高中物理 相互作用课件

兰州市集体大备课物理必修1

第三章《相互作用》兰州市集体大备课物理必修1

第三章《相互作用》本章的地位力学是高中物理的基础，本章学习的是力的基本概念以及力的合成和分解的知识。这些知识是力学的基础内容，物理学研究物质的运动，由于力影响运动，所以在高中的力学知识以及后续内容，都跟本章的内容有密切的联系，因此学好力的基本概念，学习力的基本思维方法，是为学习高中物理知识打基础，本章在高中物理中出于最基础的地位本章的地位力学是高中物理的基础，本章学习的是力的基本概念以及高考考纲要求高考考纲要求《物理课程标准》的要求：（1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，会用动摩擦因数计算摩擦力。（2）知道常见的形变，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，区分矢量和标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。《物理课程标准》的要求：（1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的教材对比分析1、总体概述（1）从地位和要求看：本章讲述的是有关“力”的基础知识，是静力学和动力学所必需的预备知识。要求学生理解重力、弹力、摩擦力产生的条件，以及它们的大小、方向、作用点，会进行简单的受力分析，在此基础上，理解力的合成与分解，渗透矢量相加的三角形定则和平行四边形定则，加深对矢量及其合成法则的认识，知道共点力的平衡条件及其应用。教材对比分析1、总体概述（2）从编排顺序看：课本从学生已熟悉并可以理解的事实出发，分析改变物体运动状态的原因和形变的原因，给出力的概念以及力的图示法，在学习重力的基础上，介绍引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用，把自然界的四种基本相互作用与常见的接触力———弹力和摩擦力联系起来，并指出弹力、摩擦力都是由电磁力引起的，使学生的认识呈螺旋式上升，顺利过渡到弹力和摩擦力的教学上。（2）从编排顺序看：课本从学生已熟悉并可以理解的事实出发，分（3）从教学方式看：强调学生的参与和体验。如将演示实验改为学生实验（悬挂法测薄板重心）、将验证性实验改为探索性实验（弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的关系、力的合成）、联系实际，渗透STS教育（安装自行车的滚珠轴承）等。（3）从教学方式看：强调学生的参与和体验。如将演示实验改为学（2）课标教材与老教材的对比（2）课标教材与老教材的对比高中物理相互作用课件计划课时安排第一单元：

1、重力、基本相互作用（1课时）

2、弹力(1课时)3、摩擦力（2课时）第二单元：

4、力的合成（1课时）

5、力的分解(正交分解和物体受力分析）（3课时）

6、知识整合（3课时）计划课时安排第一单元：教学要求和建议

本章讲述的是力的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他矢量的合成与分解一个延伸方法：正交分解法一个基本能力：对物体的受力分析能力一个基本条件：共点力平衡的条件教学要求和建议

本章讲述的是力的基础知识第一节：重力基本相互作用1、教材分析(1)从现象入手理解力的概念。(2)根据力的作用效果理解力的三要素。(3)介绍重力的三要素。(4)介绍四种基本相互作用。第一节：重力基本相互作用1、教学目标（1）知识与技能a、知道力是物体之间的相互作用、力的大小和方向，能在具体问题中找出施力物体和受力物体，能画出力的图示。b、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，重力的大小和方向，会用公式G=mg计算重力，知道重心的概念，掌握重心位置的确定方法，。c、了解四种基本相互作用，力的作用范围。第一节：重力基本相互作用1、教学目标（1）知识与技能第一节：重力基本相互作用（2）过程与方法从现象入手，理解相互作用，列举多个实例说明物体运动状态改变是有原因的，从而将作用抽象为一个概念，进而通过实验体会和理解力的作用效果与力的三要素之间的关系。（3）情感态度与价值观观察生活、列举实例激发学生参与教学活动的热情；体会和理解力的作用效果，领略自然界的奇妙与和谐；体会薄板的重心位置用悬挂法确定的实验过程，体验探索自然规律的喜悦；了解四种基本相互作用，增强科学探究的兴趣。（2）过程与方法2、重点、难点

重点：力概念的理解难点：力概念和重心概念的理解2、重点、难点重点：力概念的理解3、教学建议●引入：运动员踢球球由静止变为运动球的运动状态改变了守门员接球球由运动变为静止用手压锯条锯条变弯物体发生了形变用手拉橡皮条橡皮条变长分析讨论：球的运动状态改变、物体发生形变的原因？得出：物体对物体的作用。将上述例子换位思考，得出：作用是相互的。总结：把物体间的相互作用抽象为一个概念：力3、教学建议●引入：一、力和力的图示1、力的定义：力是物体和物体之间的相互作用重点：“相互”的含义a、力不会离开物体独立存在（避免多余力的出现）b、学生很容易认为力必须通过相互接触才能产生。通过例子说明：力分接触力和非接触力两种。c、施力物体和受力物体需要说明。既能充分说明力的相互性，又为以后的牛顿第三定律做铺垫。4、知识点分析一、力和力的图示4、知识点分析2、力的测量方法：测力计3、力的单位和矢量性学生比较容易接受，简单处理。4、力的描述方法：力的图示：力的三要素，学生通过力的图示来描述力时，细节容易出问题，比如标度、箭头、规范性。力的示意图：只要画出力的方向和作用点，不要求严格画出力的大小，但要告诉学生可用大体长短表示大小。2、力的测量方法：测力计5、力的分类按力的性质和力的效果分类

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的基础，也是正确解决力学问题的重要环节。根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同，如压力和支持力都是弹力。性质不同的力，可以叫同一个名称，如重力、弹力都可使物体由静止开始运动，都可叫动力，其作用效果可以相同。5、力的分类二、重力1、产生原因：由于物体受到地球吸引而产生（注意一种说法：重力就是地球的吸引力），重力的大小一般情况下小于地球对物体的引力大小(可以告诉学生学过“万有引力”就明白了，激起学生对后续学习的兴趣)。2、大小：G=mg（说明g的含义，地球上不同位置g的大小不同，随纬度的变化或高度的变化而变化）3、重力的方向：竖直向下（区别竖直向下和垂直向下）4、重心：概念要讲清楚二、重力①重心是一个模型，实际不存在②学生常有的错误认识：具有规则几何形状物体的重心在物体的几何中心；重心一定在物体上重心是物体上最重的一点通过实例，让学生明确重心位置和物体形状和质量分布有关，比如一杯水就可以很好的说明以上内容薄板重心的确定方法：悬挂法高中物理相互作用课件三、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的增大而减小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：在放射现象中发现的，短程力只要求知道各种相互作用的发生区域，不做过多讲解三、四种基本相互作用：只要求知道各种相互作用的发生区域，不做第二节弹力1、教材分析（1）通过实验，创设情景，引入形变、弹性形变、弹力的概念。（2）分析几种弹力产生的原因，及方向的判定。（3）探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。第二节弹力1、教材分析2、教学目标（1）知识与技能a、了解弹力是接触力，弹力的本质是电磁力。b、知道什么叫形变，形变的种类。c、知道弹力及弹力产生的条件；形变越大，弹力越大；探究弹簧弹力与弹簧伸长（或缩短）量的关系。

d、探究压力、支持力、绳子的拉力都是弹力，能在力的图示中正确画出它们的方向。2、教学目标（1）知识与技能（2）过程与方法通过课本中几个小实验的演示，加深对形变概念的理解，认识到实验在理解概念和规律中作用。通过探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。领会将微小形变放大的思想。（3）情感态度与价值观探究压力、支持力、绳子拉力的方向，培养学生勇于参与探究活动的热情，将物理知识应用于生活和生产实践的意识。探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。（2）过程与方法3、重点、难点重点：弹力产生的条件及方向的判定；探究性实验的实施。难点：弹力方向的判定。3、重点、难点重点：弹力产生的条件及方向的判定；探究性实验的4、教学建议●创设情景：弹簧被压缩或被拉长演示竹杆被压弯橡皮筋被拉长提问：描述所看到的现象。引入形变、弹性形变概念被压缩或被拉长的弹簧使小车运动演示被压弯的竹杆拨动小车使小车运动被拉长的橡皮筋拉动小车运动思考：小车为什么会运动？得出：因为受到了力。分析这个力产生的原因？是因为发生形变的物体要恢复形变。得出弹力概念，弹力产生的条件。4、教学建议●创设情景：弹簧被压缩或被拉长5●探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系感性认识：手拉弹簧，形变越大，弹力越大1、提出问题：弹簧弹力与弹簧形变量之间是什么关系？2、猜想：可能F∝Xn，n=？，或有其它可能形式。3、设计实验：测F与X的值，n=1、2、1/2等，先作最简单的F—X图象，看图象是不是直线，是不是通过原点？如果不是直线，再作其它图线，尽量找到直线。4、进行实验与收集数据5、分析与论证：对实验数据进行分析处理，作出F—X的图象，对实验结果进行解释5●探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系感性认识：手拉弹簧，形变6、交流与合作：各组作出的图线不一样，相互交流，分析原因表格设计：

6、交流与合作：各组作出的图线不一样，相互交流，分析原因表格1、弹力的产生条件：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的判断方法：按照弹力产生的条件判断假设法：有些形变不明显，可假设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变：若无改变，则无弹力作用；若发生改变，则有弹力存在。利用力的作用效果判断2、弹力的分类：高中阶段的弹力大致可划分为：支持力、压力和拉力7、知识点分析：1、弹力的产生条件：7、知识点分析：3、弹力的方向：指向发生形变的物体回复原状的方向。学生在学习弹力方向判定的时候，很容易糊涂。（是重点也是难点）①绳子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向②压力的方向垂直于支持面指向被压的物体③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体3、弹力的方向：指向发生形变的物体回复原状的方向。学生在学习④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大致有以下几种：A．平面与平面接触：弹力与平面垂直B．点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面C．点与曲面接触：弹力通过接触点垂直于过点的切面D．曲面与曲面接触：弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大弹力是否存在，如何来判断，可以通过该题来加深印象，让学生掌握判断弹力有无的方法。教师在讲解时可用假设法和力的作用效果方法分别判断【例题】如图所示，质量为m的小球，在互成120°的两光滑平面间静止，且0N水平，则球对OM面的压力大小为___________。弹力是否存在，如何来判断，可以通过该题来加深印象，让学生掌握第三节摩擦力1．教材分析（1）教材地位：摩擦力是力学中三种常见力中最复杂的一种的作用力，学习好摩擦力可以为受力分析奠定坚实的基石，而受力分析是整个力学问题中最常用的手段。（2）与旧教材的对比新教材与旧教材的最大不同是将两种摩擦力的教育顺序倒了过来，这种处理教参上讲是从学生的认识规律和实验现象发生的先后顺序考虑，其实这种说法未必妥当，因为初学者往往首先对滑动摩擦力产生感性认识。因此这种处理方式未必比老教材更好。第三节摩擦力1．教材分析2．教学目标（1）掌握摩擦力产生的条件。（2）掌握两种摩擦力的方向判断。（3）掌握用动摩擦因数计算摩擦力的方法。（4）让学生体会用实验探究物理规律、基本方法，培养学生善于把所学知识与日常生活联系的学习习惯。2．教学目标（1）掌握摩擦力产生的条件。3．教学重点、难点（1）重点：摩擦力的规律（包括条件，大小，方向）（2）难点：静摩擦力的是否存在及方向判断如汽车牵引力等典型问题。3．教学重点、难点（1）重点：摩擦力的规律（包括条件，大小，教学建议：摩擦力至关重要，在教学中要通过学生的亲身体会，利用好实验和生活实例，帮助学生有更好的理解。静摩擦力：教学的过程中要让学生清楚什么是静摩擦力，帮助学生突破“相对运动趋势”中的“相对”的含义。静摩擦力的大小，现在只限于二力平衡求解的简单情形，可以提一提动力、阻力，不做深究。滑动摩擦力:注意使学生学会区分“相对运动”和“运动”；正压力的大小是学生常出问题的地方，要通过例证帮助学生区分重力和正压力教学建议：关于静摩擦力的实验建议实验：在较光滑的桌面上放一木板，上面放一质量较大的木块。开始时，在木板与木块接触的外侧面作两个三角形的记号。当用手沿如图箭头所示方向缓缓地拉木板时，可以看到木块随木板一起移动，弹簧测力计的示数逐渐增大，但两个三角形记号的相对位置却没有变化，直到弹簧测力计的示数增大到某一数值后，才看到两个三角形记号的相对位置发生变化。由于木块缓慢移动，所以它在水平方向上受的两个力是一对平衡力，弹簧测力计的示数等于木块受到静摩擦力的大小。关于静摩擦力的实验建议实验：在较光滑的桌面上放一木板，上面放用上述演示实验可以说明两物体处于相对静止状态时，木块受到的静摩擦力随拉力增大而增大，而且有个最大值。同时可以使学生对教科书中所说的“相对静止”有一个较鲜明的感性认识。这个演示实验还有一个特点，就是弹簧测力计的示数比较稳定，便于观察。用上述演示实验可以说明两物体处于相对静止状态时，木块受到的静实验如图所示，先调节木板水平，用手拉木板，使木板做匀速运动。弹簧测力计的示数为木块与木板相互作用的滑动摩擦力的大小。分别改变木块的质量、木板的粗糙程度，对照相应弹簧测力计的示数，得出相应规律。关于滑动摩擦力的实验建议实验如图所示，先调节木板水平，用手拉木板，使木板做匀速运1.定义：重点强调“相对”及“趋势”的含义，静摩擦力发生在“相对静止”的物体之间。要通过实例帮助学生理解“相对运动趋势”：假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑。没有静摩擦力，则由于重力的作用，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：通常用二力平衡求0＜f≤fmax

一、静摩擦力1.定义：重点强调“相对”及“趋势”的含义，静摩擦力发生在“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“相对运动趋势的方向”的确定：假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向，从而得出静摩擦力的方向----与相对运动趋势的方向相反

②静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反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①5.注意：静摩擦力的大小是被动的，一般等于产生相对运动趋势的力的大小。最大静摩擦力是固定不变的，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。这一点可以通过手拉弹簧秤带动桌面上的木块由静止到运动这个过程中读数的变化来说明。5.注意：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，无挤压的弹力一定无摩擦力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的运动；而“物体的运动”一般指物体相对地面的运动二、滑动摩擦力2.大小：①压力N与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关；但一提到压力，学生一般就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力②强调μ没有单位，数值与相互接触的材料、接触面的粗糙程度有关。学生要知道在通常情况下，μ<1③要通过计算公式使学生明白：滑动摩擦力f的大小只由μ和N共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关2.大小：①压力N与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可3.方向：与接触面相切，与“相对”运动的方向相反讲明白“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反，滑动摩擦力的方向和物体运动的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的速度在以5m/s速度向右传送的传送带上向右运动，试判断：1.木块的运动方向2.木块相对于传送带的运动方向3.木块所受滑动摩擦力的方向3.方向：与接触面相切，与“相对”运动的方向相反【例题】如图1.摩擦力是否一定是阻力2.受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态3.静摩擦力的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.受滑动摩擦力的物体一定是处于运动状态7.正压力大小等于物体的所受的重力或者水平面上的物体对支持面压力一定等于重力学生最容易出现的问题1.摩擦力是否一定是阻力学生最容易出现的问题第四节力的合成1．教材分析（1）教材地位：等效替代的方法是高中阶段常用的方法，力的合成的平行四边形法是处理多力作用的问题基本手段，而初中阶段学生所知道的同一直线上几个力的合力的计算方法，是平行四边形法则的特例。（2）新旧教材的对比：本节内容与旧教材的不同之处主要在于共点力概念的提出方式，旧教材放在知识内容前面，而新教材放在知识后面，另外在平行四边形法则的规律总结中更注重学生的探究过程。第四节力的合成1．教材分析2．教学目标：（1）建立力、合力、分力的概念。（2）知道共点力与非共点力的区别。（3）培养学生的探究精神，并通过探究得出平行四边形法则。（4）掌握用平行四边形的作图法和公式法计算合力的基本方法，并对特殊情况会进行简单讨论。2．教学目标：（1）建立力、合力、分力的概念。3．教学重、难点：（1）教学重点：平行四边形法则的得出与运用。（2）教学难点：平行四边形法则的运用。3．教学重、难点：（1）教学重点：平行四边形法则的得出与运用4．教学建议：（1）难度建议：

在讲述用平行四边形法则的矢量图法可引伸到三角形法则，关于多力合成的多边形法则可放到习题课中去讲，另外也可以考虑给出力的合成中计算合力的公式（根据生源情况来确定），对力的合成的几种特殊情况应加以讨论。4．教学建议：（1）难度建议：（2）教法建议：在引入合力与分力的概念上要多举生活中的例子，加深学生的影响。在平行四边形法则的得出过程中要重启发，多让学生探究，甚至可以采取边讲边实验的研究方式，让学生体会物理学研究的基本方法、培养学生的科学思维能力，尤其要让学生在探究中感受到乐趣。（2）教法建议：一、合力和分力：在力的合成中，强调“相同的作用效果”的同时，还要使学生明白，分力是实际存在的，具有具体的施力物体，合力是假想的力，有相同的作用效果但没有与之对应的施力物体一、合力和分力：二、平行四边形定则现有教材的处理方法和原教材不同，先做两个分力的图示，再做出具有相同作用效果的力也就是合力的图示，然后做连接，让学生猜想分力与合力间具有什么关系？这样做的好处在于不是直接给出平行四边形，而是通过学生的自主探究过程来理解并接受平行四边形定则，给学生提供了一次很好的探究机会。三角形定则三角形定则：平行四边形由两个全等的三角形组成，平行四边形定则可简化为三角形定则。二、平行四边形定则三角形定则三角形定则：平行四边形由两个全等三、共点力的合成1．作图法：以力的图示为基础，以表示两个力的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的对角线的长度，从与图示标度的比例关系求出合力的大小，再用量角器量出对角线与一个邻边的夹角，表示合力的方向。注意：强调标度的确定，同一图上的各个力必须采用同一标度。表示分力和合力的有向线段共点且要画成实线，与分力平行的对边要画成虚线，力线段上要画上刻度和箭头。2．计算法：先根据力的平行四边形定则作出力的合成示意图，然后运用数学知识求合力大小和方向。3．两个以上共点力的合成方法要加以说明三、共点力的合成要学生明确合力大小与分力间的夹角的关系，合力大小与分力大小之间的关系，纠正学生的“合一定比分大”的错误观念。提出问题1.合力一定大于任何一个分力吗？2.平行四边形定则也适用于其它矢量的合成吗？3.两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹角不断增大的过程中，合力F的大小怎样变化？什么时候有最大最小值？

要学生明确合力大小与分力间的夹角的关系，合力大小与分力大小之第五节力的分解1．教材分析：（1）教材的地位：力的分解是力的合成的逆运算，学好力的分解有助于更加深入全面把单摆、平行四这形法则，掌握物理学中矢量与标量的本质区别，对于以后用牛顿运用定律去分析力学问题起到至关重要的作用。（2）与旧教材的对比：在力的分解中，与旧教材明显区别，在介绍街矢量概论时，由于整个教材体系的变化，位移、速度等矢量概念，在对教材中是先于力的概念给出的，所以，矢量概念的给出方式发生了变化。第五节力的分解1．教材分析：2．教学目标：（1）掌握力的分解的多解性。（2）掌握力的分解的方法。（3）培养学生的逆向思维能力。（4）掌握矢量的概念，矢量与标量的区别。3．教学重、难点：（1）教学重点：力的分解的方法（2）教学难点：力的分解的情况讨论2．教学目标：（1）掌握力的分解的多解性。一、分力的概念

注意：分力与合力是等效替代关系，其相同之处是作用效果相同；不同之处是不能同时出现，在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑。一、分力的概念二、力的分解1．力的分解是力的合成的逆运算，遵守力的平行四边形定则。2．要让学生认识到：同一个力，若没有其他限制，可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于同一条对角线．可以作出无数个不同的平行四边形)，通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。最让学生感到迷茫的就是怎么按照力的作用效果来进行力的分解，怎么去找力的作用效果。二、力的分解

【例】在倾角θ=30º的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球，如图所示，试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。COAB重点在于确定力的作用效果【例】在倾角θ=30º的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板力分解时有无解的讨论力分解时有无解的讨论1）正交分解法：将一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解的方法。力学问题中处理力的最常用的方法。

要使学生明确：现阶段建立直角坐标系的方法：沿运动方向和垂直于运动方向建立。使用正交分解法的优点：一，借助数学中的直角坐标系(x，y)对力进行描述；二，几何图形关系简单，同轴的直接加减，最后处理利用直角三角形边角关系，容易求解。需要补充的两点问题1）正交分解法：需要补充的两点问题通过实例使学生掌握受力分析的具体步骤：1、确定研究对象；2、按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序分析，保证每个力都能找到其施力物体，防止多力和漏力；3、注意不要把分力和合力同时来分析2）物体的受力分析：通过实例使学生掌握受力分析的具体步骤：2）物体的受力分析：高中物理知识深广度比初中要上一个台阶，但限于学生的知识基础和思维能力，这个台阶不能太大，另外受知识机构本身的制约，本章的教学不能一次到位，学生对物理概念和物理规律的理解要逐步深化，这是个渐变的过程，应该在不同阶段提出不同层次的要求，否则，不仅欲速不达，还会挫伤学生学习的积极性。所以本章的教学要注意把握分寸，既要使学生对力的基本概念的认识得到提高，体会研究矢量问题的思维方法，又要不脱离学生的知识水平和思维能力的实际，教学中一定要因材施教，循序渐进，这也是教师发挥主导作用的基本点。一点建议高中物理知识深广度比初中要上一个台阶，但限于学生的知识基础和

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第三章《相互作用》兰州市集体大备课物理必修1

第三章《相互作用》本章的地位力学是高中物理的基础，本章学习的是力的基本概念以及力的合成和分解的知识。这些知识是力学的基础内容，物理学研究物质的运动，由于力影响运动，所以在高中的力学知识以及后续内容，都跟本章的内容有密切的联系，因此学好力的基本概念，学习力的基本思维方法，是为学习高中物理知识打基础，本章在高中物理中出于最基础的地位本章的地位力学是高中物理的基础，本章学习的是力的基本概念以及高考考纲要求高考考纲要求《物理课程标准》的要求：（1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，会用动摩擦因数计算摩擦力。（2）知道常见的形变，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，区分矢量和标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。《物理课程标准》的要求：（1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的教材对比分析1、总体概述（1）从地位和要求看：本章讲述的是有关“力”的基础知识，是静力学和动力学所必需的预备知识。要求学生理解重力、弹力、摩擦力产生的条件，以及它们的大小、方向、作用点，会进行简单的受力分析，在此基础上，理解力的合成与分解，渗透矢量相加的三角形定则和平行四边形定则，加深对矢量及其合成法则的认识，知道共点力的平衡条件及其应用。教材对比分析1、总体概述（2）从编排顺序看：课本从学生已熟悉并可以理解的事实出发，分析改变物体运动状态的原因和形变的原因，给出力的概念以及力的图示法，在学习重力的基础上，介绍引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用，把自然界的四种基本相互作用与常见的接触力———弹力和摩擦力联系起来，并指出弹力、摩擦力都是由电磁力引起的，使学生的认识呈螺旋式上升，顺利过渡到弹力和摩擦力的教学上。（2）从编排顺序看：课本从学生已熟悉并可以理解的事实出发，分（3）从教学方式看：强调学生的参与和体验。如将演示实验改为学生实验（悬挂法测薄板重心）、将验证性实验改为探索性实验（弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的关系、力的合成）、联系实际，渗透STS教育（安装自行车的滚珠轴承）等。（3）从教学方式看：强调学生的参与和体验。如将演示实验改为学（2）课标教材与老教材的对比（2）课标教材与老教材的对比高中物理相互作用课件计划课时安排第一单元：

1、重力、基本相互作用（1课时）

2、弹力(1课时)3、摩擦力（2课时）第二单元：

4、力的合成（1课时）

5、力的分解(正交分解和物体受力分析）（3课时）

6、知识整合（3课时）计划课时安排第一单元：教学要求和建议

本章讲述的是力的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他矢量的合成与分解一个延伸方法：正交分解法一个基本能力：对物体的受力分析能力一个基本条件：共点力平衡的条件教学要求和建议

本章讲述的是力的基础知识第一节：重力基本相互作用1、教材分析(1)从现象入手理解力的概念。(2)根据力的作用效果理解力的三要素。(3)介绍重力的三要素。(4)介绍四种基本相互作用。第一节：重力基本相互作用1、教学目标（1）知识与技能a、知道力是物体之间的相互作用、力的大小和方向，能在具体问题中找出施力物体和受力物体，能画出力的图示。b、知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，重力的大小和方向，会用公式G=mg计算重力，知道重心的概念，掌握重心位置的确定方法，。c、了解四种基本相互作用，力的作用范围。第一节：重力基本相互作用1、教学目标（1）知识与技能第一节：重力基本相互作用（2）过程与方法从现象入手，理解相互作用，列举多个实例说明物体运动状态改变是有原因的，从而将作用抽象为一个概念，进而通过实验体会和理解力的作用效果与力的三要素之间的关系。（3）情感态度与价值观观察生活、列举实例激发学生参与教学活动的热情；体会和理解力的作用效果，领略自然界的奇妙与和谐；体会薄板的重心位置用悬挂法确定的实验过程，体验探索自然规律的喜悦；了解四种基本相互作用，增强科学探究的兴趣。（2）过程与方法2、重点、难点

重点：力概念的理解难点：力概念和重心概念的理解2、重点、难点重点：力概念的理解3、教学建议●引入：运动员踢球球由静止变为运动球的运动状态改变了守门员接球球由运动变为静止用手压锯条锯条变弯物体发生了形变用手拉橡皮条橡皮条变长分析讨论：球的运动状态改变、物体发生形变的原因？得出：物体对物体的作用。将上述例子换位思考，得出：作用是相互的。总结：把物体间的相互作用抽象为一个概念：力3、教学建议●引入：一、力和力的图示1、力的定义：力是物体和物体之间的相互作用重点：“相互”的含义a、力不会离开物体独立存在（避免多余力的出现）b、学生很容易认为力必须通过相互接触才能产生。通过例子说明：力分接触力和非接触力两种。c、施力物体和受力物体需要说明。既能充分说明力的相互性，又为以后的牛顿第三定律做铺垫。4、知识点分析一、力和力的图示4、知识点分析2、力的测量方法：测力计3、力的单位和矢量性学生比较容易接受，简单处理。4、力的描述方法：力的图示：力的三要素，学生通过力的图示来描述力时，细节容易出问题，比如标度、箭头、规范性。力的示意图：只要画出力的方向和作用点，不要求严格画出力的大小，但要告诉学生可用大体长短表示大小。2、力的测量方法：测力计5、力的分类按力的性质和力的效果分类

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的基础，也是正确解决力学问题的重要环节。根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同，如压力和支持力都是弹力。性质不同的力，可以叫同一个名称，如重力、弹力都可使物体由静止开始运动，都可叫动力，其作用效果可以相同。5、力的分类二、重力1、产生原因：由于物体受到地球吸引而产生（注意一种说法：重力就是地球的吸引力），重力的大小一般情况下小于地球对物体的引力大小(可以告诉学生学过“万有引力”就明白了，激起学生对后续学习的兴趣)。2、大小：G=mg（说明g的含义，地球上不同位置g的大小不同，随纬度的变化或高度的变化而变化）3、重力的方向：竖直向下（区别竖直向下和垂直向下）4、重心：概念要讲清楚二、重力①重心是一个模型，实际不存在②学生常有的错误认识：具有规则几何形状物体的重心在物体的几何中心；重心一定在物体上重心是物体上最重的一点通过实例，让学生明确重心位置和物体形状和质量分布有关，比如一杯水就可以很好的说明以上内容薄板重心的确定方法：悬挂法高中物理相互作用课件三、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的增大而减小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：在放射现象中发现的，短程力只要求知道各种相互作用的发生区域，不做过多讲解三、四种基本相互作用：只要求知道各种相互作用的发生区域，不做第二节弹力1、教材分析（1）通过实验，创设情景，引入形变、弹性形变、弹力的概念。（2）分析几种弹力产生的原因，及方向的判定。（3）探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。第二节弹力1、教材分析2、教学目标（1）知识与技能a、了解弹力是接触力，弹力的本质是电磁力。b、知道什么叫形变，形变的种类。c、知道弹力及弹力产生的条件；形变越大，弹力越大；探究弹簧弹力与弹簧伸长（或缩短）量的关系。

d、探究压力、支持力、绳子的拉力都是弹力，能在力的图示中正确画出它们的方向。2、教学目标（1）知识与技能（2）过程与方法通过课本中几个小实验的演示，加深对形变概念的理解，认识到实验在理解概念和规律中作用。通过探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。领会将微小形变放大的思想。（3）情感态度与价值观探究压力、支持力、绳子拉力的方向，培养学生勇于参与探究活动的热情，将物理知识应用于生活和生产实践的意识。探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。（2）过程与方法3、重点、难点重点：弹力产生的条件及方向的判定；探究性实验的实施。难点：弹力方向的判定。3、重点、难点重点：弹力产生的条件及方向的判定；探究性实验的4、教学建议●创设情景：弹簧被压缩或被拉长演示竹杆被压弯橡皮筋被拉长提问：描述所看到的现象。引入形变、弹性形变概念被压缩或被拉长的弹簧使小车运动演示被压弯的竹杆拨动小车使小车运动被拉长的橡皮筋拉动小车运动思考：小车为什么会运动？得出：因为受到了力。分析这个力产生的原因？是因为发生形变的物体要恢复形变。得出弹力概念，弹力产生的条件。4、教学建议●创设情景：弹簧被压缩或被拉长5●探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系感性认识：手拉弹簧，形变越大，弹力越大1、提出问题：弹簧弹力与弹簧形变量之间是什么关系？2、猜想：可能F∝Xn，n=？，或有其它可能形式。3、设计实验：测F与X的值，n=1、2、1/2等，先作最简单的F—X图象，看图象是不是直线，是不是通过原点？如果不是直线，再作其它图线，尽量找到直线。4、进行实验与收集数据5、分析与论证：对实验数据进行分析处理，作出F—X的图象，对实验结果进行解释5●探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系感性认识：手拉弹簧，形变6、交流与合作：各组作出的图线不一样，相互交流，分析原因表格设计：

6、交流与合作：各组作出的图线不一样，相互交流，分析原因表格1、弹力的产生条件：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的判断方法：按照弹力产生的条件判断假设法：有些形变不明显，可假设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变：若无改变，则无弹力作用；若发生改变，则有弹力存在。利用力的作用效果判断2、弹力的分类：高中阶段的弹力大致可划分为：支持力、压力和拉力7、知识点分析：1、弹力的产生条件：7、知识点分析：3、弹力的方向：指向发生形变的物体回复原状的方向。学生在学习弹力方向判定的时候，很容易糊涂。（是重点也是难点）①绳子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向②压力的方向垂直于支持面指向被压的物体③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体3、弹力的方向：指向发生形变的物体回复原状的方向。学生在学习④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大致有以下几种：A．平面与平面接触：弹力与平面垂直B．点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面C．点与曲面接触：弹力通过接触点垂直于过点的切面D．曲面与曲面接触：弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大弹力是否存在，如何来判断，可以通过该题来加深印象，让学生掌握判断弹力有无的方法。教师在讲解时可用假设法和力的作用效果方法分别判断【例题】如图所示，质量为m的小球，在互成120°的两光滑平面间静止，且0N水平，则球对OM面的压力大小为___________。弹力是否存在，如何来判断，可以通过该题来加深印象，让学生掌握第三节摩擦力1．教材分析（1）教材地位：摩擦力是力学中三种常见力中最复杂的一种的作用力，学习好摩擦力可以为受力分析奠定坚实的基石，而受力分析是整个力学问题中最常用的手段。（2）与旧教材的对比新教材与旧教材的最大不同是将两种摩擦力的教育顺序倒了过来，这种处理教参上讲是从学生的认识规律和实验现象发生的先后顺序考虑，其实这种说法未必妥当，因为初学者往往首先对滑动摩擦力产生感性认识。因此这种处理方式未必比老教材更好。第三节摩擦力1．教材分析2．教学目标（1）掌握摩擦力产生的条件。（2）掌握两种摩擦力的方向判断。（3）掌握用动摩擦因数计算摩擦力的方法。（4）让学生体会用实验探究物理规律、基本方法，培养学生善于把所学知识与日常生活联系的学习习惯。2．教学目标（1）掌握摩擦力产生的条件。3．教学重点、难点（1）重点：摩擦力的规律（包括条件，大小，方向）（2）难点：静摩擦力的是否存在及方向判断如汽车牵引力等典型问题。3．教学重点、难点（1）重点：摩擦力的规律（包括条件，大小，教学建议：摩擦力至关重要，在教学中要通过学生的亲身体会，利用好实验和生活实例，帮助学生有更好的理解。静摩擦力：教学的过程中要让学生清楚什么是静摩擦力，帮助学生突破“相对运动趋势”中的“相对”的含义。静摩擦力的大小，现在只限于二力平衡求解的简单情形，可以提一提动力、阻力，不做深究。滑动摩擦力:注意使学生学会区分“相对运动”和“运动”；正压力的大小是学生常出问题的地方，要通过例证帮助学生区分重力和正压力教学建议：关于静摩擦力的实验建议实验：在较光滑的桌面上放一木板，上面放一质量较大的木块。开始时，在木板与木块接触的外侧面作两个三角形的记号。当用手沿如图箭头所示方向缓缓地拉木板时，可以看到木块随木板一起移动，弹簧测力计的示数逐渐增大，但两个三角形记号的相对位置却没有变化，直到弹簧测力计的示数增大到某一数值后，才看到两个三角形记号的相对位置发生变化。由于木块缓慢移动，所以它在水平方向上受的两个力是一对平衡力，弹簧测力计的示数等于木块受到静摩擦力的大小。关于静摩擦力的实验建议实验：在较光滑的桌面上放一木板，上面放用上述演示实验可以说明两物体处于相对静止状态时，木块受到的静摩擦力随拉力增大而增大，而且有个最大值。同时可以使学生对教科书中所说的“相对静止”有一个较鲜明的感性认识。这个演示实验还有一个特点，就是弹簧测力计的示数比较稳定，便于观察。用上述演示实验可以说明两物体处于相对静止状态时，木块受到的静实验如图所示，先调节木板水平，用手拉木板，使木板做匀速运动。弹簧测力计的示数为木块与木板相互作用的滑动摩擦力的大小。分别改变木块的质量、木板的粗糙程度，对照相应弹簧测力计的示数，得出相应规律。关于滑动摩擦力的实验建议实验如图所示，先调节木板水平，用手拉木板，使木板做匀速运1.定义：重点强调“相对”及“趋势”的含义，静摩擦力发生在“相对静止”的物体之间。要通过实例帮助学生理解“相对运动趋势”：假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑。没有静摩擦力，则由于重力的作用，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：通常用二力平衡求0＜f≤fmax

一、静摩擦力1.定义：重点强调“相对”及“趋势”的含义，静摩擦力发生在“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“相对运动趋势的方向”的确定：假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向，从而得出静摩擦力的方向----与相对运动趋势的方向相反

②静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反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①5.注意：静摩擦力的大小是被动的，一般等于产生相对运动趋势的力的大小。最大静摩擦力是固定不变的，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。这一点可以通过手拉弹簧秤带动桌面上的木块由静止到运动这个过程中读数的变化来说明。5.注意：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，无挤压的弹力一定无摩擦力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的运动；而“物体的运动”一般指物体相对地面的运动二、滑动摩擦力2.大小：①压力N与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关；但一提到压力，学生一般就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力②强调μ没有单位，数值与相互接触的材料、接触面的粗糙程度有关。学生要知道在通常情况下，μ<1③要通过计算公式使学生明白：滑动摩擦力f的大小只由μ和N共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关2.大小：①压力N与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可3.方向：与接触面相切，与“相对”运动的方向相反讲明白“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反，滑动摩擦力的方向和物体运动的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的速度在以5m/s速度向右传送的传送带上向右运动，试判断：1.木块的运动方向2.木块相对于传送带的运动方向3.木块所受滑动摩擦力的方向3.方向：与接触面相切，与“相对”运动的方向相反【例题】如图1.摩擦力是否一定是阻力2.受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态3.静摩擦力的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.受滑动摩擦力的物体一定是处于运动状态7.正压力大小等于物体的所受的重力或者水平面上的物体对支持面压力一定等于重力学生最容易出现的问题1.摩擦力是否一定是阻力学生最容易出现的问题第四节力的合成1．教材分析（1）教材地位：等效替代的方法是高中阶段常用的方法，力的合成的平行四边形法是处理多力作用的问题基本手段，而初中阶段学生所知道的同一直线上几个力的合力的计算方法，是平行四边形法则的特例。（2）新旧教材的对比：本节内容与旧教材的不同之处主要在于共点力概念的提出方式，旧教材放在知识内容前面，而新教材放在知识后面，另外在平行四边形法则的规律总结中更注重学生的探究过程。第四节力的合成1．教材分析2．教学目标：（1）建立力、合力、分力的概念。（2）知道共点力与非共点力的区别。（3）培养学生的探究精神，并通过探究得出平行四边形法则。（4）掌握用平行四边形的作图法和公式法计算合力的基本方法，并对特殊情况会进行简单讨论。2．教学目标：（1）建立力、合力、分力的概念。3．教学重、难点：（1）教学重点：平行四边形法则的得出与运用。（2）教学难点：平行四边形法则的运用。3．教学重、难点：（1）教学重点：平行四边形法则的得出与运用4．教学建议：（1）难度建议：

在讲述用平行四边形法则的矢量图法可引伸到三角形法则，关于多力合成的多边形法则可放到习题课中去讲，另外也可以考虑给出力的合成中计算合力的公式（根据生源情况来确定），对力的合成的几种特殊情况应加以讨论。4．教学建议：（1）难度建议：（2）教法建议：在引入合力与分力的概念上要多举生活中的例子，加深学生的影响。在平行四边形法则的得出过程中要重启发，多让学生探究，甚至可以采取边讲边实验的研究方式，让学生体会物理学研究的基本方法、培养学生的科学思维能力，尤其要让学生在探究中感受到乐趣。（2）教法建议：一、合力和分力：在力的合成中，强调“相同的作用效果”的同时，还要使学生明白