【备课】高中物理教科版（2019）必修一：第三章 相互作用 章末素养培优课件

章末素养培优核心素养（一）核心素养（二）核心素养（三）核心素养（四）核心素养（一）1．重力和重心(1)重力①定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．②方向：竖直向下．③大小：G＝mg.(2)重心：重心是重力的等效作用点．①形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心处．②物体的重心不一定在物体上，如质量分布均匀的圆环的重心不在圆环上．2．弹力和摩擦力

弹力摩擦力产生条件(1)相互接触(2)发生弹性形变(1)相互挤压(2)接触面粗糙(3)两物体有相对运动或相对运动趋势方向与物体发生弹性形变的方向相反：(1)支持力、压力的方向垂直于接触面(2)绳子拉力沿绳指向绳收缩的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反大小(1)弹簧弹力：胡克定律(2)发生微小形变物体的弹力：根据二力平衡进行计算(1)静摩擦力根据二力平衡计算(2)滑动摩擦力：f＝μN3.胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小和弹簧的伸长(或缩短)量成正比(2)表达式：F＝kx.(3)劲度系数：k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧自身的性质有关，单位是N/m.4．力的合成与分解(1)合力与分力：如果力F的作用效果与力F1和F2共同作用的效果相同，我们就称F为F1和F2的合力，F1和F2为F的分力．(2)力的合成与分解遵从的规律：平行四边形定则或三角形定则．(3)力的合成①概念：求几个力的合力的过程叫作力的合成．②两个互成角度的力的合力范围：|F1

－F2|≤F≤F1＋F2.(4)力的分解①概念：求一个已知力的分力叫作力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算).②分解方法：a．在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解．b．为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法．5．共点力及其平衡(1)作用于物体上同一点，或者作用在同一个物体上且力的作用线相交于一点的几个力叫作共点力．(2)物体保持静止或匀速直线运动状态，这个物体就处于平衡状态．(3)共点力作用下的物体平衡的条件：物体所受的合外力为零，即F合＝0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为Fx合＝0，Fy合＝0.【典例示范】例12020年初，新型冠状病毒肺炎疫情严重，全国人民积极捐赠物资支援疫情严重地区，使用自动搬运车能够减少人力劳动，提高工作效率，减少人员接触，降低传染风险．如图所示，物流公司正在用自动搬运车运送抗疫物资，自动搬运车在水平地面上沿直线匀速前进，物资受到的空气阻力与速度成正比，下列说法正确的是(

)A．自动搬运车对物资的作用力竖直向上B．自动搬运车对物资的作用力大小大于空气阻力大小C．不管速度多大，自动搬运车对物资的作用力大小相同D．不管速度多大，自动搬运车对物资的摩擦力大小相同答案：B解析：由共点力的平衡条件可知，自动搬运车对物资的作用力和物资受到的空气阻力的合力与物资的重力等大反向，所以自动搬运车对物资的作用力和空气阻力的合力方向竖直向上，自动搬运车对物资的作用力不是竖直向上，故A错误；自动搬运车对物资的作用力在水平方向的分力等于空气阻力，在竖直方向的分力等于物资的重力，所以自动搬运车对物资的作用力大于空气阻力，故B正确；速度越大，物资受到的空气阻力越大，则自动搬运车对物资的作用力在水平方向的分力(摩擦力)越大，所以自动搬运车对物资的作用力越大，故C、D错误．

答案：B

核心素养（二）1．假设法本章涉及的假设法有以下两种情况：(1)假设某力存在(或不存在)，在此基础上判断物体的状态是否与题设条件一致．若一致，则假设成立，即此力存在(或不存在)；若不一致，则假设不成立，即此力不存在(或存在).(2)假设问题正处于题设的临界状态，并以此为依据，展开讨论，以寻找解决问题的突破口．2．整体法与隔离法分析物体的受力情况时，将整体法与隔离法配合使用，往往会使问题的解决更准确，更快捷．(1)整体法是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律．在运用整体法对物体系统进行受力分析时，不需考虑内力．(2)隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来，然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况，从而把一个复杂的问题转化为若干个简单的小问题．3．图解法图解法是力学中常用的解题方法之一，就其解决问题的性质而言，有以下两种情况：(1)进行力的合成或分解的运算，这种情况下要把力的三要素都表示出来，即作出力的图示．①用图解法可以求两个共点力的合力，也可以在力的分解中求分力；②用多边形法求合力，也是用图解法求合力的一个具体应用．(2)在解决力的分解的动态平衡问题时，要根据分力或合力的变化，作出力的平行四边形或三角形，从而判断力的变化趋势或求极值．4．正交分解法(1)正交分解法就是把一个矢量分解到两个互相垂直的坐标轴(x轴和y轴)上，使每个坐标轴上的分量都可以进行代数运算，从而将矢量运算转化为代数运算的方法，正交分解法也是平行四边形定则的应用．(2)用正交分解法求多个共点力的合力的步骤：先将各个力分解到两坐标轴上，求出这两个坐标轴上的合力后，再应用平行四边形定则进行合成，以达到化繁为简的目的．(3)用正交分解法解决共点力平衡问题时，根据Fx合＝0和Fy合＝0列方程．【典例示范】例3

如图所示，电线AB下端有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁，在保证电线AB与竖直墙壁的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动至竖直方向，则绳子BC上的拉力的变化情况是(

)A．逐渐增大 B．逐渐减小C．先增大后减小

D．先减小后增大答案：D解析：将电灯向下拉电线BD的力F(大小为电灯的重力G)按作用效果沿电线AB和绳BC的方向分解，F1是沿电线AB方向的分力，F2是沿绳BC方向的分力．随BC绳转动F的分解情况如图所示，由几何关系可知，当绳BC转到与电线AB方向垂直时，沿绳BC方向的分力最小，由共点力平衡的条件可知绳BC上的拉力先减小后增大．D正确．例4(多选)如图所示，F1＝2N，F2＝1N，分别作用在B、A两个叠放的物体上，A、B相对静止，一起做匀速直线运动．已知两物体质量mA＝mB＝1kg，重力加速度g＝10m/s2，则以下说法正确的是(

)A．A、B两物体组成的系统所受的合外力为1N，方向水平向右B．A受到B的摩擦力大小为1N，方向水平向右C．B与地面之间的动摩擦因数为0.05D．A、B两物体组成的系统所受的合外力为零答案：BCD

核心素养（三）动摩擦因数的测定1．实验方案及结论：方案一利用砝码和弹簧测力计(1)原理和步骤：如图，向砝码盘C内加减砝码，轻推铁块P，使其恰能在水平木板B上向左做匀速滑动．用弹簧测力计测定P受到的重力GP和C(包括砝码)受到的重力GC，则P所受的滑动摩擦力f＝GC，且f＝μN、N＝GP，可求出P、B间的动摩擦因数．

【典例示范】例5

如图，某个实验小组的同学设计了一个测量动摩擦因数的实验．把弹簧测力计的一端固定在墙上，另一端与一物块P相连，用力F拉水平向左拉物块下面的金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出)，弹簧测力计的读数为________N，物块P受到金属板的滑动摩擦力的大小是________N；若用弹簧测力计测得物块P的重力为13N，则物块P与金属板间的动摩擦因数为________．2.602.600.2解析：由图示弹簧测力计可知，其最小分度值是0.1N，其读数F＝2.60N；由二力平衡条件得：滑动摩擦力f＝F＝2.60N．根据f＝μN＝μmg，解得动摩擦因数μ＝0.2.例6

如图，甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P与长金属板之间的动摩擦因数的两种不同方法．已知铁块P所受重力大小为5N，甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉P，使P向右运动；乙图把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力水平向左拉金属板，使金属板向左运动．(1)你认为哪种方法较好？你判断的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)图中已经把两种方法中弹簧测力计的示数(单位：N)情况放大画出，则铁块P与金属板间的动摩擦因数为________．

以铁块P为研究对象，显然，在甲图所示方法下，弹簧测力计对铁块P的拉力只有在铁块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小，但这种操作方式很难保证铁块P匀速前进．而在乙图所示方法下，不论金属板如何运动，铁块P总是处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于铁块所受滑动摩擦力的大小，故第二种方法较好．0.49

核心素养（四）【典例示范】例7(多选)一名杂技演员在两幢高10m的楼之间表演“高空走钢丝”．当他缓慢经过钢丝的中点时，钢丝与水平方向的夹角为10°.已知演员及横杆的总质量为60kg，钢丝重量不计．重力加速度为10m/s2，sin10°＝0.17，下列说法正确的有(

)A．演员经过钢丝中点时，钢丝上的张力约为3530NB．演员经