度;如果同一物体受到的多个力大小相差较大,可改用力的示意图进行受力分析.新课探究例3

如图3-1-3所示,物体A对物体B的压力是10N,试画出这个力的图示和示意图.图3-1-3新课探究变式

图3-1-4表示的是小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则力的作用效果相同的是(

)A.F1和F2 B.F1和F4C.F1和F3、F4 D.都不相同图3-1-4[解析]

力的作用效果与力的大小、方向及作用点有关,图中F3方向斜向上,其余力的方向水平向右,F3的作用效果与其他力的效果不同;F2比F1、F4两个力小,所以F2与F1、F4作用效果也不同;只有F1和F4作用效果相同,选项B正确.B新课探究

新课探究

新课探究考点三

弹力有无的判断[科学推理]弹力是接触力,如图3-1-5所示,相互接触的P、Q物体间一定存在弹力吗?图3-1-5不一定.新课探究[要点提炼]

相互接触是产生弹力的首要条件,但相互接触的物体间不一定存在弹力,只有两个物体因接触而产生形变时,两物体间才有弹力产生.新课探究例4

关于弹力产生的条件,下列说法正确的是 (

)A.相互接触的物体间一定有弹力B.发生形变的物体一定对与其接触的物体产生弹力作用C.先有弹性形变,后有弹力D.不接触的两物体之间不可能有弹力[解析]

相互接触是产生弹力的首要条件,但相互接触的物体间不一定存在弹力,只有两个物体因接触而产生形变时,两物体间才有弹力产生,选项A、B、C错误,选项D正确.D新课探究变式

如图3-1-6所示,图A、B、C中a、b为两个完全相同的小球,图D中a为光滑斜面,b为小球.各图中绳为轻质细绳,接触面均光滑.若a、b均处于静止状态,则a、b之间有弹力的是 (

)图3-1-6B新课探究图3-1-6[解析]A图中两球若受水平方向的弹力,则每个球在水平方向上合力不为零,绳不会竖直,故A错误;B图中两球相互挤压,故两球间一定有弹力,故B正确;C图中地面光滑,两球保持静止,若有挤压,则b将运动,故C错误;D图中b竖直悬挂,假设a、b间有弹力,则b受力不平衡,故a、b间无弹力,故D错误.新课探究[技法点拨]弹力有无的判断方法(1)直观法:明显形变产生的弹力可根据(弹簧、橡皮条、海绵等)形变情况判断弹力是否存在.(2)假设法:假设研究对象与接触物体之间存在弹力,分析研究对象的运动状态,如果运动状态与题设状态相符,则弹力存在.(3)状态法:先不考虑要研究的弹力,分析物体所受的其他作用力,看物体能否在该位置保持原来的状态,若能保持原来的状态,则说明物体间无弹力作用.新课探究考点四

对弹力方向的判断[相互作用观]

物块对支撑面的压力的方向一定竖直向下吗?不一定.压力的方向总与接触面垂直,如往墙上按图钉时,手对图钉的压力是水平的;放在斜面上的物体对斜面的压力垂直于斜面向下.新课探究[要点提炼]

弹力的方向应根据弹力的产生原因确定.物块对支撑面的压力是由于物块发生形变(物块下部收缩)引起的,物块要恢复原状,则对其支撑面产生与接触面垂直且指向支撑物体的压力.新课探究例5

有四位同学把斜面对物体的支持力分别画成如图3-1-7所示的四种情况,其中正确的是 (

)图3-1-7[解析]

斜面对物体的支持力作用在物体上,垂直于斜面向上,故A正确,B、C、D错误.A新课探究变式

请在如图3-1-8所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图(各图中物体P均处于静止状态).图3-1-8[解析]

甲中属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上.新课探究变式

请在如图3-1-8所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图(各图中物体P均处于静止状态).图3-1-8[解析]乙中A、B两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A点弹力方向水平向右,B点弹力方向垂直于斜面指向左上方,且都过球心.新课探究变式

请在如图3-1-8所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图(各图中物体P均处于静止状态).图3-1-8[解析]丙中A点属于点与球面相接触,弹力应垂直于球面的切面斜向上,且必过球心O,B点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆向上.新课探究[技法点拨]1.弹力的产生条件:(1)物体间直接接触;(2)接触处发生形变.2.弹力的方向:总是与物体发生形变的方向相反.图3-1-9新课探究研究微小形变的方法1.力学放大法:如图3-1-10所示,取一个扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,使水面位于细管中,用手捏玻璃瓶,会看到什么现象?这说明了什么?图3-1-10新课探究2.光学放大法:如图3-1-11所示,把微小的形变进行放大,便于观察.图3-1-11新课探究例6

如图3-1-12所示是为显示桌面微小形变的实验装置,M、N为两面平面镜,P为光点,向下压桌面的作用力为F,则(

)A.F增大时,光点向上移动B.F增大时,光点向下移动C.无论F增大还是减小,光点都向上移动D.无论F增大还是减小,光点都向下移动图3-1-12[解析]

光反射时,反射角等于入射角,光依次被这两个平面镜反射,最后射到刻度尺上形成光点P,若在两镜之间桌面上用力F向下压桌面,M、N将向中间倾斜,则光的入射角相对减小,由光的反射定律可知,反射角也减小,光点会在刻度尺上向下移动.B教师备用习题1.如图甲所示,小车上固定的一根直杆A顶端固定着一个小球B,现小车从斜面上匀速下滑,如图乙所示,则小球受到的弹力方向正确的是(

)A.沿杆方向向上B.沿杆方向向下C.竖直向上 D.上述说法均不正确C[解析]杆产生的弹力的方向不一定沿着杆的方向.小球在重力和弹力作用下处于匀速直线运动状态,重力和弹力是一对平衡力,所以弹力与重力大小相等,方向相反,即弹力方向竖直向上,选项C正确.教师备用习题2.(多选)一辆汽车停在水平地面上,下列说法正确的是 (

)A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生形变B.地面受到了向下的弹力,是因为汽车发生形变C.汽车受到了向上的弹力,是因为地面发生形变D.汽车受到了向上的弹力,是因为汽车发生形变BC[解析]物体发生形变后,要恢复原状,对与它接触的物体有力的作用,这就是弹力,是施力物体发生形变时对受力物体的力.地面受向下的弹力,是因为汽车轮胎发生了形变,从而对地面产生了向下的压力,故A错误,B正确;汽车受到了向上的弹力,是因为地面发生了形变,故C正确,故D错误.教师备用习题3.下列关于弹力的叙述中错误的是 (

)A.压力、拉力、支持力都是弹力B.压力和支持力的方向总是垂直于接触面C.轻绳、轻杆上产生的弹力的方向总是在沿绳、杆的直线上D.轻杆不同于轻绳,弹力的方向可以不沿杆C[解析]弹力包括压力、拉力、支持力,其中绳的拉力总沿绳收缩的方向,压力、支持力的方向总与接触面垂直,故选项A、B正确;杆不同于绳,杆可以发生拉伸形变、压缩形变和弯曲形变,所以杆的弹力方向不一定沿杆,要具体问题具体分析,选项C错误,D正确.课堂评价1.(对重力的理解)如图3-1-13所示,“马踏飞燕”是我国古代雕塑艺术的稀世之宝,它呈现了“飞奔的骏马的一只蹄踏在飞燕上的情景”,这座雕塑能稳稳地立着是因为(

)A.马所受重力很大B.马蹄很大C.马的重心在飞燕体内D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上图3-1-13[解析]

飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上,与马的重力大小无关,与马蹄的大小无关,而是因为马处于平衡状态,飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上,A、B错误,D正确;根据马的形态,马的重心不会在飞燕体内,C错误.D课堂评价2.(对重心的理解)(多选)关于物体的重心,以下说法中正确的是(

)A.把物体挖空后就没有重心了B.用线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心C.一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变D.舞蹈演员在做各种优美动作时,其重心的位置不变[解析]

把物体挖空后其重心仍然存在,只是位置可能改变,也可能仍在原来位置,如篮球的重心就在球心位置,故A错误;重心是重力在物体上的等效作用点,用一根悬线竖直挂起的物体静止时,细线方向一定通过物体的重心,故B正确;一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变,故C正确;舞蹈演员在做各种优美动作时,其重心的位置随肢体的形状的变化会发生变化,故D错误.BC课堂评价3.(对弹力的理解)下列与弹力有关的说法中正确的是(

)A.相互接触的物体间一定有弹力作用B.细杆对物体的弹力总是沿着杆,并指向杆收缩的方向C.书对桌面的压力就是书的重力D.轻绳对物体的拉力是由轻绳的形变产生的,其方向指向轻绳收缩的方向[解析]

两个相互接触的物体产生形变时,两个物体之间才存在弹力,选项A错误;轻杆上的弹力的方向可能沿着杆,也可能不沿着杆,选项B错误;压力和重力是两种性质不同的力,选项C错误;轻绳发生形变,对与其接触的物体产生弹力,弹力方向与轻绳恢复原长的方向相同,即沿着轻绳收缩的方向,选项D正确.D课堂评价4.(弹力有无的判断)(多选)如图3-1-14所示,a的质量是2kg,b的质量是1kg.设接触面是光滑的,a和b都静止不动,其中a受两个或两个以上弹力的有(

)图3-1-14CD[解析]A图中a处于静止状态,重力和接触面的弹力平衡,b球与a之间不可能产生弹力,否则a不可能平衡,故a只受一个弹力作用,A错误;B图中a处于静止状态,重力和接触面的弹力平衡,b球与a之间不可能产生弹力,否则a不可能平衡,故a只受一个弹力作用,B错误;课堂评价图3-1-14C图中a在b的压力、重力、接触面的支持力三力作用下处于平衡状态,因此a受到接触面的支持力和b对a的压力两个弹力作用,C正确;D图中b处于静止状态,所以绳子的拉力为10N,a也处于静止状态,且重力大于绳子的拉力,所以a受到重力、绳子向上的拉力和接触面的支持力,因此a受到接触面的支持力和绳子对a的拉力两个弹力作用,D正确.课堂评价图3-1-14课堂评价5.(弹力方向的判断)请画出图3-1-15中A物体所受弹力的示意图(A处于静止状态).图3-1-15[解析]

甲图中两物体虽然接触,但若有弹力,则A将向左运动,故A不受水平方向的弹力,只受竖直向上的弹力.课堂评价5.(弹力方向的判断)请画出图3-1-15中A物体所受弹力的示意图(A处于静止状态).图3-1-15[解析]乙图中与地面接触点处弹力竖直向上,绳子的拉力也应竖直向上.课堂评价5.(弹力方向的判断)请画出图3-1-15中A物体所受弹力的示意图(A处于静止状态).图3-1-15[解析]丙图中弹力垂直于接触面指向受力物体.1重力与弹力第2课时实验:探究弹簧弹力与形变量的关系、胡克定律【学习目标】新课程标准学业质量水平

1.通过实验,了解胡克定律

2.重视胡克定律的内容,重视科学探究的过程

1.在实验基础上,得出弹簧弹力和形变量之间关系的数学表达式,进而了解胡克定律

2.学习科学探究的方法,突出实验在物理学习中的价值和作用,培养科学探究能力教材导引知识点一

弹性形变和弹性限度1.弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够

的形变.

2.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体

(选填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度.

恢复原状不能教材导引知识点二

探究弹簧弹力与形变量的关系1.实验目的:探究弹簧弹力与

之间的关系.

2.实验结论:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,

的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.

形变量弹力F教材导引知识点三

胡克定律1.胡克定律:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧

成正比,即F=

.

2.劲度系数k:单位为

,符号是

,是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.

伸长(或缩短)的长度xkx牛顿每米N/m新课探究考点一

实验:探究弹簧弹力与形变量的关系【实验器材】弹簧、

、钩码、铁架台、坐标纸.

【实验原理】1.如图3-1-16所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力

.弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用

测出,其伸长量x可以用弹簧的长度减去弹簧的

来求得.

图3-1-16刻度尺大小相等刻度尺原长新课探究2.建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用

连接起来,根据实验所得的图像,就可探究弹力大小与弹簧形变量之间的关系.

平滑曲线新课探究【实验步骤】1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧的长度l0作为原长.2.如图3-1-17所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1.3.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5……和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5……图3-1-17新课探究4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=

)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格.

1234567F/N0

l/cm

x/cm0

l-l0新课探究例1

以下是某同学所进行的“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验步骤:(1)将一个弹簧的上端固定在铁架台上,竖直悬挂起来,在弹簧下挂一个钩码,记下钩码的质量m1,此时弹簧平衡,弹力大小为F1=m1g,用刻度尺测量出此时弹簧的长度l1,并记录到表格中.(2)再增加钩码,重复上述的操作,逐渐增加钩码的重力,得到多组数据.(3)以力F为纵坐标,以弹簧长度lx为横坐标,根据所测的数据在坐标纸上描点.(4)按坐标纸上所描各点的分布与走向,作出一条平滑的曲线(包括直线).(5)根据图线的特点,分析弹簧的弹力F与弹簧长度lx的关系,并得出实验结论.以上步骤中至少有三个不当之处,请将不合理的地方找出来并进行修正.(1)中还应该测出弹簧的原长l0,此时应在不挂钩码的情况下,让弹簧保持自然下垂状态,用刻度尺测出从悬点到弹簧下端的长度作为l0;(3)中建立坐标系时应该以弹簧的伸长量为横坐标,因为探究的是弹簧弹力与伸长量的关系;(5)中应分析弹簧弹力与伸长量的关系.新课探究新课探究【数据处理】1.建立直角坐标系,以F为纵轴,x为横轴,根据测量数据用描点法作图.连接各点得出弹簧弹力F随伸长量x变化的图线,如图3-1-18所示.2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.3.得出弹簧弹力与伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.图3-1-18新课探究例2

一位同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验.(1)下列实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,将这些步骤用字母排列出来:

(填选项前的字母).

A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹簧弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹簧弹力与伸长量的关系式F.解释函数表达式中常数的物理意义CBDAEF[解析]在做实验的时候一般步骤为先组装器材,然后进行实验,最后处理数据,故顺序为CBDAEF.新课探究(2)下表是这位同学所测的几组数据.①算出每一次弹簧的伸长量,并将结果填在表中的空格中.弹簧弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧原来长度l0/cm1515151515弹簧后来长度l/cm16.217.318.519.620.8弹簧伸长量x/cm

1.22.33.54.65.8新课探究②根据上表的数据在图3-1-19的坐标系中作出F-x图线.弹簧弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧原来长度l0/cm1515151515弹簧后来长度l/cm16.217.318.519.620.8弹簧伸长量x/cm

图3-1-191.2

2.3

3.5

4.6

5.8新课探究③写出图线的函数表达式:

(x用cm作单位).

④写出函数表达式中常数的物理意义:

.

F=0.43x表示弹簧的劲度系数,即表示使弹簧伸长或者缩短1cm所需的外力大小为0.43N[解析]③、④根据图像,该直线为一条过原点的直线,即弹簧弹力与伸长量成正比,则F=kx=0.43x.式中的常数表示弹簧的劲度系数,即表示使弹簧伸长或者缩短1cm所需的外力大小为0.43N.新课探究【注意事项】1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,避免超出弹簧的弹性限度.2.测量长度时,应注意区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x,明确三者之间的关系.3.记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位.4.描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,可允许少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线或直线.5.尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响.新课探究考点二

胡克定律[科学推理]对于同一只弹簧,在弹性限度内对它的拉力越大,它就越长,即弹簧越长反映了弹簧的弹力越大.弹簧的弹力大小是否与其长度成正比?否.在弹性限度内弹簧的弹力大小与弹簧长度的变化量成正比,即F=kx,其中当弹簧伸长时,式中x=L-L0,L、L0为弹簧现在和原来的长度,所以F=k(L-L0),因此弹力大小与L-L0成正比,而不是与弹簧长度L成正比.新课探究[要点提炼]1.胡克定律的适用条件:在弹性限度内,弹簧(或橡皮条)发生弹性形变.2.F=kx的理解:式中的x指弹簧伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧的原长,也不是弹簧形变后的实际长度;弹簧伸长或缩短相同的长度,弹力的大小相等,但方向不同.3.弹簧的劲度系数:弹簧的劲度系数反映了弹簧的“软”“硬”程度,劲度系数越大,则弹簧越“硬”;劲度系数大小由弹簧自身的性质(材料、长度、粗细、横截面积等)决定.新课探究例3

一同学在实验室尝试修复一个坏的量程为0~100N的弹簧测力计,在更换了内部的弹簧后,该同学进行了如下测试:不挂重物时,示数为1N;挂100N的重物时,示数为91N(弹簧仍在弹性限度内).(1)当示数为100N时,所挂重物所受的重力是多少?

新课探究例3

一同学在实验室尝试修复一个坏的量程为0~100N的弹簧测力计,在更换了内部的弹簧后,该同学进行了如下测试:不挂重物时,示数为1N;挂100N的重物时,示数为91N(弹簧仍在弹性限度内).(2)当所挂重物重力为50N时,示数是多少?

新课探究[技法点拨]在弹性限度内,弹簧的弹力F=kx,F与x成正比例关系,但F=k(L-L0)中,F与L只是成线性关系,不是成正比例关系.课堂评价1.(劲度系数)关于弹簧的劲度系数k,下列说法中正确的是 (

)A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小D.与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变程度都无关[解析]

劲度系数反映了弹簧的性质,其大小由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及弹簧伸长或缩短的长度无关,选项B正确.B课堂评价2.(胡克定律)一个实验小组在做“探究弹簧弹力和形变量的关系”的实验时,使用了两根不同的轻质弹簧M和N,他们得到弹簧弹力与弹簧长度的关系图像如图3-1-20所示,则由图可知(

)A.M的原长比N的长B.M的劲度系数比N的小C.M的劲度系数比N的大D.弹力与弹簧长度成正比图3-1-20C[解析]

由胡克定律知,F-l图线与l轴交点的横坐标代表弹簧的原长,故N的原长比M的长,选项A错误;图线斜率代表弹簧的劲度系数,故M的劲度系数比N的大,选项C正确,B错误;弹簧弹力与弹簧的形变量成正比,与弹簧长度是一次函数关系,选项D错误.课堂评价3.(探究弹簧弹力与形变量的关系)在“探究弹簧弹力和形变量的关系”实验中,用图像法处理数据时,某同学误把弹簧的总长度作为横坐标,然后描点作图,其他步骤都正确,则作出的图像应是图3-1-21中的 (

)图3-1-21[解析]

弹簧的弹力F、劲度系数k、总长度x、原长x0之间的关系为F=kx-kx0,由此一次函数关系式可知C正确.C2摩擦力教学目标1.通过分析摩擦现象,理解摩擦力的产生条件,会区分静摩擦力和滑动摩擦力.2.会根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向,并根据F=μFN计算其大小.3.会根据相对运动趋势方向判断静摩擦力的方向,并会根据物体受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向.通过实例,了解最大静摩擦力.4.知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的实例,有将摩擦力知识应用于生产和生活的意识.教学目标【教材分析与教学建议】本节内容是对初中摩擦力知识的延伸和拓展.教科书首先通过回忆初中知识,说明什么是滑动摩擦力,并说明滑动摩擦的大小和方向;然后,在介绍静摩擦力及其方向后,通过实验研究静摩擦力的大小.本节的教学重点是通过实验认识摩擦力的规律.这是因为摩擦力是一种常见的重要的相互作用力,对解释生产或者生活中的现象具有重要价值.判断摩擦力的方向是本节课的难点,这是因为:第一,认识摩擦力需要在大量体验的基础上进行概括归纳,学生在日常生活中往往缺乏这些体验的积累;第二,摩擦力与机械运动紧密联系,比如相对运动、相对运动趋势等概念,这些概念本身就是比较抽象的.2摩擦力第1课时滑动摩擦力【学习目标】新课程标准学业质量水平

1.认识滑动摩擦力

2.知道滑动摩擦现象

3.能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小

1.知道滑动摩擦力,知道它的产生条件

2.通过对摩擦现象的分析,判断摩擦力的方向,感知摩擦力的作用效果

3.了解动摩擦因数与哪些因素有关

4.认识动摩擦因数的同时,需要理解压力的确切含义,能在不同情况下正确求得压力的大小,进而计算滑动摩擦力的大小教材导引知识点一

滑动摩擦力1.滑动摩擦力:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种

相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力.

2.方向:沿着接触面,跟物体的

相反.

3.表达式:Ff=

.

阻碍相对运动的方向μFN教材导引

接触面新课探究考点一

对滑动摩擦力、动摩擦因数的理解[科学探究]

按如图3-2-1所示实验做一做:用力拉动木板,使之在桌面上滑动.(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系?(2)在木块上添加重物,增大木块对木板的压力时,摩擦力如何变化?(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾,摩擦力如何变化?图3-2-1(1)相等

(2)增大

(3)增大新课探究[要点提炼]

滑动摩擦力的产生条件:(1)接触面粗糙.(2)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(3)两物体间有相对运动.新课探究例1(多选)下列有关滑动摩擦力的说法中正确的是(

)A.有压力则一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力则一定有压力C.滑动摩擦力总是跟接触面间的压力垂直D.只有运动的物体才受滑动摩擦力[解析]

产生滑动摩擦力的条件有三个:有压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动,三个条件缺一不可.由产生条件可知,A错误,B正确.滑动摩擦力的方向总沿着接触面,接触面间的弹力总垂直于接触面,所以滑动摩擦力总垂直于压力,选项C正确;滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间,两个物体中可能有一个相对地面是静止的,故D错误.BC新课探究

D[解析]

根据滑动摩擦力产生的条件可知,A错误;两个相对滑动的物体的接触面若是光滑的,则不会有滑动摩擦力,故B错误;动摩擦因数是由两个物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与正压力无关,故C错误,D正确.新课探究新课探究考点二

滑动摩擦力的方向[相互作用观]

如图3-2-2所示,在光滑水平地面上,B的速度v2大于A的速度v1,画出A、B所受滑动摩擦力的方向.图3-2-2新课探究[要点提炼]

滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动,但与物体的运动方向可能相同,也可能相反,即滑动摩擦力可能是阻力,也可能是动力.新课探究例3

如图3-2-3所示,质量为10kg的物体在水平面上向左运动,此时受到F=20N、水平向右的外力作用,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,则物体受到的摩擦力是(

)A.20N,水平向右B.20N,水平向左C.40N,水平向右D.40N,水平向左图3-2-3[解析]

物体相对水平面向左运动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,故其受到水平向右的滑动摩擦力;摩擦力大小Ff=μFN=μmg=40N,选项C正确.C

新课探究[技法点拨]1.滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,并不是与运动的方向相反.2.滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动,并不是阻碍物体的运动.新课探究考点三

滑动摩擦力的计算[科学论证]

滑动摩擦力公式中的压力是否在任何情况下都等于物体的重力?请举例说明.否.物体在水平面上运动时,由于在竖直方向上处于平衡状态,故重力与压力大小相等.如果物体不是在水平面上运动,则不能认为压力大小等于重力.例如小孩沿滑梯下滑时,对滑梯的压力小于自身的重力.新课探究[要点提炼]

滑动摩擦力大小的表达式为Ff=μFN,说明滑动摩擦力的大小与压力成正比,与重力无直接关系,压力大小等于重力的大小只是一种常见的具体情况.新课探究例4

三个质量相同的物体与水平面间的动摩擦因数相同,由于受的水平拉力不同,A做匀速运动,B做匀加速运动,C做匀减速运动,则它们受到的摩擦力大小关系是 (

)A.FB>FA>FC B.FA<FB<FCC.FA=FB=FC D.不能比较大小[解析]

由于三个物体质量相同,所以三个物体对水平面的压力大小相同,根据Ff=μFN可知,三个物体与水平面间的摩擦力大小相等,滑动摩擦力与物体的运动状态无关,故选项C正确.C新课探究例5(多选)如图3-2-4所示,以水平力F压物体A,这时A沿竖直墙壁匀速下滑,若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,A物体的质量为m,那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于 (

)A.μmg B.mg C.F D.μF图3-2-4[解析]

由于物体匀速下滑,因此在竖直方向上重力和摩擦力二力平衡,有Ff=mg;根据滑动摩擦力的公式有Ff=μFN,FN=F,所以Ff=μF,选项A、C错误,B、D正确.BD新课探究[技法点拨]滑动摩擦力的大小计算方法公式法

由Ff=μFN计算,FN为正压力,注意:正压力不一定等于物体的重力二力平衡法

物体匀速直线运动或静止时,根据二力平衡求解教师备用习题1.如图所示,有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接,黑毛巾的中部用线拉住.设线均水平,每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及毛巾与地面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g.欲将黑、白毛巾分离,则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为(

)A.2μmgB.4μmgC.5μmgD.6μmgC

教师备用习题2.(多选)如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力,当它们向右滑动时,下列说法正确的是(

)A.甲、乙、丙所受的摩擦力方向相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大AC教师备用习题[解析]滑动摩擦力的方向与相对滑动的方向相反,所以三个物体受到的摩擦力均水平向左,选项A正确;甲、乙、丙三个物体对地面的压力关系是甲最小、乙最大,因为滑动摩擦力的大小Ff=μFN,所以甲、乙、丙三个物体受到的滑动摩擦力大小关系是甲最小、乙最大,选项C正确.教师备用习题3.如图所示,木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过水平轻质弹簧测力计固定在直立的墙壁上,用力F=17N向左拉动B,使它向左匀速运动,这时弹簧测力计的读数恒为F0=8N.已知A、B两物体的质量分别为mA=4kg、mB=5kg,g取10N/kg.求:(1)A、B间的动摩擦因数;[答案](1)0.2

[解析](1)A、B间的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的弹力大小相等,即Ff=F0=8NA、B间的压力FN=mAg=4kg×10N/kg=40N根据Ff=μFN解得μ=0.2教师备用习题3.如图所示,木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过水平轻质弹簧测力计固定在直立的墙壁上,用力F=17N向左拉动B,使它向左匀速运动,这时弹簧测力计的读数恒为F0=8N.已知A、B两物体的质量分别为mA=4kg、mB=5kg,g取10N/kg.求:(2)B与地面间的动摩擦因数.[答案](2)0.1[解析(2)木板受到的A对其向右的滑动摩擦力Ff和地面对其向右的滑动摩擦力F'f的合力与F大小相等,即其中Ff+F'f=FF'f=μ'F'N=μ'(mA+mB)g解得B与地面间的动摩擦因数μ'=0.1课堂评价1.(产生滑动摩擦力的条件)(多选)关于滑动摩擦力的产生,下列说法正确的是(

)A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B.只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C.受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D.受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用[解析]

滑动摩擦力产生在直接接触、有挤压、不光滑且存在相对运动的两物体间,故选项A、D正确.AD课堂评价2.(滑动摩擦力的理解)下列关于滑动摩擦力的说法中正确的是(

)A.只有运动的物体才受到滑动摩擦力B.滑动摩擦力总是跟物体的重力成正比C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动[解析]

滑动摩擦力产生于两个有相对运动的物体间,但受滑动摩擦力的物体不一定运动,选项A错误;滑动摩擦力总跟物体之间的压力成正比,但与重力不一定成正比,选项B错误;滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,并不一定阻碍物体的运动,选项C错误,D正确.D课堂评价3.(滑动摩擦力的理解)物体与支持面间有滑动摩擦力时,下列说法正确的是(

)A.物体与支持面间的压力越大,则滑动摩擦力越大B.物体与支持面间的压力不变,动摩擦因数一定,接触面积越大,则滑动摩擦力越大C.物体与支持面间的压力不变,动摩擦因数一定,速度越大,则滑动摩擦力越大D.动摩擦因数一定,物体与支持面间的压力越大,则滑动摩擦力越大[解析]

根据滑动摩擦力的表达式Ff=μFN,选项D正确;滑动摩擦力不仅与压力有关,还与接触面间的动摩擦因数有关,选项A错误;滑动摩擦力与物体间的接触面积及相对运动速度的大小均无关,选项B、C错误.D课堂评价

图3-2-5[解析]

用水平力推该物块时,物块在竖直方向上受重力以及支持力,且FN=mg,所以物块受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg,故C正确.C课堂评价5.(滑动摩擦力的计算)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图3-2-6所示,则在匀速拖出的过程中(材料重心未离开台面) (

)A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,工人的拉力逐渐减小C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,平台对材料的支持力也不变,因而工人的拉力也不变图3-2-6D[解析]

匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间,材料的重心在台面上,则材料对台面的压力不变,故材料受到的支持力不变,C错误;在拉动过程中,动摩擦因数不变,由Ff=μFN可知,摩擦力是不变的,A错误;因为材料做匀速直线运动,摩擦力不变,所以工人的拉力是不变的,B错误,D正确.课堂评价图3-2-62摩擦力第2课时静摩擦力及摩擦力综合问题【学习目标】新课程标准学业质量水平

1.认识静摩擦力

2.知道静摩擦现象

1.知道静摩擦力及其产生条件

2.能判断静摩擦力的方向

3.体会摩擦存在的普遍性,通过对摩擦现象的分析,判断摩擦力的方向,感知摩擦力的作用效果教材导引知识点一

静摩擦力1.静摩擦力:相互接触的两个物体之间只有

,而没有相对运动,这种物体之间的摩擦力叫作静摩擦力.

2.静摩擦力的方向:静摩擦力的方向总是跟

的方向相反.

相对运动趋势相对运动趋势教材导引知识点二

最大静摩擦力1.静摩擦力的最大值Ffmax在数值上等于物体即将开始

时的拉力(该拉力与接触面平行).

2.静摩擦力Ff的取值范围:

<Ff≤

.

相对运动0Ffmax新课探究考点一

对静摩擦力的理解[科学探究]

把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图3-2-7所示.当弹簧测力计的示数为1N时,木块静止;逐渐增大拉力到2N时,木块仍静止;继续增大拉力到4N时,木块开始移动,此时拉力突然减小到3.8N.(1)木块受到的拉力为1N时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢?图3-2-7(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力.新课探究[科学探究]

把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图3-2-7所示.当弹簧测力计的示数为1N时,木块静止;逐渐增大拉力到2N时,木块仍静止;继续增大拉力到4N时,木块开始移动,此时拉力突然减小到3.8N.(2)随着外力的增大,静摩擦力有什么变化?图3-2-7(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值.新课探究[科学探究]

把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图3-2-7所示.当弹簧测力计的示数为1N时,木块静止;逐渐增大拉力到2N时,木块仍静止;继续增大拉力到4N时,木块开始移动,此时拉力突然减小到3.8N.相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢?(3)木块开始移动后,受到的是什么类型的摩擦力?图3-2-7(3)木块开始移动后,受到的是滑动摩擦力.新课探究[要点提炼]1.静摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动趋势.新课探究2.静摩擦力的大小(1)范围:0<Ff≤Ffmax.(2)计算:物体做匀速直线运动或静止时,根据二力平衡条件求解.(3)静摩擦力大小与压力无关,最大静摩擦力与压力成正比.3.静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,与物体运动方向无直接关系,既可与运动方向相同,也可与运动方向相反或成某一夹角.新课探究例1

下列关于静摩擦力的说法正确的是 (

)A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度D.静摩擦力一定是阻力[解析]

当两个物体有相对运动趋势时,才有可能产生静摩擦力,A错误.受静摩擦力作用的物体有可能是运动的,比如人走路时,受到的就是静摩擦力,B错误.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力,C正确.静摩擦力阻碍相对运动,故可能是阻力也可能是动力,D错误.C新课探究例2

质量为m的杆AB处于静止状态,A端用细绳竖直悬挂,B端放在地板上,如图3-2-8所示,下列有关杆B端所受摩擦力的说法中正确的是(

)A.B端受到的静摩擦力方向向右B.B端受到的静摩擦力方向向左C.B端受到的静摩擦力沿细杆AB斜向下D.B端不受静摩擦力作用图3-2-8[解析]

假设B端和水平面是光滑的,则杆AB受到竖直向上的支持力、竖直向上的绳子拉力和竖直向下的重力,能够保持静止状态,所以B端和地面无相对运动趋势,即不受摩擦力.D新课探究[技法点拨]静摩擦力的判断:(1)直接法:根据产生静摩擦力的条件,满足接触面存在弹力、接触面粗糙、有相对运动的趋势等条件,则有静摩擦力存在,且方向与接触面平行、与相对运动趋势的方向相反.(2)假设法:假设接触面光滑,分析物体发生相对运动的方向,确定物体相对运动的趋势,从而判断静摩擦力的方向.新课探究考点二

静摩擦力的分析与计算例3(多选)如图3-2-9所示,用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上保持静止,当F增大时 (

)A.墙对铁块的弹力增大B.墙对铁块的摩擦力增大C.墙对铁块的摩擦力不变D.墙对铁块的摩擦力减小图3-2-9AC新课