相互作用教案A

相互作用1§1重力基本相互作用〖教学重点〗1.受力物体和施力物体2.平衡力与作反的区别3。重力概念与重心确定一.力的物质性-力是物体对物体的作用牛顿第三定律1,力的发生涉及二个物体,称受力物体和施力物体2,施力物体同时也一定是受力物体--涉及对象不同3,牛顿第三定律:两物间作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用一直线4,作反力与平衡力区别:是否一定性质相同?同时存消?作用于不同物体?二.力和力的图示1,力的三要素力的大小、方向、作用点O，单位是牛顿(N)2,力用带箭头线段表示：明确作用点O及箭头方向、标度、长短3．力的作用效果引起物体发生形变，改变物体运动状态(产生加速度)【例1】下列说法正确的是：A.两力相等条件是两力的大小和方向均相同B.受力物体同时也一定是施力物体C,找不到施力物体的力一定不存在D,产生作用力后立即产生反作用力三.重力的概念与重力测量重力与压力的区别1,重力是因地球吸引而使物体受到的力→但地球吸引力(万有引力)不完全等于重力2,重力G=mg，地面附近为定值，方向竖直向下，重力与运动状态无关，质量≠重量3,重力测量原理(两力平衡原理+作反力概念)：弹簧秤示数等于重力的条件a,物体静止或匀速状态b,物体仅受两力作用c,悬线竖直或支持面水平【例2】书放在桌面上静止,书受的重力G就是书对桌面的压力,对否?1,压力和重力的性质(本质)不同→弹力,万有引力2,压力和重力的施力者和受力者不同,两者作用于不同物体3,压力和重力有时大小或方向不一样→其他力作用,速度变化,支持面不水平四.重心及重心位置悬挂法确定物体重心1,重心是物体各部分所受重力的合力作用点--重力的作用效果可认为集中于一点2,质量均匀分布的规则物体,其重心在其几何中心；重心不一定在物体上(圆环,直角尺)3,重心位置由物体形状和质量分布情况决定,物体变形时其重心位置可能变化4.两次悬挂法确定物体重心：两次悬线交点即为重心位置两力平衡原理:物体仅受拉力和重力静止平衡时,拉力和重力必等值,反向,共线【例3】试用作图法确定图示规则均匀薄板的重心位置【例4】下列说法正确的是：A,重力就是地球对物体的吸引力B,物体重力的施力物体是地球C,用线悬挂物体静止时,线的拉力就是物体的重力D,任何性质的力都是成对出现的E,对于形状规则的物体,重心一定在它的几何中心五.四种基本相互作用1．自然界四种基本相互作用，它们分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用2．万有引力相互作用存在于一切物体之间，作用强度随距离增大而减小；电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间，它们的本质是相同的，称之为电磁相互作用；强相互作用和弱相互作用存在范围很小，它们的作用范围只有10-15m，但是弱相互作用的强度只有强相互作用的10—相互作用1§1重力基本相互作用*针对训练题相互作用2§2弹力的概念与弹力分析〖教学重点〗1.弹力有无的判断和弹力方向的判断2．弹力大小的计算一.力的分类1,根据力的性质来命名:重力,弹力,摩擦力,电磁力,分子力等2,根据力的效果来命名:拉力,压力,动力,阻力,___,_____等3.接触力---物体间相互接触时发生的相互作用力，可归纳为弹力和摩擦力，本质是电磁力【例1】下列几组力中,按力的性质命名的是:A,重力,弹力,阻力B,拉力,浮力,摩擦力C,重力,电力,动力D,弹力,分子力,磁力二.弹性形变和弹力*演示实验1)钢锯条在手的作用下弯曲2)弹簧被拉长或压短3)扭转形变1,弹性形变:物体在力作用下发生形状改变,在撤去外力后能够恢复原来形状2,弹力的定义:发生弹性形变的物体,(要恢复原来形状)对跟它接触的物体产生的力3,弹力的条件:物体间直接接触且发生弹性形变→注意:两物接触处不一定有弹力1）弯曲的锯条将小球弹出2）伸长着的橡皮筋将与之相连的小车拉过来．4,弹力方向指向施力物体形变恢复的方向,弄清是物体对旁物的弹力还是物体受到的弹力?弹力(压力或支持力)与接触面垂直,若接触处有一个是曲面,则弹力垂直该处的切面【例2】关于弹力的产生，下列说法中正确的是：A.只要两物体相接触就一定产生弹力B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力C只要物体发生形变就一定有弹力产生D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触物体产生弹力作用三．几种弹力演示微小形变(演示实验)用手压扁平瓶子不同部位，细管中液面上升或下降，通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变；在一个大桌上放两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜M，用力压桌面，让一束光依次被两面镜子反射，通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离．四.弹簧的弹力胡克定律1,胡克定律：弹簧弹力大小f与弹性形变量X成正比f=kxk是弹簧的劲度系数反映了弹簧的特性．2．x为伸长量或压缩量≠弹簧长度；K单位是牛每米，符号是N／m适用范围：形变弹性限度内(撤力后形变能完全恢复)五．弹力有无与弹力大小的研判1．一般物体所受弹力---用物体的平衡条件(或牛顿定律)确定(1)要判定物体是否能平衡(2)假设法:设想去掉旁物,则物体的运动状态是否变化2,在一些物特殊问题中,要用共点力平衡原理来判定弹力是否存在及弹力的方向【例3】试分析图中光滑小球受到的弹力的情况(小球放在水平面上静止)，并画出小球受到的重力和弹力(示意图)．【例4】下图各接触面光滑,小球均静止,判断各接触点间有无弹力,球各受几力?ABC.线竖直D相互作用3§3摩擦力的讨论与分析〖教学重点〗1.摩擦力的产生条件2.摩擦力有无、大小方向的确定一.产生摩擦力的条件1,两物体相互接触并挤压→弹力存在无弹力就无摩擦力2,接触面粗糙→不光滑3,两物体间有相对运动或相对运动趋势【例1】分析下列物体所受的摩擦力a,物静止在斜面上b,小车受拉力F匀速前进c,物夹紧在两板中静止d,物沿粗糙墙面下滑二.静摩擦力f1,发生在两个相对静止物体之间的摩擦力；方向与物体间相对运动的趋势方向相反2,静摩擦力f随物体沿接触面方向外力变化而变化;最大静摩擦力fm(~正压力)最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力．3,静摩擦力f大小在0～fm之间→数值由物体所处的运动状态,根据平衡条件确定1）静摩擦力能不能发生在运动的物体之间?2）静摩擦力的大小如何确定?【例2】下列各图中,物体均静止,重量均为G=20N,分别求出静摩擦力的大小和方向a,f=___N,方向___b,f=__N,方向___c,f=__N,方向___书本探究实验1：用测力计水平地拉静止在桌面上的木块，逐渐增大拉力，直到木块运动为止。观察在此过程中测力计示数变化，并将数据填入表格。增加砝码重复。三.滑动摩擦力f1．滑动摩擦力:相互接触物体间相对滑动时，产生阻碍物体间相对滑动的作用力，方向与相对运动方向相反.影响其大小的因素有哪些？正压力大小？粗糙程度？面积？相对速度？2.书本探究实验：用弹簧测力计水平地拉木块，对木块的运动情况有没有限制?（匀速运动或缓慢地移动，保持拉力等于滑动摩擦力）如何改变木块对地压力呢?3,滑动摩擦力大小与正压力N成正比f滑=μNμ为动摩擦因数,与接触面粗糙程度有关4,最大静摩擦力fm≈(略大于)f滑；分析时要判断物体与接触面间是否有相对运动【例3】已知物体G=200N,物体与桌面间μ=0.2,当水平拉力F分别取下列各值时,求对应摩擦力①F1=15N②F2=30N③F3=80Nf1=___f2=___f3=___四．情景分析与信息探究【例4】如图皮带传动装置,当机器正常运转时,关于主动轮上A点、与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点及从动轮上的D点,这四点的摩擦力的方向的描述,正确的是A．A点受到的摩擦力沿顺时针方向B．B点受到的摩擦力沿顺时针方向C．C点受到的摩擦力沿顺时针方向D点受到的摩擦力沿顺时针方向【例5】用弹簧秤测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数μ，有图示的两种装置．（1）为了能够用弹簧秤读数表示滑动摩擦力，两情况中A是否都一定都要作匀速运动？（2）若木块A做匀速运动，甲图AB间摩擦力是否等于拉力Fa大小？（3）若A、B的重力分别为100N和150N，甲图中当物体A被拉动时，弹簧秤的读数为60N，拉力Fa=110N，求A、B间的动摩擦因数μ．相互作用3§3习物体的受力分析〖教学重点〗1.掌握重力,弹力,摩擦力的概念2.掌握受力分析的方法和要点一.力的概念【例1】设力F1的反作用力为F2,而F1的平衡力为F3,则有：A．F2与F1,F3与F1均为大小相等,方向相反B。F1,F2,F3有同一作用点C．F2,F3与F1必是同一性质的力D。F1消失,F2和F3也同时消失【例2】判断下列说法正确的是：A．物体间发生相互作用时,先产生作用力,后产生反作用力B．物体所受的弹力方向就是物体恢复形变的方向C．物体所受外力发生变化时,它所受的摩擦力也一定随之变化D．相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的作用【例3】如图物体静止在水平桌面上,下列说法不正确的是：A．重力和桌面支持力是一对作用力和反作用力B．重力的反作用力作用在桌面上C．物体静止原因是因为重力等于物体对桌面的压力D．重力就是物体对桌面的压力二．物体的受力分析1,明确研究对象,隔离"审查"，分析旁物对物体的作用---有时将隔离法和整体法结合应用2,作出完整的受力图，顺序:重力,已知外力,弹力,摩擦力；注意力的三要素和符号3,注意在一般情况下各力作用点均可画在重心处,力的作用点可沿作用线移动4,分析物体是否受弹力或摩擦力时,要注意平衡条件；要检查力图上有否多余遗漏的力【例4】①物体与竖直壁间μ=0.3,G=10N,F=20N,判断物体运动状态,求摩擦力;②若F改为40N,则f=_______.【例5】木板重G=20N,板与桌面间μ=0.3,拉力F=10N,当木板被拉出1/3长度时,求板受的摩擦力【例6】下列各物均静止,分析物体各受几个力作用,作出受力图。三.情景分析与信息探究1．分析是否受弹力或摩擦力时要注意:a,平衡条件b,有否相对运动或趋势c,撤掉旁物或设接触面光滑,运动状态是否变化?2,要注意将隔离法和整体法结合应用，要结合物体的运动(静止)状态来受力分析【例7】下列各物均静止,分析物体A和B各受几个力作用,作出受力图.A.两相同木块被水平力,F压在竖直壁上B.斜面光滑C.各接触面均光滑相互作用4§4力的合成及其应用〖教学重点〗1.理解合力与分力的概念2.掌握平行四边形法则3.力的合成的应用一.合力与分力提水桶实例，不同的方法达到了共同目的，力的作用效果相同1,一个力可以跟几个力产生的作用效果相同,此力即为那几个力的合力,那几个力即为此力的分力→合力的独立作用和几个分力的共同作用效果相同2,力的合成:求几个已知力的合力;力的分解:求一个已知力的分力合力和它的几个分力是等效替换关系,可以互相替代,但不能重复计算3．实验探究求合力：用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物，分别读一下两只弹簧秤的读数；然后用一只弹簧秤提起这个物体，看这时弹簧秤的读数是否两只弹簧秤的示数之和？（两个力共同作用的效果和一个力单独作用效果相同）书本演示实验分析二.力的合成法则→平行四边形法则(作图)1,两力同方向合成:F合大小等于两分力之和,方向与分力相同两力反方向合成:F合大小等于两分力之差,方向与较大力相同2,互成角度的两共点力合成,满足平行四边形法则---作图法:先作出两分力的图示,再以两分力的线段为邻边作平行四边形,对角线就表示合力的大小和方向【例1】书例分析：力F1＝45N，方向水平向右，力F2＝60N，方向竖直向上．求这两个力合力的大小和方向．①选择标度，用1cm代表15N②用三角板作出两个力的图示③作出两分力的平行线，完成平行四边形④连接两力之间的对角线，即合力．⑤用刻度尺量出对角线的长度⑥通过比例关系求出合力大小为75N⑦用量角器量出合力与分力间的夹角是53°【例2】用平行四边形法则求合力。三．力的合成要点1．力的合成本质:保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用-等效方法2．在两个分力大小不变的情况下，合力随夹角的变大而变小，随夹角的变小而变大3,平行四边形法则是矢量合成的普遍法则,大小关系|F1-F2|≤F合≤F1+F24,如何求两个以上力的合成?作用在不同物体上的两个力不能进行力的合成【例3】①两力F1和F2夹角为θ,在下列情况下求合力F:θ=0,F=________;θ=90°,F=_________;θ=180°,F=______________;②两分力大小分别为5N和7N,则它们的合力可能值为__________________;【例4】两共点力合力为100N,其中一个分力为40N,则另一分力可能范围_______;如两分力大小均为10N,其合力也为10N,则两分力夹角为______________.四.力的合成公式(计算)1,分别求沿两坐标轴方向的合力Fx=F1+F2cosθFy=F2sinθ2,合力大小F==tanα=Fx/Fy相互作用5§5力的分解及其应用〖教学重点〗1.掌握力的分解方法2.平行四边形法则的应用3.力分解的分析与计算一.力的分解1,力的分解是力的合成的逆运算,也遵守平行四边形法则;把已知力作为平行四边形的对角线,两邻边就是已知力的两个分力---用力的图示法或三角形关系求出分力2,力的分解关键在于确定分的附加条件:根据一个力产生的实际效果来分解力3,力的分解的基本步骤:a)分析待分解力的作用效果b)确定分力的方向c)作平行四边形d)利用三角形关系列式计算【例1】书例：物体G放在倾角θ斜面上静止,求物体平行斜面的下滑力和对斜面的压力。**斜面倾角增大时，Fl变大、F2减小．二.力的分解实例分析【例2】放在平面上物体G受一个斜向上的拉力F,求F沿水平方向和竖直方向的分力。【例3】物体G如图悬挂在天花板下,求两绳中的拉力(两绳垂直)。三、矢量相加法则1．力是矢量，力的合成与分解（不是代数加减）根据平行四边形定则来确定2．任何矢量（位移、速度、加速度等）的合成与分解也遵循平行四边形定则（书图）3．把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法，叫做三角形定则．平行四边形定则和三角形定则实质上是一样的，只不过是一种规律的不同表现形式．【例4】如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布如图，怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下呢?解析：因为钢索的斜向拉力会对塔柱产生两个效果：一方面竖直向下压塔柱，另一方向沿水平方向拉塔柱，故可以把两个斜向的拉力各分解为一个竖直向下的分力和一个水平方向的分力．要使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下如图，只要它们的水平分力大小相等就可以了，即F1x=F2x,而F1x＝Flsina，F2x＝F2sinβ.有Flsina＝F2sinβ，即Fl/F2＝sina/sinβ．四.用力的分解法求解物体平衡问题当物体受三个力作用静止时,利用力的分解将三力平衡转化成二力平衡问题求解【例5】用绳将球G挂在光滑墙上,求球对墙的压力和绳中的张力.五．用力的合成法求解物体平衡问题【例6】物体G=10N悬挂于支架上C点,求杆AC和BC受到的力.相互作用5§5习力合成与分解的分析应用〖教学重点〗1.合力与分力的概念2.平行四边形法则的应用3.力的合成分解的计算一.合力与分力的概念【例1】判断下列说法是否正确：A．不同性质的两个力可合成力一个力,一个力可分解为两个不同性质的力B,力的合成和分解所对应的合力和分力必须作用在同一物体上C,物体所受重力的垂直斜面的分力就是它对斜面的正压力D．当分力大小一定时,合力的大小