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高中物理教学教案受力分析.doc

WORD格式高中物理学科教师辅导教案学员编号:年级:高一课时数: 3学员姓名:辅导科目:物理学科教师:授课内容力的种类受力分力的合成与分解析星级★★★★★★★★★★1、掌握重力、弹力、摩擦力的作用点、大小、方向等性质教学重难点2、掌握滑动摩擦力和静摩擦力的区别和联系3、掌握力的合成和分解的方法教学内容T——力的种类专题导入620 日,骑士队战胜勇士队拿NBA冠军,完成了骑士冠军的突破。

在篮球运动中,球从队员手中月队NBA下抛出,到进篮球,它的运行状态一直在改变。

那么是什么原因造成了它的改变呢?力的概念:物理学中,我们把物体和物体之间的相互作用称做力。

单位:牛顿,简称:牛,符号:N 力是矢量,即有大小,又有方向。

我们用带箭头的线段来表示力。

力的三要素:大小、方向、作用点。

知识典例力的种类:一、重力定义:地面附近的一切物体都受到地球引力,由于地球引力而使物体受到的力叫做重力。

说明:①地球附近的物体都受到重力作用。

②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。

③重力的施力物体是地球。

④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。

1、大小: G=mg专业资料整理WORD格式说明:①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。

②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。

③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。

2、方向:竖直向下说明:①方向指向地心②一个物体的重力的方向不受其他力的影响,与是否还受其它力也无关系。

3、作用点:重心重心:物体所受重力的作用点。

重心的确定:①质量分布均匀。

物体的重心只与物体的形状有关。

形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上。

②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。

③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。

说明:①物体的重心可在物体上,也可在物体外。

②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。

③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示,于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。

这个点叫做质点。

例 1 :关于重力的说法正确的是()A.物体重力的大小与物体的运动状态有关,当物体处于超重状态时重力大,当物体处于失重状态时,物体的重力小。

B.重力的方向跟支承面垂直C.重力的作用点是物体的重心D.形状规则的物体的重心,一定在它的几何中心【解析】物体无论是处于超重或失重状态,其重力不变,只是视重发生了变化,物体的重力随在地球上的纬度变化而变化,所以 A 错.什么是超重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力的现象叫做超重,类比电梯启动和下落。

什么是失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重例 2 :画出物体受到的重力1、抛出前后的篮球 2 、传送带上的行李箱 3 、拱形桥上的汽车【解析】重力的方向始终是竖直向下,和运动状态无关,和所受的其他力也无关。

专业资料整理WORD格式二、弹力定义:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。

说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。

②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间。

③弹力与弹性形变同时产生同时消失。

1、大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx, k 是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k 仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关。

其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算。

2、弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。

几种典型的产生弹力的理想模型:①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。

注意杆的不同。

②点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。

③平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。

3、作用点:接触点, 接触面4、弹力有、无的判断:弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。

但有的形变明显,有的不明显。

那么如何判断相互接触的物体间有无弹力?法1:“假设法”例3:如图所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。

【解析】图 a中接触面对球没有弹力;图 b 中斜面对小球有支持力a b图 1 —1 法2 :根据“物体的运动状态”分析弹力。

例4 :如图所示,判断接触面MO 、 ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。

图 1 — 3图 1 — 2【解析】图中球由于受重力,对水平面ON一定有挤压,故水平面ON对球一定有支持力,假设还受到斜面MO的弹力,如图 1 — 3 所示,则球将不会静止,所以斜MO对球没有弹力。

面【总结】弹力有、无的判断是难点,分析时常“假设法” 并结合“物体的运动状用态”分析。

三、摩擦力分类:滑动摩擦力和静摩擦力。

专业资料整理WORD格式1、滑动摩擦力定义:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。

说明:①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。

②摩擦力具有相互性。

( 2)动摩擦力的产生条件:A. 两个物体相互接触; B. 两物体发生形变; C. 两物体发生了相对滑动; D. 接触面不光滑。

(3)滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。

说明:①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。

②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。

( 4 )滑动摩擦力的大小:F=μ FN说明:① FN 两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不一定是重力。

应具体分析。

② μ 与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。

③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。

(5)效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。

(6)滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。

2、静摩擦力定义:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。

说明:静摩擦力的作用具有相互性。

( 1)静摩擦力的产生条件: A.两物体相接触; B.接触面不光滑; C. 两物体有形变; D. 两物体有相对运动趋势。

(2)静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。

说明:①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。

如:汽车拉货②静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角θ 。

如:车辆转弯③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。

如:汽车拉货( 3 )静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0< F≤Fm,其中 Fm 为两个物体间的最大静摩擦力。

静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。

说明:静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的“需要”取值,所以与正压力无关。

( 4 )效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。

3.判断摩擦力的有、无摩擦力的产生条件为:( 1 )两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势例 5 :如图1— 8 所示,判断下列几种情况下物体 A 与接触面间有、无摩擦力。

图 a中物体A静止专业资料整理WORD格式图 b 中物体 A 沿竖直面下滑,接触面粗糙图 c 中物体 A 沿光滑斜面下滑图 d 中物体 A 静止图1— 8【解析】图 a中物体A静止,水平方向上无拉力,所以物体 A 与接触面间无相对运动趋势,所以无摩擦力产生;图 b中物体A沿竖直面下滑时,对接触面无压力,所以不论接触面是否光滑都无摩擦力产生;图c中接触面间光滑,所以无摩擦力产生;图 d 中物体A静止,由于重力作用,有相对斜面向下运动的趋势,所以有静摩擦力产生。

【总结】判断摩擦力的有、无,应依据摩擦力的产生条件,关键是看有没有相对运动或相对运动趋势。

4.摩擦力的方向摩擦力的方向为与接触面相切,. 且与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。

但相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽性,常用下列方法判断。

法1:“假设法”。

即假设接触面光滑,看原来相对静止的物体间能发生怎样的相对运动。

若能发生,则这个相对运动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方向。

若不能发生,则物体间无相对运动趋势。

例 6 :如图1— 9 所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P、 Q 分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:A. P 、 Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反B. P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相Q 点的摩擦力方向与乙反,轮的转动方向相同C. P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相Q 点的摩擦力方向与乙同,轮的转动方向相反D. P、 Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同图1—9【解析】正确答案为 B【总结】判断摩擦力的有、无及摩擦力的方向可采用“假设法”分析。

摩擦力方向与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反,有时还与物体的运动方向相同。

例 7 :如图1— 12 所示,A、B 两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力 F 拉物体,两物体一起匀速运动,试分析 A 、 B 间的摩擦力及 B 与水平面间的摩擦力。

图 1 —12 【解析】本题分析摩擦力时应根据物体所处的运动状态。

以 A 物体为研究对象:A 物体在竖直方向上受重力和支持力,二者平衡,假设在水平方向上 A 受到B对它的静摩擦力,该力的方向一定沿水平方向,这样无论静摩擦力方向向左或向右,都不可能使 A 物体处于平衡状态,这与题中所给 A 物体处于匀速运动状态相矛盾,故 A 物体不受B对它的静摩擦力。

反过来, B 物体也不受 A 物体对它的静摩擦力。

分析 B物体与水平面间的摩擦力可以A、 B 整体为研究对象。

因A、 B 一起匀速运动,水平方向上合外力为零。

水专业资料整理WORD格式平方向上整体受到向右的拉力 F 作用,所以水平面对整体一定有向左的滑动摩擦力,而水平面对整体的滑动摩擦力也就是水平面对 B 物体的滑动摩擦力。

专业资料整理WORD格式【总结】静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势方向相反,判断时除了用“假设法”外,还可以根据“物体的运动状态”、及牛顿第三定律来分析。

滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。

强化练习1、关于弹力,下列说法正确的是( )A .相互接触的物体间必的作用B .压力和支持力总是跟接触面垂直的C .物体对桌面产生的压力是桌面发生微小形变而产生的D .在桌面上的物体对桌面产生的压力就是物体的重力2、由胡克定律A、f 越大 ,k C 、k 与 x和f=kx 可知: K=f/x 下越小列判断正确的是()B 、 x 越大 ,k 越小f 有k 值不变D 、在弹性限度内,无论弹簧拉长或缩关短,3、关于摩擦力,下列说法中正确的是( )A.滑动摩擦力产生于两个相对运动的物体之间B.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向一致C.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反D.速度越大的物体,所受的滑动摩擦力越大4、水平桌面上有一个木块压着一张纸,挡着木块向右把纸抽出,则木块受到的摩擦力方向为( )D.无法确A. 向左B. 向右C. 可能向左,可能向右定5 、如图所示, 在粗糙的水平面上叠放着 A 和 B,A 和 B 间物体的接触面也是粗糙的, 如果用水平拉力 F 施于 A, 而 A 、 B仍保B持静止 , 则下面的说法中正确的) F 是(.物体 A 与 B 间的静摩擦力的大小 AA. 物体 A 与地面间的静摩擦力的大小等于 F C. 等于 FB. 物体 A 与地面间的静摩擦力的大小等于D.物体 A 与 B 间的静摩擦力的大小等零于零6 、三个相同的木块放在粗糙的同一水平面 , 分别受到 F 、F 、 F 作用后都向右, 关于它们所受的摩擦上运动力 f、f 、3 大小比较 ,1 2 31 2f 正确的)是 ( A.f 1>f 2 > B.f 1=f 3 >f 3f 21=f 2 =f D.f 1=f 3 <C.f 3f 27 、如图所示, A 、 B 两长方体木块放在水平面上,它们的高度相等,长 C 放在它们上面 .用水平力 F拉木块木板A ,使 A 、 B 、 C 一起沿水平面向右匀速运动,则( )对 A 的摩擦力向A.A 对 C 的摩擦力向右B.C 右C.B 对 CD.C 对 B 的摩擦力向的摩擦力向右 右专业资料整理WORD格式8、如图所示,表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F 作用下运动,水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况( )中A .甲大B .乙大C .一样大D .无法确定专业资料整理WORD格式回顾小结重力、弹力、摩擦力的概念、性质、大小、方向、作用点滑动摩擦力和静摩擦力的区别、联系和判断C——受力分析专题导入上一讲,我们讲到了常见的集中性质力:重力、弹力、摩擦力。

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