相互作用教案A

相互作用1§1重力基本相互作用〖教學(xué)重點(diǎn)〗1.受力物體和施力物體2.平衡力與作反的區(qū)別3。重力概念與重心確定一.力的物質(zhì)性-力是物體對(duì)物體的作用牛頓第三定律1,力的發(fā)生涉及二個(gè)物體,稱受力物體和施力物體2,施力物體同時(shí)也一定是受力物體--涉及對(duì)象不同3,牛頓第三定律:兩物間作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用一直線4,作反力與平衡力區(qū)別:是否一定性質(zhì)相同?同時(shí)存消?作用于不同物體?二.力和力的圖示1,力的三要素力的大小、方向、作用點(diǎn)O，單位是牛頓(N)2,力用帶箭頭線段表示：明確作用點(diǎn)O及箭頭方向、標(biāo)度、長(zhǎng)短3．力的作用效果引起物體發(fā)生形變，改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(產(chǎn)生加速度)【例1】下列說(shuō)法正確的是：A.兩力相等條件是兩力的大小和方向均相同B.受力物體同時(shí)也一定是施力物體C,找不到施力物體的力一定不存在D,產(chǎn)生作用力后立即產(chǎn)生反作用力三.重力的概念與重力測(cè)量重力與壓力的區(qū)別1,重力是因地球吸引而使物體受到的力→但地球吸引力(萬(wàn)有引力)不完全等于重力2,重力G=mg，地面附近為定值，方向豎直向下，重力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，質(zhì)量≠重量3,重力測(cè)量原理(兩力平衡原理+作反力概念)：彈簧秤示數(shù)等于重力的條件a,物體靜止或勻速狀態(tài)b,物體僅受兩力作用c,懸線豎直或支持面水平【例2】書放在桌面上靜止,書受的重力G就是書對(duì)桌面的壓力,對(duì)否?1,壓力和重力的性質(zhì)(本質(zhì))不同→彈力,萬(wàn)有引力2,壓力和重力的施力者和受力者不同,兩者作用于不同物體3,壓力和重力有時(shí)大小或方向不一樣→其他力作用,速度變化,支持面不水平四.重心及重心位置懸掛法確定物體重心1,重心是物體各部分所受重力的合力作用點(diǎn)--重力的作用效果可認(rèn)為集中于一點(diǎn)2,質(zhì)量均勻分布的規(guī)則物體,其重心在其幾何中心；重心不一定在物體上(圓環(huán),直角尺)3,重心位置由物體形狀和質(zhì)量分布情況決定,物體變形時(shí)其重心位置可能變化4.兩次懸掛法確定物體重心：兩次懸線交點(diǎn)即為重心位置兩力平衡原理:物體僅受拉力和重力靜止平衡時(shí),拉力和重力必等值,反向,共線【例3】試用作圖法確定圖示規(guī)則均勻薄板的重心位置【例4】下列說(shuō)法正確的是：A,重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B,物體重力的施力物體是地球C,用線懸掛物體靜止時(shí),線的拉力就是物體的重力D,任何性質(zhì)的力都是成對(duì)出現(xiàn)的E,對(duì)于形狀規(guī)則的物體,重心一定在它的幾何中心五.四種基本相互作用1．自然界四種基本相互作用，它們分別是萬(wàn)有引力、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用2．萬(wàn)有引力相互作用存在于一切物體之間，作用強(qiáng)度隨距離增大而減??；電磁相互作用是存在于電荷之間和磁體之間，它們的本質(zhì)是相同的，稱之為電磁相互作用；強(qiáng)相互作用和弱相互作用存在范圍很小，它們的作用范圍只有10-15m，但是弱相互作用的強(qiáng)度只有強(qiáng)相互作用的10—相互作用1§1重力基本相互作用*針對(duì)訓(xùn)練題相互作用2§2彈力的概念與彈力分析〖教學(xué)重點(diǎn)〗1.彈力有無(wú)的判斷和彈力方向的判斷2．彈力大小的計(jì)算一.力的分類1,根據(jù)力的性質(zhì)來(lái)命名:重力,彈力,摩擦力,電磁力,分子力等2,根據(jù)力的效果來(lái)命名:拉力,壓力,動(dòng)力,阻力,___,_____等3.接觸力---物體間相互接觸時(shí)發(fā)生的相互作用力，可歸納為彈力和摩擦力，本質(zhì)是電磁力【例1】下列幾組力中,按力的性質(zhì)命名的是:A,重力,彈力,阻力B,拉力,浮力,摩擦力C,重力,電力,動(dòng)力D,彈力,分子力,磁力二.彈性形變和彈力*演示實(shí)驗(yàn)1)鋼鋸條在手的作用下彎曲2)彈簧被拉長(zhǎng)或壓短3)扭轉(zhuǎn)形變1,彈性形變:物體在力作用下發(fā)生形狀改變,在撤去外力后能夠恢復(fù)原來(lái)形狀2,彈力的定義:發(fā)生彈性形變的物體,(要恢復(fù)原來(lái)形狀)對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生的力3,彈力的條件:物體間直接接觸且發(fā)生彈性形變→注意:兩物接觸處不一定有彈力1）彎曲的鋸條將小球彈出2）伸長(zhǎng)著的橡皮筋將與之相連的小車?yán)^(guò)來(lái)．4,彈力方向指向施力物體形變恢復(fù)的方向,弄清是物體對(duì)旁物的彈力還是物體受到的彈力?彈力(壓力或支持力)與接觸面垂直,若接觸處有一個(gè)是曲面,則彈力垂直該處的切面【例2】關(guān)于彈力的產(chǎn)生，下列說(shuō)法中正確的是：A.只要兩物體相接觸就一定產(chǎn)生彈力B.只要兩物體相互吸引就一定產(chǎn)生彈力C只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生D.只有發(fā)生彈性形變的物體才會(huì)對(duì)與它接觸物體產(chǎn)生彈力作用三．幾種彈力演示微小形變(演示實(shí)驗(yàn))用手壓扁平瓶子不同部位，細(xì)管中液面上升或下降，通過(guò)觀察液面的升降可以判斷瓶子發(fā)生形變；在一個(gè)大桌上放兩個(gè)平面鏡，用小型激光源發(fā)射激光照射平面鏡M，用力壓桌面，讓一束光依次被兩面鏡子反射，通過(guò)反光鏡的放大原理可以使墻上的光點(diǎn)移動(dòng)很大的距離．四.彈簧的彈力胡克定律1,胡克定律：彈簧彈力大小f與彈性形變量X成正比f(wàn)=kxk是彈簧的勁度系數(shù)反映了彈簧的特性．2．x為伸長(zhǎng)量或壓縮量≠?gòu)椈砷L(zhǎng)度；K單位是牛每米，符號(hào)是N／m適用范圍：形變彈性限度內(nèi)(撤力后形變能完全恢復(fù))五．彈力有無(wú)與彈力大小的研判1．一般物體所受彈力---用物體的平衡條件(或牛頓定律)確定(1)要判定物體是否能平衡(2)假設(shè)法:設(shè)想去掉旁物,則物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化2,在一些物特殊問(wèn)題中,要用共點(diǎn)力平衡原理來(lái)判定彈力是否存在及彈力的方向【例3】試分析圖中光滑小球受到的彈力的情況(小球放在水平面上靜止)，并畫出小球受到的重力和彈力(示意圖)．【例4】下圖各接觸面光滑,小球均靜止,判斷各接觸點(diǎn)間有無(wú)彈力,球各受幾力?ABC.線豎直D相互作用3§3摩擦力的討論與分析〖教學(xué)重點(diǎn)〗1.摩擦力的產(chǎn)生條件2.摩擦力有無(wú)、大小方向的確定一.產(chǎn)生摩擦力的條件1,兩物體相互接觸并擠壓→彈力存在無(wú)彈力就無(wú)摩擦力2,接觸面粗糙→不光滑3,兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)【例1】分析下列物體所受的摩擦力a,物靜止在斜面上b,小車受拉力F勻速前進(jìn)c,物夾緊在兩板中靜止d,物沿粗糙墻面下滑二.靜摩擦力f1,發(fā)生在兩個(gè)相對(duì)靜止物體之間的摩擦力；方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反2,靜摩擦力f隨物體沿接觸面方向外力變化而變化;最大靜摩擦力fm(~正壓力)最大靜摩擦力等于使物體將要開始運(yùn)動(dòng)所需的最小推力．3,靜摩擦力f大小在0～fm之間→數(shù)值由物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)平衡條件確定1）靜摩擦力能不能發(fā)生在運(yùn)動(dòng)的物體之間?2）靜摩擦力的大小如何確定?【例2】下列各圖中,物體均靜止,重量均為G=20N,分別求出靜摩擦力的大小和方向a,f=___N,方向___b,f=__N,方向___c,f=__N,方向___書本探究實(shí)驗(yàn)1：用測(cè)力計(jì)水平地拉靜止在桌面上的木塊，逐漸增大拉力，直到木塊運(yùn)動(dòng)為止。觀察在此過(guò)程中測(cè)力計(jì)示數(shù)變化，并將數(shù)據(jù)填入表格。增加砝碼重復(fù)。三.滑動(dòng)摩擦力f1．滑動(dòng)摩擦力:相互接觸物體間相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生阻礙物體間相對(duì)滑動(dòng)的作用力，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.影響其大小的因素有哪些？正壓力大??？粗糙程度？面積？相對(duì)速度？2.書本探究實(shí)驗(yàn)：用彈簧測(cè)力計(jì)水平地拉木塊，對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)情況有沒(méi)有限制?（勻速運(yùn)動(dòng)或緩慢地移動(dòng)，保持拉力等于滑動(dòng)摩擦力）如何改變木塊對(duì)地壓力呢?3,滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力N成正比f(wàn)滑=μN(yùn)μ為動(dòng)摩擦因數(shù),與接觸面粗糙程度有關(guān)4,最大靜摩擦力fm≈(略大于)f滑；分析時(shí)要判斷物體與接觸面間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)【例3】已知物體G=200N,物體與桌面間μ=0.2,當(dāng)水平拉力F分別取下列各值時(shí),求對(duì)應(yīng)摩擦力①F1=15N②F2=30N③F3=80Nf1=___f2=___f3=___四．情景分析與信息探究【例4】如圖皮帶傳動(dòng)裝置,當(dāng)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)于主動(dòng)輪上A點(diǎn)、與主動(dòng)輪接觸的皮帶上的B點(diǎn)、與從動(dòng)輪接觸的皮帶上的C點(diǎn)及從動(dòng)輪上的D點(diǎn),這四點(diǎn)的摩擦力的方向的描述,正確的是A．A點(diǎn)受到的摩擦力沿順時(shí)針?lè)较駼．B點(diǎn)受到的摩擦力沿順時(shí)針?lè)较駽．C點(diǎn)受到的摩擦力沿順時(shí)針?lè)较駾點(diǎn)受到的摩擦力沿順時(shí)針?lè)较颉纠?】用彈簧秤測(cè)定一個(gè)木塊A和木塊B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，有圖示的兩種裝置．（1）為了能夠用彈簧秤讀數(shù)表示滑動(dòng)摩擦力，兩情況中A是否都一定都要作勻速運(yùn)動(dòng)？（2）若木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)，甲圖AB間摩擦力是否等于拉力Fa大??？（3）若A、B的重力分別為100N和150N，甲圖中當(dāng)物體A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)為60N，拉力Fa=110N，求A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．相互作用3§3習(xí)物體的受力分析〖教學(xué)重點(diǎn)〗1.掌握重力,彈力,摩擦力的概念2.掌握受力分析的方法和要點(diǎn)一.力的概念【例1】設(shè)力F1的反作用力為F2,而F1的平衡力為F3,則有：A．F2與F1,F3與F1均為大小相等,方向相反B。F1,F2,F3有同一作用點(diǎn)C．F2,F3與F1必是同一性質(zhì)的力D。F1消失,F2和F3也同時(shí)消失【例2】判斷下列說(shuō)法正確的是：A．物體間發(fā)生相互作用時(shí),先產(chǎn)生作用力,后產(chǎn)生反作用力B．物體所受的彈力方向就是物體恢復(fù)形變的方向C．物體所受外力發(fā)生變化時(shí),它所受的摩擦力也一定隨之變化D．相互壓緊的粗糙物體間總有摩擦力的作用【例3】如圖物體靜止在水平桌面上,下列說(shuō)法不正確的是：A．重力和桌面支持力是一對(duì)作用力和反作用力B．重力的反作用力作用在桌面上C．物體靜止原因是因?yàn)橹亓Φ扔谖矬w對(duì)桌面的壓力D．重力就是物體對(duì)桌面的壓力二．物體的受力分析1,明確研究對(duì)象,隔離"審查"，分析旁物對(duì)物體的作用---有時(shí)將隔離法和整體法結(jié)合應(yīng)用2,作出完整的受力圖，順序:重力,已知外力,彈力,摩擦力；注意力的三要素和符號(hào)3,注意在一般情況下各力作用點(diǎn)均可畫在重心處,力的作用點(diǎn)可沿作用線移動(dòng)4,分析物體是否受彈力或摩擦力時(shí),要注意平衡條件；要檢查力圖上有否多余遺漏的力【例4】①物體與豎直壁間μ=0.3,G=10N,F=20N,判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài),求摩擦力;②若F改為40N,則f=_______.【例5】木板重G=20N,板與桌面間μ=0.3,拉力F=10N,當(dāng)木板被拉出1/3長(zhǎng)度時(shí),求板受的摩擦力【例6】下列各物均靜止,分析物體各受幾個(gè)力作用,作出受力圖。三.情景分析與信息探究1．分析是否受彈力或摩擦力時(shí)要注意:a,平衡條件b,有否相對(duì)運(yùn)動(dòng)或趨勢(shì)c,撤掉旁物或設(shè)接觸面光滑,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化?2,要注意將隔離法和整體法結(jié)合應(yīng)用，要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)(靜止)狀態(tài)來(lái)受力分析【例7】下列各物均靜止,分析物體A和B各受幾個(gè)力作用,作出受力圖.A.兩相同木塊被水平力,F壓在豎直壁上B.斜面光滑C.各接觸面均光滑相互作用4§4力的合成及其應(yīng)用〖教學(xué)重點(diǎn)〗1.理解合力與分力的概念2.掌握平行四邊形法則3.力的合成的應(yīng)用一.合力與分力提水桶實(shí)例，不同的方法達(dá)到了共同目的，力的作用效果相同1,一個(gè)力可以跟幾個(gè)力產(chǎn)生的作用效果相同,此力即為那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力即為此力的分力→合力的獨(dú)立作用和幾個(gè)分力的共同作用效果相同2,力的合成:求幾個(gè)已知力的合力;力的分解:求一個(gè)已知力的分力合力和它的幾個(gè)分力是等效替換關(guān)系,可以互相替代,但不能重復(fù)計(jì)算3．實(shí)驗(yàn)探究求合力：用兩只彈簧秤成一定角度提起一個(gè)重物，分別讀一下兩只彈簧秤的讀數(shù)；然后用一只彈簧秤提起這個(gè)物體，看這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)是否兩只彈簧秤的示數(shù)之和？（兩個(gè)力共同作用的效果和一個(gè)力單獨(dú)作用效果相同）書本演示實(shí)驗(yàn)分析二.力的合成法則→平行四邊形法則(作圖)1,兩力同方向合成:F合大小等于兩分力之和,方向與分力相同兩力反方向合成:F合大小等于兩分力之差,方向與較大力相同2,互成角度的兩共點(diǎn)力合成,滿足平行四邊形法則---作圖法:先作出兩分力的圖示,再以兩分力的線段為鄰邊作平行四邊形,對(duì)角線就表示合力的大小和方向【例1】書例分析：力F1＝45N，方向水平向右，力F2＝60N，方向豎直向上．求這兩個(gè)力合力的大小和方向．①選擇標(biāo)度，用1cm代表15N②用三角板作出兩個(gè)力的圖示③作出兩分力的平行線，完成平行四邊形④連接兩力之間的對(duì)角線，即合力．⑤用刻度尺量出對(duì)角線的長(zhǎng)度⑥通過(guò)比例關(guān)系求出合力大小為75N⑦用量角器量出合力與分力間的夾角是53°【例2】用平行四邊形法則求合力。三．力的合成要點(diǎn)1．力的合成本質(zhì):保證作用效果相同的前提下，用一個(gè)力的作用代替幾個(gè)力的作用-等效方法2．在兩個(gè)分力大小不變的情況下，合力隨夾角的變大而變小，隨夾角的變小而變大3,平行四邊形法則是矢量合成的普遍法則,大小關(guān)系|F1-F2|≤F合≤F1+F24,如何求兩個(gè)以上力的合成?作用在不同物體上的兩個(gè)力不能進(jìn)行力的合成【例3】①兩力F1和F2夾角為θ,在下列情況下求合力F:θ=0,F=________;θ=90°,F=_________;θ=180°,F=______________;②兩分力大小分別為5N和7N,則它們的合力可能值為__________________;【例4】?jī)晒颤c(diǎn)力合力為100N,其中一個(gè)分力為40N,則另一分力可能范圍_______;如兩分力大小均為10N,其合力也為10N,則兩分力夾角為______________.四.力的合成公式(計(jì)算)1,分別求沿兩坐標(biāo)軸方向的合力Fx=F1+F2cosθFy=F2sinθ2,合力大小F==tanα=Fx/Fy相互作用5§5力的分解及其應(yīng)用〖教學(xué)重點(diǎn)〗1.掌握力的分解方法2.平行四邊形法則的應(yīng)用3.力分解的分析與計(jì)算一.力的分解1,力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,也遵守平行四邊形法則;把已知力作為平行四邊形的對(duì)角線,兩鄰邊就是已知力的兩個(gè)分力---用力的圖示法或三角形關(guān)系求出分力2,力的分解關(guān)鍵在于確定分的附加條件:根據(jù)一個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果來(lái)分解力3,力的分解的基本步驟:a)分析待分解力的作用效果b)確定分力的方向c)作平行四邊形d)利用三角形關(guān)系列式計(jì)算【例1】書例：物體G放在傾角θ斜面上靜止,求物體平行斜面的下滑力和對(duì)斜面的壓力。**斜面傾角增大時(shí)，F(xiàn)l變大、F2減?。?力的分解實(shí)例分析【例2】放在平面上物體G受一個(gè)斜向上的拉力F,求F沿水平方向和豎直方向的分力?！纠?】物體G如圖懸掛在天花板下,求兩繩中的拉力(兩繩垂直)。三、矢量相加法則1．力是矢量，力的合成與分解（不是代數(shù)加減）根據(jù)平行四邊形定則來(lái)確定2．任何矢量（位移、速度、加速度等）的合成與分解也遵循平行四邊形定則（書圖）3．把兩個(gè)矢量首尾相接從而求出合矢量的方法，叫做三角形定則．平行四邊形定則和三角形定則實(shí)質(zhì)上是一樣的，只不過(guò)是一種規(guī)律的不同表現(xiàn)形式．【例4】如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對(duì)稱分布如圖，怎樣才能保持塔柱所受的合力豎直向下呢?解析：因?yàn)殇撍鞯男毕蚶?huì)對(duì)塔柱產(chǎn)生兩個(gè)效果：一方面豎直向下壓塔柱，另一方向沿水平方向拉塔柱，故可以把兩個(gè)斜向的拉力各分解為一個(gè)豎直向下的分力和一個(gè)水平方向的分力．要使一對(duì)鋼索對(duì)塔柱拉力的合力豎直向下如圖，只要它們的水平分力大小相等就可以了，即F1x=F2x,而F1x＝Flsina，F(xiàn)2x＝F2sinβ.有Flsina＝F2sinβ，即Fl/F2＝sina/sinβ．四.用力的分解法求解物體平衡問(wèn)題當(dāng)物體受三個(gè)力作用靜止時(shí),利用力的分解將三力平衡轉(zhuǎn)化成二力平衡問(wèn)題求解【例5】用繩將球G掛在光滑墻上,求球?qū)Φ膲毫屠K中的張力.五．用力的合成法求解物體平衡問(wèn)題【例6】物體G=10N懸掛于支架上C點(diǎn),求桿AC和BC受到的力.相互作用5§5習(xí)力合成與分解的分析應(yīng)用〖教學(xué)重點(diǎn)〗1.合力與分力的概念2.平行四邊形法則的應(yīng)用3.力的合成分解的計(jì)算一.合力與分力的概念【例1】判斷下列說(shuō)法是否正確：A．不同性質(zhì)的兩個(gè)力可合成力一個(gè)力,一個(gè)力可分解為兩個(gè)不同性質(zhì)的力B,力的合成和分解所對(duì)應(yīng)的合力和分力必須作用在同一物體上C,物體所受重力的垂直斜面的分力就是它對(duì)斜面的正壓力D．當(dāng)分力大小一定時(shí),合力的大小