相互作用教案

第三章相互作用第一節(jié)重力基本相互作用1、用哪個物理量來描述物體的運動狀態(tài)？2、為什么物體的運動狀態(tài)會發(fā)生變化？1、定義：物體與物體之間的相互作用一、力:（F）2、效果：1)力使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變2)力是使物體產(chǎn)生形變的原因3、三要素：大小、方向、作用點力不能離開施力物體和受力物體而單獨存在

物質(zhì)性：一個力總是聯(lián)系著兩個物體，施力物和受力物同時存在、同時作用4、力的單位：牛頓－N矢量性：力不僅有大小，還有方向5、力的性質(zhì)相互性：受力物體施力物體受力物體施力物體1、力的圖示：用一根帶有箭頭的線段來表示力，畫出力的大小、方向、作用點二、力的表示力的圖示表示方法定點：確定力的作用點在何處。定標：選定作圖的標度。定線：從力的作用點開始，沿力的作用方向畫一線段，并在線段上加上刻度。定向：在線段的末端加注箭頭，指明力的方向。10NF=20N2、力的示意圖：只在圖中畫出力的作用點和方向，表示物體在這個方向上受到了力力的示意圖定點：找到里的作用點。定向：從力的作用點開始，沿力的作用方向畫一線段，并在線的末端加上箭頭，表示方向F線段的長度和力的大小不要求嚴格對應(yīng)例：一木塊在水平面上受到一大小為50N的水平向右的拉力，分別用力的圖示和力的示意圖表示出來。地球上任何地方蘋果樹上的蘋果為什么都會落地？水為什么由高處往低處流？1、按力的效果三、力的分類2、按力的性質(zhì)四、重力1.重力的產(chǎn)生：由于地球?qū)ξ矬w的吸引，而使物體受到的力.注意：重力產(chǎn)生的原因：是由于地球?qū)ξ矬w的吸引,但重力并不是引力，由于地球自轉(zhuǎn)影響，重力大小一般不等于引力。重力的施力物體是地球，受力物體是物體2、大?。篏=mg

g=9.8

N/kg=9.8m/s2

g值隨緯度的升高而增大，

隨高度的增高而減小3.方向：豎直向下注意：重力方向垂直于水平面向下，不是垂直于支持面向下。豎直垂直4.作用點——重心從效果上看.我們可以認為各個部分受到重力的作用集中于一點——重心。m2gm1g,…mngmg等效影響重心位置的因素質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體重心位置在幾何中心物體的重心除了跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)質(zhì)量的分布有關(guān)實驗法（懸掛法）－－只適用于薄板狀的物體原理二力平衡思考1、車輛為什么限高？2、誰能單腳靠墻站立？3、重心一定在物體上嗎？重心落出支撐面，物體將會傾倒四、四種基本相互作用萬有引力存在于一切物體之間，相互作用的強度隨距離的增大而減小。電磁相互作用存在于電荷與電荷、磁體與磁體、電流與電流之間，他們本質(zhì)上是同一種相互作用的不同表現(xiàn)，作用規(guī)律與萬有引力相似。強相互作用存在于原子核內(nèi)質(zhì)子質(zhì)子、質(zhì)子與中子、中子與中子之間，它是短程力，作用范圍只有約10－15m。弱相互作用在放射現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)的，也是短程力。強度只有強相互作用的10－12第二節(jié)彈力一、形變拉伸壓縮彎曲扭轉(zhuǎn)（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等等）桌上子放著本書，書和桌面有沒有發(fā)生形變呢？問題實驗（微小形變的演示）形變的分類

按可否恢復(fù)分非彈性形變(也叫范性形變)彈性形變發(fā)生形變的物體在停止受力后，能恢復(fù)原狀的形變稱為彈性形變彈性限度如果形變過大，超過一定限度，即使撤去作用力，物體也不能完全恢復(fù)原來的形狀，這個限度叫彈性限度二、彈力：物體1受到物體2的作用物體1發(fā)生了形變物體1對物體2產(chǎn)生了彈力作用過程施力物體：發(fā)生形變的物體受力物體：與施力物體接觸，使它發(fā)生形變，并阻礙其恢復(fù)原狀的物體產(chǎn)生的條件（原因）1、物體間相互接觸2、物體發(fā)生形變接觸力三、彈力的方向：從施力物體指向受力物體，與施力物體形變方向相反（施力物體恢復(fù)形變的方向）。典例：（1）剛體：垂直接觸面的切面，指向受力物體曲面與平面接觸NNN`典例：（1）剛體：垂直接觸面的切面，指向受力物體曲面與平面接觸NNN`點與平面接觸NN`光滑斜面ABNANB點與曲面接觸N1N2半球形的碗ABNANB半球形的碗NABNNB對A1、只能拉不能壓；2、輕繩的拉力一定沿繩方向；3、同一根繩子張力處處相等。（2）輕繩：沿繩而指向繩收縮的方向（背離受力物體）TaTbab典例TbNa例：畫出下列物體所受到的所有彈力。O光滑小球N1N2N1N2N1T2TNNN（3）輕桿彈力不計質(zhì)量輕桿受力特點：1、可拉可壓；2、固定桿所受的力不一定沿桿的方向；可能沿任意方向2、二力桿所受的力一定沿桿的方向；可能拉或推鉸鏈相連，可自由轉(zhuǎn)動的輕桿典例：對o點受力分析T2、二力桿所受的力一定沿桿的方向；可能拉或推鉸鏈相連，可自由轉(zhuǎn)動的輕桿典例：對o點受力分析G方法：替代法平衡法FoAFoBOABTFoAFoB四、彈力的作用點和大小1、彈力的作用點：在受力物體上接觸處2、彈力大小:（1）可利用力的平衡來計算（2）利用牛頓第二定律（3）彈簧彈力——胡克定律實驗?zāi)康?、探究彈力與

的定量關(guān)系。2、學(xué)會利用圖象研究兩個物理量之間的關(guān)系的方法。實驗原理1、如圖所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與

大小相等。2、用刻度尺測出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長量x，建立坐標系，以縱坐標表示彈力大小F，以橫坐標表示彈簧的伸長量x，在坐標系中描寫實驗所測得的各組（x，F(xiàn)）對應(yīng)的點，用

的曲線連接起來，根據(jù)實驗所得的圖線，就可探知彈力大小與伸長量間的關(guān)系。彈簧伸長所掛鉤碼的重力平滑實驗：探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系實驗器材

輕質(zhì)彈簧，鉤碼，刻度尺，鐵架臺，重垂線，坐標紙，鐵夾實驗步驟1、如圖所示，將鐵架臺放于桌面上（固定器材），將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上，在挨近彈簧處將刻度尺（最小分度為mm）固定于鐵架臺上，并用

檢查刻度尺是否豎直。重垂線2、記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應(yīng)的刻度L03、在彈簧下端掛上一個鉤碼，待鉤碼靜止后，記下彈簧下端所對應(yīng)的刻度L14、用上面方法，記下彈簧下端掛2個、3個、4個……鉤碼時，彈簧下端所對應(yīng)的刻度L2、L3、L4

……，并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中5、用xn=Ln－L0計算出彈簧掛1個、2個、3個……鉤碼時彈簧的伸長量，并根據(jù)當?shù)刂亓铀俣戎礸，計算出所掛鉤碼的總重力，這個總重力就等于

的大小，將所得數(shù)據(jù)填入表格。彈簧彈力6、根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標紙上描點，最好以彈簧彈力為縱坐標，以彈簧的伸長量為橫坐標。7、按照圖中各點的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線（包括直線）。所畫的點不一定正好都在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。（直線擬合）8、以彈簧的伸長為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)。9、解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義。實驗現(xiàn)象及注意事項1、隨著所掛鉤碼數(shù)量的增多，彈簧會越來越長，實驗時，彈簧下端所掛鉤碼不宜太多，以免超出彈簧的彈性限度。2、在建立坐標系描點時，我們要探求的是彈簧的伸長量與彈力大小的關(guān)系，而不是彈簧的總長度。3、實驗中外力的大?。淬^碼的重力）與彈力的大小是相等的。４、測原長時必須把彈簧豎直掛起來五、胡克定律：1、內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小跟彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比。2、公式：

F＝kx

其中：k——勁度系數(shù)(與彈簧的絲的粗細、材料、彈簧的直徑、繞法和長度等量有關(guān))單位：N/m

x——彈簧伸長（或縮短）的長度12cm500N/m例：兩根長均為20cm的輕彈簧，勁度系數(shù)分別為k1＝200N/m，k2＝100N/m，彈簧k2固定在A上彈簧k1固定在A、B上，B放在水平地面上，彈簧豎直，如圖所示。已知A、B所受的重力都是4N，今在k2的端點P施加一個豎直向上的力，緩慢地向上拉，當P點向上升距離為多少時，B和地面恰好接觸而沒有作用力。例：如圖3－2－5所示，為一輕質(zhì)彈簧的長度L和彈力F大小的關(guān)系，試由圖線確定：（1）彈簧的原長；（2）彈簧的勁度系數(shù)；（3）彈簧長為0.2m時彈力的大?。?）10cm（2）200N/m（3）20N彈簧的串聯(lián)與并聯(lián)K1K2k=k1＋k21/k=1/k1＋1/k2第三節(jié)摩擦力一、摩擦力

1、摩擦力的產(chǎn)生：兩個相互接觸、相互擠壓的物體，當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢時，就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力推而未動推動了2、摩擦力的分類：靜摩擦力滑動摩擦力兩物體相互接觸且擠壓接觸面不光滑有相對運動趨勢1、產(chǎn)生條件：二、靜摩擦力（1）方向：沿接觸面（跟接觸面相切），且與相對運動趨勢方向相反。2、方向、大小靜摩擦力的大小由外部因素決定.FF推2F2F推（2）大?。红o摩擦力大?。?<F≤Fmax（最大靜摩擦力）利用二力平衡來計算最大靜摩擦力與壓力有關(guān)靜摩擦力與壓力沒有直接關(guān)系

當人的水平推力增加到某一值Fm時,物體就要滑動,此時靜摩擦力達到最大值,我們把Fm叫做最大靜摩擦力實驗探究你知道嗎？不用彈簧測力計也可以知道最大靜摩擦力大??！摩擦力大小我課下去測一下沙子受到的重力不就知道最大靜摩擦力的大小了嗎？例:人用手握住一個獎杯(獎杯始終處于豎直方向如圖所示)下列說法正確的是()A.獎杯越重,手握的越緊B.手握的越緊,獎杯受到的摩擦力越大C.不管手握得多緊,獎杯受到的摩擦力總是一定的.D.以上說法都不正確AC70例2：判斷說法正誤：A.靜止的物體所受的摩擦力叫靜摩擦力B.受靜摩擦力的物體一定靜止C.運動的物體所受的摩擦力叫滑動摩擦力D.受滑動摩擦力的物體一定運動(1)定義：當一個物體在另一個物體表面上相對滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力．(2)產(chǎn)生條件：①兩物體接觸且擠壓②接觸面不光滑③相對運動(3)方向：與接觸面相切，跟物體相對滑動方向相反．三、滑動摩擦力滑動摩擦力不一定是阻力，滑動摩擦力阻礙的是物體間的相對運動，不是阻礙物體的運動，因此，滑動摩擦力可能是阻力，也可能是動力．思考：滑動摩擦力是不是一定是阻力？(4)大?。夯瑒幽Σ亮Ω龎毫Τ烧龋?/p>

f＝μNN-正壓力兩接觸面間相互擠壓的彈力μ-動摩擦因數(shù)只與相互接觸的兩個物體的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān)，與N無關(guān)，無單位．例：質(zhì)量為m的均勻木板，長為L，放在水平桌面上，其中有三分之一的長度伸出桌面，如圖。木板與桌面的滑動摩擦系數(shù)為μ，今用一水平力把物體推出桌面，則木板此時受到的摩擦力是多大？F傳送帶不轉(zhuǎn)，受滑動摩擦力fAv傳送帶逆時針轉(zhuǎn)，受滑動摩擦力？注意：

①滑動摩擦力與接觸面的大小無關(guān)

②與物體的運動性質(zhì)無關(guān)．

③正壓力N與重力無直接關(guān)系

靜摩擦力與滑動摩擦力最大靜摩擦力大于滑動摩擦力。有時候會近似相等78關(guān)鍵：“相對”思考：運動的物體是否能受靜摩擦力？思考：靜止的物體是否能受滑動摩擦力？VA例：人沿著桿勻速上爬，問所受摩擦力是什么摩擦力？方向如何，大小如何？例：人順著桿勻速下滑，問所受摩擦力是什么摩擦力？方向如何，大小如何？

傳送帶上的摩擦力分析專題：物體的受力分析步驟：（1）確定研究對象（2）分析：①運動狀況：平衡？變速？②受力情況：順序

外加力已知力—重力—彈力—摩擦力畫出A的受力AAAB一起在固定斜面勻速下滑光滑球A靜止VA隨皮帶向上勻速運動的物體A隨皮帶向下勻速運動的物體AVA沖上粗糙斜面的物體AVAA粗糙面上靜止的物體AAB一起勻速運動第四節(jié)力的合成生活中的等效替代F1F2G=200NG=200NF一、合力與分力：一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力產(chǎn)生的共同效果相同。1、求幾個力的合力的過程說明：在實際問題中，就可以用這個力來代替那幾個力，這就是力的等效代替。即合力與分力的關(guān)系是“等效替代”。而不是物體又多受了一個合力。在分析同一個問題時，合力和分力不能同時使用。也就是說，在分析問題時，考慮了合力就不能再考慮分力；考慮了分力就不能再考慮合力。

二、力的合成：合力分力同一直線上二力的合成：（1）F1和F2方向相同：（2）F1和F2方向相反：F1F2F1F22、力的合成法則F合=F1+F2方向與二力方向相同F(xiàn)合=F1-F2

方向與較大力方向相同F(xiàn)1F2F合？F合=F1+F2

（3）F1和F2方向互成角度：等效替代經(jīng)過多次試驗后發(fā)現(xiàn)：F1F2FF合≠F1+F2互成角度的二力的合成時，遵守平行四邊形定則：以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。（4）FF12qF＊三角形定則平行四邊形定則F1F2FF1F2F三角形定則F1F2F或把分力首尾相連，合力從第一個分力的起點，指向最后一個分力的終點三、共點力：如果一個物體同時受兩個或更多個力的作用，這些力共同作用在物體上的同一點，或者雖不作用在同一點上，但它們的延長線相交于同一點，這幾個力叫做共點力FFG力的合成的平行四邊形法則，只適用于共點力●o1、作圖法(即力的圖示)求合力15NF1F2F合530四、平行四邊形定則應(yīng)用例：已知F1=45N方向水平向右，F(xiàn)2=60N方向豎直向上，求F合=？方向：與F1成53°斜向右上方大小：F合等于75N2、計算法求合力上例中根據(jù)平行四邊形定則可作出下圖:F1F2F合由直角三角形可得θ方向：與F1成θ=53O斜向右上方練習(xí)F1=60NF2=60N1200F1=60NF2=60N600在兩個分力F1、F2大小不變的情況下，兩個分力的夾角越大，合力越小。合力大小范圍

︱F1-F2︱≤F≤F1+F2（夾角為1800）（夾角為00）合力是否一定比分力大？

3、合力分力的關(guān)系

兩個分力大小不變，夾角變化時，合力如何變化？合力可以小于任一分力，但一定大等于兩分力之差，小等于兩分力之和已知有三個力F1=5N，F(xiàn)2=7N，F(xiàn)2=8N，它們的合力有可能等于0N、5N、12N、22N嗎?

練習(xí)有三個力F1=2N，F(xiàn)2=5N，F(xiàn)2=9N它們的合力有可能等于0N嗎？二、器材：

木板，白紙，圖釘，彈簧測力計（兩個），橡皮筋，繩套，鉛筆，橡皮擦，三角板實驗：驗證力的平行四邊形定則？一、原理：等效三、實驗步驟實驗步驟（1）放板，鋪紙，固定（2）固定橡皮條于A點，在橡皮條的另一端栓上兩條細繩套。EA實驗步驟注意：請設(shè)計好伸長結(jié)點的位置，以便作圖。（3）用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O。F1OF2AE（4）記下O點的位置和兩條細繩的方向，讀出兩個彈簧秤的示數(shù)。實驗步驟示數(shù)示數(shù)注意（5）作兩個力F1和F2的圖示。以F1、F2為邊，作平行四邊行，并作出這兩個力所夾的對角線。F1F2F合o實驗步驟1N（6）只用一個彈簧秤，把橡皮條的結(jié)點拉到同樣位置O。讀出示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示。OEF實驗步驟注意F1F合F2F1N（7）比較F與F合的大小和方向，若在誤差范圍內(nèi)相同，則驗證了平行四邊形定則F1F合Fo是理論值是實驗值實驗步驟F2F合F（8）改變兩個力的大小和夾角，再做兩次實驗。力的合成法則第五節(jié)力的分解FF1F2·F力的分解★用幾個分力來等效替代一個力一、合力F分力F1和F2合成分解等效替代★求一個力的分力叫做力的分解★力的分解遵守平行四邊形定則★力的分解是力的合成的逆運算力為什么要分解FF2F1★通過力的分解，可以求出一個力的兩個效果★通過力的分解，可以使關(guān)系由復(fù)雜變得簡單二、FO·力的分解原則···EABFO·1、按力的實際作用效果進行分解θF1F2GO·F1=GsinθF2=Gcosθθ例題：把一個重為G的物體放在傾角為θ的光滑斜面上，物體受到豎直向下的重力，但它并不能豎直下落。從力的作用效果看，應(yīng)該怎樣將重力分解？兩個分力的大小為多少？θF1F2GO·θ例題：光滑球放在斜面上，被豎直擋板擋住，如何分解重力，兩分力大小多少？（忽略一切摩擦）F2F1GT1T2?(θ例：在一根細線上用輕質(zhì)掛鉤懸掛一重為G的物體，已知細線所成的張角為106o，求細線的張力為多大？·OG/2F1θ/2(解:θ/2

為什么四兩可以撥千斤？例題：在日常生活中有時會碰到這種情況：當載重卡車陷于泥坑中時，汽車駕駛員按圖所示的方法，用鋼索把載重卡車和大樹栓緊，在鋼索的中央用較小的垂直于鋼索的側(cè)向力就可以將載重卡車拉出泥坑，你能否用學(xué)過的知識對這一方法作出解釋。FF1F2FO·斧★為什么刀刃的夾角越小越鋒利？能解決什么問題廚房中的菜刀，木工用的斧頭等，縱截面可以簡化為一個等腰三角形，如圖所示，物理學(xué)上稱此為劈。若在其背部加壓力F后，兩側(cè)面推開物體的力F1，F(xiàn)2為多大？（設(shè)AB=d，AC=BC=L)OF·2、力的正交分解F1=√2NF1=5N45o37o求兩個力的合力xyF1xF1yF2xF2y2、力的正交分解求兩個力的合力xyF1x=1NF2x=4NF2y=3NF1y=1N2、力的正交分解求兩個力的合力xyF2合=3NF2合=4NF合=5N53o第四章物體的平衡1、平衡狀態(tài)：靜止或者做勻速直線運動一、共點力作用下物體的平衡2、二力平衡條件：二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，即合力為03、三力平衡條件：其中兩個力的合力與第三個力抵消，或某個力的兩個分力與其余兩個力抵消1、確定研究對象（整體法，隔離法）二、

平衡解題方法2、分析『運動狀態(tài)，受力情況』3、只受三力力的合成把其中兩個力合成為第三個力等大反向，用幾何關(guān)系求解θGO·例題：光滑球G=100N，放在θ=37o的斜面上，被豎直擋板擋住，求擋板和斜面給小球的支持力大小？F1F2F合=Gθ1、確定研究對象（整體法，隔離法）二、

平衡解題方法2、分析『運動狀態(tài)，受力情況』3、只受三力力的合成把其中兩個力合成為第三個力等大反向，用幾何關(guān)系求解力的分解把其中一個力分解為其他兩個力等大反向，用幾何關(guān)系求解幾何關(guān)系：明顯直角三角形or相似三角形如圖，G＝300N，AB＝1.8m，AO＝2.7m，BO＝3.6m。求O點受到兩根桿的彈力的大小T=GFBFAT1T2OA：AB：BO=T1：G：T21、確定研究對象（整體法，隔離法）二、

平衡解題方法2、分析『運動狀態(tài)，受力情況』3、只受三力