高一物理：相互作用

第三章相互作用第1页本章讲述是力基础知识重点是三个基本力：重力、弹力、摩擦力一个基本方法：利用平行四边形定则对力及其它矢量合成与分解一个延伸方法：正交分解法一个基本能力：对物体受力分析能力一个基本条件：共点力平衡条件教学要求和提议第2页一、力和力图示1、力定义：力是物体和物体之间相互作用重点：“相互”含义a、力不会离开物体独立存在（防止多出力出现）如：b、两物体不一定接触：力分接触力和非接触力两种。c、施力物体和受力物体同时存在。第3页2、力测量方法：测力计3、力单位和矢量性4、力描述方法：

力图示：力三要素，经过力图示来描述力时，细节问题，比如标度、箭头、规范性。力示意图：只要画出力方向和作用点，不要求严格画出力大小，但可用大致长短表示大小。第4页5、力分类按力性质和力效果分类①性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力②效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力正确区分性质力和效果力是对物体进行受力分析基础，也是正确处理力学问题主要步骤。依据效果命名不一样名称力，性质可能相同，如压力和支持力都是弹力。性质不一样力，能够叫同一个名称，如重力、弹力都可使物体由静止开始运动，都可叫动力，其作用效果能够相同。第5页二、重力1、产生原因：因为物体受到地球吸引而产生，重力大小普通情况下小于地球对物体引力大小2、大小：G=mg（说明g含义，9。8N/kg含义，地球上不一样位置g大小不一样，随纬度改变或高度改变而改变）3、重力方向：竖直向下（区分竖直向下和垂直向下）4、重心：重力作用点第6页①重心是一个模型，实际不存在②错误认识：含有规则几何形状物体重心在物体几何中心；重心一定在物体上重心是物体上最重一点重心位置和物体形状和质量分布相关，比如一杯水薄板重心确实定方法：悬挂法第7页三、四种基本相互作用：1、万有引力：存在于一切物体之间，相互作用强度随距离增大而减小2、电磁相互作用：存在于电荷和电荷间，运动电荷和磁极间，磁极和磁极间3、强相互作用：存在于质子和质子间，质子和中子间，中子和中子间，短程力4、弱相互作用：在放射现象中发觉，短程力只要求知道各种相互作用发生区域，第8页第二节弹力第9页1、弹性形变：物体形变后能够回复原状物体在外力作用下都能发生形变。形变比较显著可直接看出(如弹簧伸长或缩短)；有形变微小，需要特殊方法才可观察到。如利用激光反射法演示坚硬桌面微小形变，利用细管中液面升降显示硬玻璃瓶形变，都是把微小形变放大以利于观察，有条件话尽可能给学生演示。把微小改变放大以利于观察或测量试验方法，能够叫“微量放大法”，这是物理学中研究问题一个主要方法，。第10页2、弹力产生条件：

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判断方法：按照弹力产生条件判断假设法：有些形变不显著，可假设把相接触某个物体撤去，看研究对象运动状态有没有改变：若无改变，则无弹力作用；若发生改变，则有弹力存在。利用力作用效果判断3、弹力分类：高中阶段弹力大致可划分为：支持力、压力和拉力第11页4、弹力方向：指向发生形变物体回复原状方向。学生在学习弹力方向判定时候，很轻易糊涂。（是重点也是难点）①绳子拉力(绳子对所拉物体弹力)方向总是沿着绳而指向绳收缩方向②压力方向垂直于支持面指向被压物体③支持力方向垂直于支持面指向被支持物体第12页④“支持面”就是两物接触面。深入考查普通物体接触情况，大致有以下几个：A．平面与平面接触：弹力与平面垂直B．点与平面接触：弹力经过接触点垂直于平面C．点与曲面接触：弹力经过接触点垂直于过点切面D．曲面与曲面接触：弹力经过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)第13页弹力是否存在，怎样来判断【例题】如图所表示，质量为m小球，在互成120°两光滑平面间静止，且0N水平，则球对OM面压力大小为___________。第14页球面接触处弹力方向：垂直于切面；必定过球心；与重心位置无关绳拉力沿绳ABAAAAAOAB第15页5、胡克定律：条件：在弹性程度内大小：弹簧弹力大小和弹簧形变量成正比公式：各个物理量单位以及表示含义要强调：x是形变量，不是弹簧长度，也不单是弹簧伸长量而是弹簧形变量。K单位N／m要注意有时需要化单位，第16页1.定义：了解“相对运动趋势”：假设没有静摩擦力存在，物体间就会发生相对运动。斜面上物体就是因为有静摩擦力存在；假如接触面光滑。没有静摩擦力，则因为重力作用，物体会沿斜面下滑。2.条件：①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；②接触面粗糙；③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。3.大小：通惯用二力平衡求0＜f≤fmax

一、静摩擦力第17页4.方向：与接触面相切，与相对运动趋势方向相反，与弹力垂直①“相对运动趋势方向”确实定：假设接触面光滑时，物体将要发生相对运动方向，从而得出静摩擦力方向----与相对运动趋势方向相反

②静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反，但并非一定与物体运动方向相反第18页5.注意：静摩擦力大小是被动，普通等于产生相对运动趋势力大小。最大静摩擦力是固定不变，没有特殊说明时认为最大静摩擦力=滑动摩擦力，实际上要比滑动摩擦力要大一点。这一点能够经过手拉弹簧秤带动桌面上木块由静止到运动这个过程中读数改变来说明。第19页【例题】皮带传动装置中，主动轮和从动轮以及传送带都没有打滑，判断主动轮和从动轮边缘受到摩擦力是什么摩擦力？摩擦力方向？两轮相对于皮带运动趋势方向怎样？主动轮从动轮该题目较难，能够从相对运动趋势方法来判断。也能够换一个角度来思索，让学生考虑：从动轮为何转动？从而判断从动轮受摩擦力方向。再反过来判断相对运动趋势方向。同理：主动轮受摩擦力也很轻易判断了。经过这个题目标练习，让学生知道，处理物理问题方法不只一个。能够多方位、多渠道去处理，增强学生思维灵活度。第20页二、滑动摩擦力条件：①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生强调有弹力才有摩擦力，无挤压弹力一定无摩擦力②接触面粗糙：凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力③接触面上发生相对运动注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，“相对运动”是指受力物体相对于施力物体运动；而“物体运动”普通指物体相对地面运动第21页2.大小：①压力N与重力G是两种不一样性质力，它们在大小上能够相等，也能够不等，也能够毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间压力就与物块重力无关；但一提到压力，学生普通就联想到放在水平地面上物体，认为物体对支承面压力大小一定等于物体重力②强调μ没有单位，数值与相互接触材料、接触面粗糙程度相关。学生要知道在通常情况下，μ<1③要经过计算公式使学生明白：滑动摩擦力f大小只由μ和N共同决定，跟物体运动情况、接触面大小等无关第22页3.方向：与接触面相切，与“相对”运动方向相反讲明白“相对”是指相互接触发生摩擦物体，滑动摩擦力方向跟物体相对运动方向相反，但并非一定与物体运动方向相反，滑动摩擦力方向和物体运动方向可能相同也可能相反。【例题】如图，某时刻木块正在以3m/s速度在以5m/s速度向右传送传送带上向右运动，试判断：1.木块运动方向2.木块相对于传送带运动方向3.木块所受滑动摩擦力方向第23页滑动摩擦力静摩擦力符号及单位产生原因表面粗糙有挤压作用物体间发生相对运动表面粗糙有挤压作用物体间有相对运动趋势用f表示单位：牛顿符号：N大小f=μN不定随需要而定方向与相对运动方向相反与相对运动趋势方向相反滑动摩擦力和静摩擦力比较第24页1.摩擦力是否一定是阻力2.受静摩擦力作用物体一定处于静止状态3.静摩擦力大小与正压力是否成正比4.最大静摩擦力是否等于滑动摩擦力5.滑动摩擦力一定和物体运动方向相反6.受滑动摩擦力物体一定是处于运动状态7.正压力大小等于物体所受重力或者水平面上物体对支持面压力一定等于重力学生最轻易出现问题第25页第四节力合成教学目标：能从力作用效果了解协力和分力概念。掌握力平行四边形定则，知道它是矢量合成普遍规则。会用作图法求共点力协力。会用直角三角形知识计算协力。深入了解矢量和标量概念，知道它们有不一样运算规则。知道协力大小与分力间夹角关系。教学重点难点：平行四边形定则及其应用第26页要让学生掌握协力、分力概念同时，掌握等效替换法矢量运算法则—平行四边形定则，不一样于以往代数运算，难度显而易见。矢量运算在整个高中物理中会有大量应用，所以本节教学应足够重视。在上课时必须加强试验，帮助学生了解和掌握。试验时要有意设计一些问题让学生思索：比如为何两次橡皮条结点必须拉到同一位置？为何拉橡皮条时要平行于木板？为何要求两个分力夹角不要过大？最终在教师指导下完成试验结论教学提议：第27页一、协力和分力：在力合成中，强调“相同作用效果”同时，还要使学生明白，分力是实际存在，含有详细施力物体，协力是假想力，有相同作用效果但没有与之对应施力物体第28页二、平行四边形定则现有教材处理方法和原教材不一样，先做两个分力图示，再做出含有相同作用效果力也就是协力图示，然后做连接，让学生猜测分力与协力间含有什么关系？这么做好处于于不是直接给出平行四边形，而是经过学生自主探究过程来了解并接收平行四边形定则，给学生提供了一次很好探究机会。三角形定则三角形定则：平行四边形由两个全等三角形组成，平行四边形定则可简化为三角形定则。第29页三、共点力合成1．作图法：以力图示为基础，以表示两个力有向线段为邻边严格作出平行四边形，然后量出这两个邻边之间对角线长度，从与图示标度百分比关系求出协力大小，再用量角器量出对角线与一个邻边夹角，表示协力方向。注意：强调标度确实定，同一图上各个力必须采取同一标度。表示分力和协力有向线段共点且要画成实线，与分力平行对边要画成虚线，力线段上要画上刻度和箭头。2．计算法：先依据力平行四边形定则作出力合成示意图，然后利用数学知识求协力大小和方向。3．两个以上共点力合成方法要加以说明第30页要学生明确协力大小与分力间夹角关系，协力大小与分力大小之间关系，纠正学生“合一定比分大”错误观念。提出问题学生观察总结：1.协力一定大于任何一个分力吗？2.平行四边形定则也适合用于其它矢量合成吗？3.两个大小一定力F1、F2，当它们间夹角不停增大过程中，协力F大小怎样改变？什么时候有最大最小值？

第31页第五节力分解教学目标:了解力分解和分力概念。知道力分解是力合成逆运算，一样遵照力平行四边形定则。会从力作用实际效果出发进行力分解，掌握力分解定解条件。会依据力平行四边形定则用作图法求分力，会用直角三角形知识计算分力。了解力正交分解法，会用直角三角形计算分力。第32页教学重点:了解力分解是力合成逆运算，会利用平行四边形进行力分解教学难点:力分解定解条件确实定一、分力概念

注意：分力与协力是等效替换关系，其相同之处是作用效果相同；不一样之处是不能同时出现，在受力分析或相关力计算中不能重复考虑。第33页二、力分解1．力分解是力合成逆运算，恪守力平行四边形定则。2．要让学生认识到：同一个力，若没有其它限制，能够分解为无数对大小、方向不一样力(因为对于同一条对角线．能够作出无数个不一样平行四边形)，通常依据力作用效果分解力才有实际意义。最让学生感到迷茫就是怎么按照力作用效果来进行力分解，怎么去找力作用效果。比如，物体重G，放在倾角为θ斜面上时，重力常分解为沿斜面向下分力F1=Gsinθ(表示重力产生使物体沿斜面下滑效果)和垂直斜面向下分力F2=Gcosθ（表示重力产生使物体紧压斜面效果）第34页【例】在倾角θ=30º斜面上有一块竖直放置挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N光滑圆球，如图所表示，试求这个球对斜面压力和对挡板压力。COAB重点在于确定力作用效果第35页已知条件解情况已知两个分力方向唯一解已知两个分力大小两个解已知一个分力大小和方向唯一解已知一个力大小和另一个分力方向力分解时有没有解讨论第36页1）正交分解法：将一个力沿着两个相互垂直方向进行分解方法。力学问题中处理力最惯用方法。

要使学生明确：现阶段建立直角坐标系方法：沿运动方向和垂直于运动方向建立。使用正交分解法优点：一，借助数学中直角坐标系(x，y)对力进行描述；二，几何图形关系简单，同轴直接加减，最终处理利用直角三角形边角关系，轻易求解。需要补充两点问题第37页【例题】5个力作用在A点，这5个力大小和方向相当于边长是a正六边形两条斜边和三条对角线，求这五个力协力（设F1=F）F5F1F2F3F4第38页经过实例使学生掌握受力分析