第三章相互作用第1頁(yè)本章講述是力基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)是三個(gè)基本力：重力、彈力、摩擦力一個(gè)基本方法：利用平行四邊形定則對(duì)力及其它矢量合成與分解一個(gè)延伸方法：正交分解法一個(gè)基本能力：對(duì)物體受力分析能力一個(gè)基本條件：共點(diǎn)力平衡條件教學(xué)要求和提議第2頁(yè)一、力和力圖示1、力定義：力是物體和物體之間相互作用重點(diǎn)：“相互”含義a、力不會(huì)離開(kāi)物體獨(dú)立存在（防止多出力出現(xiàn)）如：b、兩物體不一定接觸：力分接觸力和非接觸力兩種。c、施力物體和受力物體同時(shí)存在。第3頁(yè)2、力測(cè)量方法：測(cè)力計(jì)3、力單位和矢量性4、力描述方法：

力圖示：力三要素，經(jīng)過(guò)力圖示來(lái)描述力時(shí)，細(xì)節(jié)問(wèn)題，比如標(biāo)度、箭頭、規(guī)范性。力示意圖：只要畫(huà)出力方向和作用點(diǎn)，不要求嚴(yán)格畫(huà)出力大小，但可用大致長(zhǎng)短表示大小。第4頁(yè)5、力分類按力性質(zhì)和力效果分類①性質(zhì)力：重力、彈力、摩擦力、電磁力、分子力②效果力：支持力、壓力、拉力、動(dòng)力、阻力、向心力正確區(qū)分性質(zhì)力和效果力是對(duì)物體進(jìn)行受力分析基礎(chǔ)，也是正確處理力學(xué)問(wèn)題主要步驟。依據(jù)效果命名不一樣名稱力，性質(zhì)可能相同，如壓力和支持力都是彈力。性質(zhì)不一樣力，能夠叫同一個(gè)名稱，如重力、彈力都可使物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，都可叫動(dòng)力，其作用效果能夠相同。第5頁(yè)二、重力1、產(chǎn)生原因：因?yàn)槲矬w受到地球吸引而產(chǎn)生，重力大小普通情況下小于地球?qū)ξ矬w引力大小2、大?。篏=mg（說(shuō)明g含義，9。8N/kg含義，地球上不一樣位置g大小不一樣，隨緯度改變或高度改變而改變）3、重力方向：豎直向下（區(qū)分豎直向下和垂直向下）4、重心：重力作用點(diǎn)第6頁(yè)①重心是一個(gè)模型，實(shí)際不存在②錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：含有規(guī)則幾何形狀物體重心在物體幾何中心；重心一定在物體上重心是物體上最重一點(diǎn)重心位置和物體形狀和質(zhì)量分布相關(guān)，比如一杯水薄板重心確實(shí)定方法：懸掛法第7頁(yè)三、四種基本相互作用：1、萬(wàn)有引力：存在于一切物體之間，相互作用強(qiáng)度隨距離增大而減小2、電磁相互作用：存在于電荷和電荷間，運(yùn)動(dòng)電荷和磁極間，磁極和磁極間3、強(qiáng)相互作用：存在于質(zhì)子和質(zhì)子間，質(zhì)子和中子間，中子和中子間，短程力4、弱相互作用：在放射現(xiàn)象中發(fā)覺(jué)，短程力只要求知道各種相互作用發(fā)生區(qū)域，第8頁(yè)第二節(jié)彈力第9頁(yè)1、彈性形變：物體形變后能夠回復(fù)原狀物體在外力作用下都能發(fā)生形變。形變比較顯著可直接看出(如彈簧伸長(zhǎng)或縮短)；有形變微小，需要特殊方法才可觀察到。如利用激光反射法演示堅(jiān)硬桌面微小形變，利用細(xì)管中液面升降顯示硬玻璃瓶形變，都是把微小形變放大以利于觀察，有條件話盡可能給學(xué)生演示。把微小改變放大以利于觀察或測(cè)量試驗(yàn)方法，能夠叫“微量放大法”，這是物理學(xué)中研究問(wèn)題一個(gè)主要方法，。第10頁(yè)2、彈力產(chǎn)生條件：

相互接觸；相互擠壓；發(fā)生彈性形變特點(diǎn)：彈力是接觸力，方向與接觸面垂直彈力是否存在判斷方法：按照彈力產(chǎn)生條件判斷假設(shè)法：有些形變不顯著，可假設(shè)把相接觸某個(gè)物體撤去，看研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有沒(méi)有改變：若無(wú)改變，則無(wú)彈力作用；若發(fā)生改變，則有彈力存在。利用力作用效果判斷3、彈力分類：高中階段彈力大致可劃分為：支持力、壓力和拉力第11頁(yè)4、彈力方向：指向發(fā)生形變物體回復(fù)原狀方向。學(xué)生在學(xué)習(xí)彈力方向判定時(shí)候，很輕易糊涂。（是重點(diǎn)也是難點(diǎn)）①繩子拉力(繩子對(duì)所拉物體彈力)方向總是沿著繩而指向繩收縮方向②壓力方向垂直于支持面指向被壓物體③支持力方向垂直于支持面指向被支持物體第12頁(yè)④“支持面”就是兩物接觸面。深入考查普通物體接觸情況，大致有以下幾個(gè)：A．平面與平面接觸：彈力與平面垂直B．點(diǎn)與平面接觸：彈力經(jīng)過(guò)接觸點(diǎn)垂直于平面C．點(diǎn)與曲面接觸：彈力經(jīng)過(guò)接觸點(diǎn)垂直于過(guò)點(diǎn)切面D．曲面與曲面接觸：彈力經(jīng)過(guò)接觸點(diǎn)垂直于公切面(相當(dāng)于點(diǎn)與點(diǎn)接觸)第13頁(yè)彈力是否存在，怎樣來(lái)判斷【例題】如圖所表示，質(zhì)量為m小球，在互成120°兩光滑平面間靜止，且0N水平，則球?qū)M面壓力大小為_(kāi)__________。第14頁(yè)球面接觸處彈力方向：垂直于切面；必定過(guò)球心；與重心位置無(wú)關(guān)繩拉力沿繩ABAAAAAOAB第15頁(yè)5、胡克定律：條件：在彈性程度內(nèi)大?。簭椈蓮椓Υ笮『蛷椈尚巫兞砍烧裙剑焊鱾€(gè)物理量單位以及表示含義要強(qiáng)調(diào)：x是形變量，不是彈簧長(zhǎng)度，也不單是彈簧伸長(zhǎng)量而是彈簧形變量。K單位N／m要注意有時(shí)需要化單位，第16頁(yè)1.定義：了解“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”：假設(shè)沒(méi)有靜摩擦力存在，物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。斜面上物體就是因?yàn)橛徐o摩擦力存在；假如接觸面光滑。沒(méi)有靜摩擦力，則因?yàn)橹亓ψ饔茫矬w會(huì)沿斜面下滑。2.條件：①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生；②接觸面粗糙；③兩物體保持相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。3.大小：通慣用二力平衡求0＜f≤fmax

一、靜摩擦力第17頁(yè)4.方向：與接觸面相切，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，與彈力垂直①“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向”確實(shí)定：假設(shè)接觸面光滑時(shí)，物體將要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，從而得出靜摩擦力方向----與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反

②靜摩擦力方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，但并非一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反第18頁(yè)5.注意：靜摩擦力大小是被動(dòng)，普通等于產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)力大小。最大靜摩擦力是固定不變，沒(méi)有特殊說(shuō)明時(shí)認(rèn)為最大靜摩擦力=滑動(dòng)摩擦力，實(shí)際上要比滑動(dòng)摩擦力要大一點(diǎn)。這一點(diǎn)能夠經(jīng)過(guò)手拉彈簧秤帶動(dòng)桌面上木塊由靜止到運(yùn)動(dòng)這個(gè)過(guò)程中讀數(shù)改變來(lái)說(shuō)明。第19頁(yè)【例題】皮帶傳動(dòng)裝置中，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪以及傳送帶都沒(méi)有打滑，判斷主動(dòng)輪和從動(dòng)輪邊緣受到摩擦力是什么摩擦力？摩擦力方向？?jī)奢喯鄬?duì)于皮帶運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向怎樣？主動(dòng)輪從動(dòng)輪該題目較難，能夠從相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方法來(lái)判斷。也能夠換一個(gè)角度來(lái)思索，讓學(xué)生考慮：從動(dòng)輪為何轉(zhuǎn)動(dòng)？從而判斷從動(dòng)輪受摩擦力方向。再反過(guò)來(lái)判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向。同理：主動(dòng)輪受摩擦力也很輕易判斷了。經(jīng)過(guò)這個(gè)題目標(biāo)練習(xí)，讓學(xué)生知道，處理物理問(wèn)題方法不只一個(gè)。能夠多方位、多渠道去處理，增強(qiáng)學(xué)生思維靈活度。第20頁(yè)二、滑動(dòng)摩擦力條件：①兩個(gè)物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生強(qiáng)調(diào)有彈力才有摩擦力，無(wú)擠壓彈力一定無(wú)摩擦力②接觸面粗糙：凡題中寫(xiě)明“接觸面光滑”、“光滑小球”等，統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力③接觸面上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)注意：“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”與“物體運(yùn)動(dòng)”不是同一概念，“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指受力物體相對(duì)于施力物體運(yùn)動(dòng)；而“物體運(yùn)動(dòng)”普通指物體相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)第21頁(yè)2.大?。孩賶毫與重力G是兩種不一樣性質(zhì)力，它們?cè)诖笮∩夏軌蛳嗟?，也能夠不等，也能夠毫無(wú)關(guān)系，用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑，物塊與墻面間壓力就與物塊重力無(wú)關(guān)；但一提到壓力，學(xué)生普通就聯(lián)想到放在水平地面上物體，認(rèn)為物體對(duì)支承面壓力大小一定等于物體重力②強(qiáng)調(diào)μ沒(méi)有單位，數(shù)值與相互接觸材料、接觸面粗糙程度相關(guān)。學(xué)生要知道在通常情況下，μ<1③要經(jīng)過(guò)計(jì)算公式使學(xué)生明白：滑動(dòng)摩擦力f大小只由μ和N共同決定，跟物體運(yùn)動(dòng)情況、接觸面大小等無(wú)關(guān)第22頁(yè)3.方向：與接觸面相切，與“相對(duì)”運(yùn)動(dòng)方向相反講明白“相對(duì)”是指相互接觸發(fā)生摩擦物體，滑動(dòng)摩擦力方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，但并非一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，滑動(dòng)摩擦力方向和物體運(yùn)動(dòng)方向可能相同也可能相反?！纠}】如圖，某時(shí)刻木塊正在以3m/s速度在以5m/s速度向右傳送傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)，試判斷：1.木塊運(yùn)動(dòng)方向2.木塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)方向3.木塊所受滑動(dòng)摩擦力方向第23頁(yè)滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力符號(hào)及單位產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面粗糙有擠壓作用物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)用f表示單位：牛頓符號(hào)：N大小f=μN(yùn)不定隨需要而定方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力比較第24頁(yè)1.摩擦力是否一定是阻力2.受靜摩擦力作用物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)3.靜摩擦力大小與正壓力是否成正比4.最大靜摩擦力是否等于滑動(dòng)摩擦力5.滑動(dòng)摩擦力一定和物體運(yùn)動(dòng)方向相反6.受滑動(dòng)摩擦力物體一定是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)7.正壓力大小等于物體所受重力或者水平面上物體對(duì)支持面壓力一定等于重力學(xué)生最輕易出現(xiàn)問(wèn)題第25頁(yè)第四節(jié)力合成教學(xué)目標(biāo)：能從力作用效果了解協(xié)力和分力概念。掌握力平行四邊形定則，知道它是矢量合成普遍規(guī)則。會(huì)用作圖法求共點(diǎn)力協(xié)力。會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算協(xié)力。深入了解矢量和標(biāo)量概念，知道它們有不一樣運(yùn)算規(guī)則。知道協(xié)力大小與分力間夾角關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：平行四邊形定則及其應(yīng)用第26頁(yè)要讓學(xué)生掌握協(xié)力、分力概念同時(shí)，掌握等效替換法矢量運(yùn)算法則—平行四邊形定則，不一樣于以往代數(shù)運(yùn)算，難度顯而易見(jiàn)。矢量運(yùn)算在整個(gè)高中物理中會(huì)有大量應(yīng)用，所以本節(jié)教學(xué)應(yīng)足夠重視。在上課時(shí)必須加強(qiáng)試驗(yàn)，幫助學(xué)生了解和掌握。試驗(yàn)時(shí)要有意設(shè)計(jì)一些問(wèn)題讓學(xué)生思索：比如為何兩次橡皮條結(jié)點(diǎn)必須拉到同一位置？為何拉橡皮條時(shí)要平行于木板？為何要求兩個(gè)分力夾角不要過(guò)大？最終在教師指導(dǎo)下完成試驗(yàn)結(jié)論教學(xué)提議：第27頁(yè)一、協(xié)力和分力：在力合成中，強(qiáng)調(diào)“相同作用效果”同時(shí)，還要使學(xué)生明白，分力是實(shí)際存在，含有詳細(xì)施力物體，協(xié)力是假想力，有相同作用效果但沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)施力物體第28頁(yè)二、平行四邊形定則現(xiàn)有教材處理方法和原教材不一樣，先做兩個(gè)分力圖示，再做出含有相同作用效果力也就是協(xié)力圖示，然后做連接，讓學(xué)生猜測(cè)分力與協(xié)力間含有什么關(guān)系？這么做好處于于不是直接給出平行四邊形，而是經(jīng)過(guò)學(xué)生自主探究過(guò)程來(lái)了解并接收平行四邊形定則，給學(xué)生提供了一次很好探究機(jī)會(huì)。三角形定則三角形定則：平行四邊形由兩個(gè)全等三角形組成，平行四邊形定則可簡(jiǎn)化為三角形定則。第29頁(yè)三、共點(diǎn)力合成1．作圖法：以力圖示為基礎(chǔ)，以表示兩個(gè)力有向線段為鄰邊嚴(yán)格作出平行四邊形，然后量出這兩個(gè)鄰邊之間對(duì)角線長(zhǎng)度，從與圖示標(biāo)度百分比關(guān)系求出協(xié)力大小，再用量角器量出對(duì)角線與一個(gè)鄰邊夾角，表示協(xié)力方向。注意：強(qiáng)調(diào)標(biāo)度確實(shí)定，同一圖上各個(gè)力必須采取同一標(biāo)度。表示分力和協(xié)力有向線段共點(diǎn)且要畫(huà)成實(shí)線，與分力平行對(duì)邊要畫(huà)成虛線，力線段上要畫(huà)上刻度和箭頭。2．計(jì)算法：先依據(jù)力平行四邊形定則作出力合成示意圖，然后利用數(shù)學(xué)知識(shí)求協(xié)力大小和方向。3．兩個(gè)以上共點(diǎn)力合成方法要加以說(shuō)明第30頁(yè)要學(xué)生明確協(xié)力大小與分力間夾角關(guān)系，協(xié)力大小與分力大小之間關(guān)系，糾正學(xué)生“合一定比分大”錯(cuò)誤觀念。提出問(wèn)題學(xué)生觀察總結(jié)：1.協(xié)力一定大于任何一個(gè)分力嗎？2.平行四邊形定則也適合用于其它矢量合成嗎？3.兩個(gè)大小一定力F1、F2，當(dāng)它們間夾角不停增大過(guò)程中，協(xié)力F大小怎樣改變？什么時(shí)候有最大最小值？

第31頁(yè)第五節(jié)力分解教學(xué)目標(biāo):了解力分解和分力概念。知道力分解是力合成逆運(yùn)算，一樣遵照力平行四邊形定則。會(huì)從力作用實(shí)際效果出發(fā)進(jìn)行力分解，掌握力分解定解條件。會(huì)依據(jù)力平行四邊形定則用作圖法求分力，會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算分力。了解力正交分解法，會(huì)用直角三角形計(jì)算分力。第32頁(yè)教學(xué)重點(diǎn):了解力分解是力合成逆運(yùn)算，會(huì)利用平行四邊形進(jìn)行力分解教學(xué)難點(diǎn):力分解定解條件確實(shí)定一、分力概念

注意：分力與協(xié)力是等效替換關(guān)系，其相同之處是作用效果相同；不一樣之處是不能同時(shí)出現(xiàn)，在受力分析或相關(guān)力計(jì)算中不能重復(fù)考慮。第33頁(yè)二、力分解1．力分解是力合成逆運(yùn)算，恪守力平行四邊形定則。2．要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：同一個(gè)力，若沒(méi)有其它限制，能夠分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不一樣力(因?yàn)閷?duì)于同一條對(duì)角線．能夠作出無(wú)數(shù)個(gè)不一樣平行四邊形)，通常依據(jù)力作用效果分解力才有實(shí)際意義。最讓學(xué)生感到迷茫就是怎么按照力作用效果來(lái)進(jìn)行力分解，怎么去找力作用效果。比如，物體重G，放在傾角為θ斜面上時(shí)，重力常分解為沿斜面向下分力F1=Gsinθ(表示重力產(chǎn)生使物體沿斜面下滑效果)和垂直斜面向下分力F2=Gcosθ（表示重力產(chǎn)生使物體緊壓斜面效果）第34頁(yè)【例】在傾角θ=30o斜面上有一塊豎直放置擋板，在擋板和斜面之間放有一個(gè)重為G=20N光滑圓球，如圖所表示，試求這個(gè)球?qū)π泵鎵毫蛯?duì)擋板壓力。COAB重點(diǎn)在于確定力作用效果第35頁(yè)已知條件解情況已知兩個(gè)分力方向唯一解已知兩個(gè)分力大小兩個(gè)解已知一個(gè)分力大小和方向唯一解已知一個(gè)力大小和另一個(gè)分力方向力分解時(shí)有沒(méi)有解討論第36頁(yè)1）正交分解法：將一個(gè)力沿著兩個(gè)相互垂直方向進(jìn)行分解方法。力學(xué)問(wèn)題中處理力最慣用方法。

要使學(xué)生明確：現(xiàn)階段建立直角坐標(biāo)系方法：沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直于運(yùn)動(dòng)方向建立。使用正交分解法優(yōu)點(diǎn)：一，借助數(shù)學(xué)中直角坐標(biāo)系(x，y)對(duì)力進(jìn)行描述；二，幾何圖形關(guān)系簡(jiǎn)單，同軸直接加減，最終處理利用直角三角形邊角關(guān)系，輕易求解。需要補(bǔ)充兩點(diǎn)問(wèn)題第37頁(yè)【例題】5個(gè)力作用在A點(diǎn)，這5個(gè)力大小和方向相當(dāng)于邊長(zhǎng)是a正六邊形兩條斜邊和三條對(duì)角線，求這五個(gè)力協(xié)力（設(shè)F1=F）F5F1F2F3F4第38頁(yè)經(jīng)過(guò)實(shí)例使學(xué)生掌握受力分析