人教版高中物理必修1教案全套第三章 相互作用

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1、全日制高中物理必修教学案 第三章 相互作用3.1重力 基本相互作用班级_姓名_学号_学习目标: 1. 知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物体。2. 知道力是矢量，知道力的作用效果和决定力的作用效果的因素，在具体问题中能画出力的图示和力的示意图。3. 知道力的两种分类方法。4. 知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。知道重力的大小和方向。5知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。学习重点：学习难点： 主要内容:一、力是物体间的相互作用 1力的物质性：2力的相互性：3物体间发生相互作用的方式有两种：直接接触不直接接触4力不但有大小，而且有方向，力具有

2、矢量性。力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中，力的单位是N(牛)。通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。若其中一个要素发生变化，则力的作用效果也将变化。5力的作用效果 使受力物体发生形变； 使受力物体的运动状态发生改变。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时，用力的大小不同，足球飞出的远近不同；用力的方向不同，足球飞出的方向不同；击球的部位不同，球的旋转方向不同。二、力的图示1力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小，它的指向(箭头所指方向)表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力的

3、作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。2画力的图示的步骤 选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的力，并把该线段所表示的力的大小写在该线段的上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少，也不能多而密，要便于作图计算)，一般标度的大小应是所图示的力的1/n，n为除“1”以外的正整数。 画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用点。 从力的作用点开始，沿力的作用方向画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度)，并在线段上加上刻度(垂直于力线段的小短线)。 在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。3注

4、意：箭尾通常画在力的作用点上。若在同一个图上作出不同的力的图示，一定要用同一个标度。力的图示与力的示意图不同。力的示意图是为了分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性表示力的大小。三、力的示意图 与力的图示相比，只要求在图中准确画出力的方向，表达出物体在这个方向受力即可，不要求准确画出力的大小。四、力的分类(1)按力的性质和力的效果分类 性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。 效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。(2)按作用方式可分为接触力(如支持力、压力等)和场力(如重力等)。(3)按研究对象可分为内力和外力。(4)按力的关系可分为：共

5、点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。(5)注意：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。同一个力，可以有不同的名称，如用绳子拉小车前进，绳子对小车施以拉力，又叫弹力、动力等。五、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 1重力的产生 静止释放的物体竖直下落。抛出的物体会落回地面，水会从高处流向低处，这众多的事例说明地球上的一切物体都受到地球的吸引。重力是由于地球的吸引而产生的。重

6、力也叫重量，常用符号G表示。 重力的施力物体是地球，其本质是地球对物体的吸引力，但不能说重力就是地球对物体的吸引力。 地球表面附近的一切物体，不论是静止的，还是运动的，不论是否与地面接触，都受重力作用。重力与运动状态和接触面情况均无关。 2重力的方向总是竖直向下的 竖直向下即垂直于(当地的)水平面向下，沿重锤线向下。物体只在重力作用下从静止开始下落的方向是竖直向下的。不能将“竖直向下”理解为“垂直于支持面向下”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方向”。重力的方向不一定指向地心。 3重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定 在同一地点，重力G与质量m成正比；同一物体，在不同地点所受的重力可

7、能不同(随地理纬度的增加而增大，随离地高度的增加而减小)，不过这种差异很小，一般在地面附近不太大的范围内，可认为其重力大小恒定不变。 重力大小的计算公式是G=mg式中m是物体的质量，单位用kg；g是一个与地理位置有关的量，反映地球对物体作用力的强弱。(g值随地理纬度的增加而增大，随离地面高度的增大而减小)通常情况下(在地球表面附近)，取g=98Nkg，表示质量是1kg的物体受到的重力是98N。 重力的大小可以用弹簧秤测出。其依据的原理是二力平衡条件和力作用的相互性：用悬绳挂着的静止物体或用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。特别注意：拉力或

8、压力与重力大小相等是有条件(平衡)的；且不能认为拉力或压力就是重力，因力的性质不同，施力物体和受力物体也不同。重力的大小在一般情况下小于地球对物体的引力大小(学过“万有引力”就明白了)。4重力的作用点：重心。六、重心 一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。1重心是重力的等效作用点。引入重心的概念，就把实际作用于整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力等效地代替了，于是原来的整个物体就可以用一个有质量的点代替，从而使研究问题大为简便。这种方法，在物理学上叫等效方法。等效方法是研究物理问题常用的思维方法，它是在保证效果不变的前

9、提下用一种简化的形式来替代原来的形式以使研究问题方便些。注意：重心并不是重力的实际作用点，也不是物体上最重的一点，更不能认为地球只吸引物体的这一点。2物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系，跟物体的放置情况和运动状态无关。只有形状规则、质量均匀分布的物体的重心才在物体的几何中心。重心的位置可在物体上，也可以在物体外。3对于薄板状物体，可以用悬挂法找出其重心位置，其依据的原理是二力平衡条件。七、四种基本相互作用：【例一】关于力的概念，下列说法中正确的是（ ） A一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体。 B一个力必定联系着两个物体，其中任一个物体既是受力物体又是施力物体。 C用手压

10、弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧压缩后再反过来对手作用。 D直接接触的物体间一定有力的相互作用。【例二】试说出右图所示的力F的大小、方向、作用点。 【例三】在下图中作出A受到一个与水平面成30角的斜向右上方500N的拉力的图示。 A 【例四】如图：已知小球、物块的质量均为m，悬绳对小球的拉力_N。物块对地面的压力(两者均处于静止状态)是_N。如果说悬绳的拉力等于重力，物块对地面的压力等于重力，这种说法对吗?【例五】物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力 ( ) A、就是物体的重力B、大小等于物体的重力C、这压力是由于地球的吸引产生的D、这压力是竖直向下的。【例六】物体静止在斜面上，物体所受重

11、力的方向如图所示，这个表示对吗？【例七】如图所示为一空心圆球，内部装满水，若在其底部一小孔，水从中不断流出，则在此过程中，球和其中水整体的重心如何变化?课堂训练：1下列各种力的名称，根据力的效果命名的是( ) A、浮力B、弹力C、重力D、拉力 E、摩擦力F、动力 G、阻力 H、压力 I、支持力 J、分子力 2用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体。 两人合提一桶水，各用80N的拉力，两力与水平方向的夹角均为45。 3关于物体的重心的说法中，正确的是( ) A因物体的重心是重力的作用点，所以物体的重心一定在物体上。 B任何有规则形状的物体，其重心必在其几何中心。 C物体的形状改变时，它的重心位

12、置很可能也随着改变。 D物体的重心可能在物体上，也可能在物体外。4力是_的作用，一个物体受到力的作用，一定有_对它施加这种作用，力是不能离开_而独立存在的。课后作业：1下列说法中正确的是( )A、某施力物体同时也一定是受力物体。B、没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在。C、找不到施力物体的力是不存在的。D、有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的。2下述关于力的说法中不正确的是( ) A、力对物体的作用效果，完全由力的大小决定。B、作用在物体上的力，不论作用点在什么位置产生的效果均相同。C、物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态的改变。D、力的作用效果一定会使物体运动。3下

13、列说法中错误的是( )A、力是物体对物体的作用。 B、只有直接接触的物体间才有力的作用。C、由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在。D、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用。4关于重力的说法，正确的是( )A重力是由于地球对物体的吸引而产生的。B物体在地球表面附近无论是静止，还是向上或向下运动，它都受到重力。C重力就是静止的物体对竖直悬绳的拉力 。D物体本身就有重力，所以重力没有施力物体。5下列关于重力的方向的说法，正确的是( )A 重力的方向总是竖直向下的。 B重力的方向总是指向地心。C重力的方向总是和支持物体的支持面垂直。D由于地球是一个大

14、球体，所以重力的方向是无法确定的。6关于重力的大小，下列说法正确的是( )A物体的重力跟质量成正比。 Bg=98Nkg表示重力是98N的物体的质量是1kg。C放在斜面上的物体比在平面上受的重力小。D在地面附近，物体静止时与运动时，其重力大小是不变的。7一条放在地面上的长为L的柔软匀质粗绳，向上提其一端刚好拉直时，它的重心位置升高了_；长为L的均匀直钢管平放在水平地面上，现抬起其一端使其与水平地面成30角时，它的重心位置升高了_。8如图所示，画出均匀矩形木块在不同情况下所受重力的示意图9画出下面物体所受重力的图示(1)放在水平地面上的重为3O106 N的木箱。(2)质量为8kg的小球在空中自由下

15、落时(不计空气阻力)所受力的图示(g取10N/kg)。阅读材料：经典力学的建立十五、十六世纪，伟大的波兰天文学家哥白尼用自制的各种仪器对天象进行了长期的观测，并对观测的资料进行分析、整理，于1543年出版了天体运行论，提出了“日心地动说”的体系。在哥白尼工作的基础上，揭开行星运行之迷的是伟大的德国天文学家开普勒。开普勒从整理和研究第谷所观测的行星运行和恒星位置的数据中，首先研究火星的运行转道，经过无数次的探索，终于发现：火星运行的轨道是一个椭圆。1609年，他发表了新天文学一书论火星的运行一文，将对火星的发现推广到所有行星，这就是以他的名字命名的开普勒第一、第二定律、面积定律)，随后又发现了第

16、三定律(周期定律)。值得指出的是，开普勒的工作给人们以深刻的启示：科学不能停留在单纯的观测数据中，而必须对观测到的数据进行细致的分析，才能找到事物运动的内部规律。还要指出的是，开普勒并没有以发现这三个定律为满足，他还企图用力的作用来解释它们，牛顿正是沿着这个思路而创立他的天体动力学理论的。 对亚里士多德关于重的物体比轻的物体下落得快以及力是维持物体运动的原因等错误观点的否定争纠正是经典力学产生的重要标志：1586年比利时的力学家西蒙斯台文(15481620)出版了一本论力学的著作，其中关于落体实验是这样记叙的：“反对亚里士多德的实验是这样的：让我们拿两只铅球，其中一只比另一只重十倍，把它们从三

17、十英尺的高度同时丢下来，落在一块木板或者什么可以发出清晰响声的东西上面，那末，我们会看出轻球并不需要比重球多十倍的时间，而是同时落到木板上，因此，它们发出的声音听上去就象是一个声音一样。”1589年，伽利略进一步研究了落体问题。他在研究过程中创立了运动学的基本概念，并把观察实验、数学推算和逻辑论证有机地结合起来，做了著名的斜面实验，揭示了力和运动的本质联系，得到了落体定律和惯性定律。伽利略的这些发现，不仅在物理学史上而且在整个科学史上都占有极其重要的地位。这不仅在于他纠正了统治近二千年的亚里士多德的错误观点，更重要的是他创立了对物理现象进行实验研究并把实验的方法与数学方法。 经典力学的理论体系

18、是以牛顿运动三定律为基础的。牛顿系统地总结了伽利略、开普勒惠更斯等人的工作，得到了万有引力定律和牛顿运动三定律，于1687年出版了自然哲学数学原理。这是牛顿的部代表作，也是力学的一部经典著作。牛顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、惯性、力等）和基本定律(运动三定律)出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，建立了经典力学的完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体的力学统一起来，这是物理学史上第一次大的综合。所以，牛顿的自然哲学数学原理的出版，标志着经典力学体系的建立牛顿从事自然科学研究工作时，是站在自发的唯物主义立场上的，这是他取得重大成就的思想基础重视实验，重视归纳，这是牛顿的

19、科学方法论的核心，也是他取得重大成就的关键。牛顿的世界观的根本缺陷在于它的形而上学和经验主义，他轻视哲学指导，提出了。神的第一次推动”的唯心主义观点，这是一个严重的教训牛顿力学体系的建立，对全部自然科学的发展作出了不可磨灭的贡献。由于力学的巨大成就，使得当时的许多自然科学家和哲学家认为可以用力学来解释一切自然现象。牛顿说：“自然界的一切现象，全可以根据力学的原理，用相似的推理，一一演绎出来”惫更新选一步说：“在真正的哲学里，所有自然现象的原因都可以用力学的术语来陈述。”这样，就逐步形成了把一切运动归结为机械决定论的自然观。一定有一 对它3.2弹力班级_姓名_学号_学习目标: 1. 了解形变的概

20、念。2. 理解弹力是物体发生弹性形变时产生的。3. 知道什么是弹力及弹力产生的条件。4. 能够正确判断弹力的有无和弹力的方向。5知道压力、支持力、拉力都是弹力，并能在具体问题中正确画出它们的方向。6知道形变越大，弹力越大，掌握胡克定律的内容和适用条件。学习重点: 1. 弹力有无的判断。2. 弹力方向的判断。学习难点: 主要内容:一、形变 物体的形状和体积的改变叫形变。 1形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短)，可以直接看出；有的形变微小，需要采用特殊方法才可观察到如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变，

21、利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变，都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法，叫“微量放大法”，这是物理学中研究问题的一种重要方法。 2形变的分类 从形变可否恢复原状分： A弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，如弹簧、钢条在通常情况下发生的形变都叫做弹性形变。 B塑性形变：在外力停止作用后，不能恢复原来形状的形变，如保险丝、橡皮泥等发生的形变都叫做塑性形变(非弹性形变)。 注意：如果对弹簧、钢条用力过大，使之形变超过一定限度，既使撤去外力，也不能完全恢复原状，这个限度叫弹性限度。在弹性限度内，弹簧、钢条发生的形变都是弹性形变。研究弹性形变有实际

22、意义，今后凡说到形变（除非特别说明），都指弹性形变。 从对外表现形式上可分为拉伸形变（或压缩形变）、弯曲形变、扭转形变等。 二、弹力 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，这种力叫做弹力。 1弹力的施力物体是发生形变的物体；受力物体是与施力物体接触，使施力物体发生形变且阻碍其恢复原状的物体。2弹力的产生条件：物体直接接触；发生形变。互相接触的物体之间是否存在弹力，取决于是否存在形变。有些物体形变明显，如弹簧的伸长或缩短，很容易判断出是否有弹力；有些接触物体间形变不明显，判断有无弹力可用假设法。即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

23、力作用；若发生改变，则有弹力存在。 3通常所说的拉力、压力、支持力等，实质上都是弹力。 4弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体形变的方向相反。具体地说： 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。 压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。 支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。 “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)。5弹力的大小跟

24、形变的大小有关：形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也随之消失。 弹力具有被动适应性。当物体受力情况或运动状态改变时，形变情况将随着改变，弹力也随着变化。 弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。而弹簧的弹力和其形变(伸长和缩短)的关系比较简单：在弹性限度内，弹簧伸长或缩短的长度越大，弹簧的弹力就越大。弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比。 上述关系可用胡克定律表示： F=kx 式中F为弹力大小。x为弹簧伸长(或缩短)量。k为弹簧的劲度系数，其大小由弹簧本身的结构(如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等)决定。其单位是Nm，如k=1000Nm，表示使弹簧伸长或缩短1m需用1000N

25、的力。 6弹力的作用点在两物体接触处的受力物体上。 【例一】一物体静止在桌面上，则（ ）A物体对桌面压力就是物体的重力。B桌面发生形变对物体产生支持力。C物体对桌面压力是桌面发生形变而产生的。D压力、支持力是物体受到的一对平衡力。【例二】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_。【例三】画出下列各图中A物体所受弹力的示意图。【例四】在一根长lo=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变为l1=70cm。则该弹簧的劲度系数k=_，若再挂一重为200N的重物，弹簧的伸长量将为_cm。课堂训练：1下列关于弹力方向的说法正

26、确的是( ) A弹力的方向总是垂直于接触面并指向使其发生形变的物体。 B弹力的方向总是竖直的。 C弹力的方向总是与形变的方向相反。 D弹力的方向总与形变的方向一致。2关于弹簧的劲度系数，下列说法中正确的是（ ）A与弹簧所受的拉力有关，拉力越大，k值也越大。B与弹簧发生的形变有关，形变越大，k值越小。C由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关。D与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关3如图所示，一弹簧竖立在水平面上，它的倔强系数为100Nm,在弹 性限度内，要使其压缩4cm,需加压力是多大?4如图所示，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重G=1N，则弹簧秤A和B的示数分别为(

27、 ) A1N，0 B0，1N C2N，1N D1N，1N课后作业：1关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（ ）A物体形状的改变叫弹性形变。B物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变。C一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变。D物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变。2关于弹力的说法，正确的是( )A只要两个物体接触就一定产生弹力。B看不出有形变的物体间一定没有弹力。C只有发生弹性形变的物体才产生弹力。D发生形变的物体有恢复原状的趋势，对跟它接触的物体会产生弹力。3关于弹力方向的有关说法正确的是( )A放在斜面上的物体受到斜面给的弹力方向是竖直向上的。B放在水平地面上的物体受到的

28、弹力方向是竖直向下的。C将物体用绳吊在天花板上，绳受物体给的弹力方向是向上的。D弹力的方向垂直于接触面或接触点的切线而指向受力物体。4下列说法正确的是( )A水杯放在水平桌面上受到一个向上的弹力，这是因为水杯发生微小形变而产生的。B拿一细竹杆拨动水中漂浮的木块，木块受到的弹力是由于木块发生形变而产生的。C绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。D挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的。5如图示，一个重600N的人用300N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重1 000N的物体M，则人受到_力、_力和重力的作用，其大小分别为_N、_N、_N。M对地面的正压力大

29、小为_N。6按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。(1)图：斜面对物块的支持力(2)图：墙壁对球的支持力(3)图：大球面对小球的支持力(4)图：半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支持力(5)图；墙和地面对杆的弹力7两条劲度系数均为k的轻弹簧，连接后竖直悬挂。在其中点和下端同时挂上一个重G的小球，则两弹簧的伸长之和为( ) A2Gk BGk C3Gk DG/2k8.两长度相同的轻弹簧，其劲度系数分别为k1=1500N/m，k2=2000N/m，在它们下面挂上同样重物时，它们的伸长量之比x1：x2=_；当它们伸长同样长度时，所挂重物的重力之比G1：G2=_。阅读材料：罗伯特胡克(Ho

30、oke Robert 16351703)是17世纪英国最杰出的科学家之一。他在力学、光学、天文学等诸多方面都有重大成就。他所设计和发明的科学仪器在当时是无与伦比的。他本人被誉为是英国皇家学会的“双眼和双手”。 1653年，胡克进入牛津大学里奥尔学院学习。在这里，他结识了一些颇有才华的科学界人士。这些人后来大都成为英国皇家学会的骨干。1655年，胡克被推荐给玻意耳当助手，在玻意耳的实验室工作。1663年，胡克获得了文学硕士学位，并且被选为皇家学会会员。1665年，胡克担任格列夏姆学院几何学、地质学教授，并从事天文观测工作。1676年，胡克发表了著名的弹性定律。1677年至1683年就任英国皇家学

31、会秘书并负责出版会刊。早在1663年，胡克就起草了皇家学会章程草案，规定学会的宗旨是“靠实验来改进有关自然界诸事物的知识，以及一切有关的艺术、制造、实用机械、发动机和新发明(不牵涉神学、形而上学、道德、政治、语法修辞或逻辑)”。胡克作为该学会的实验工作与日常事务探办人，在长达20多年的学会活动中，接触并深入到当时自然科学活跃的前沿领域，且均做出了自己的贡献。 胡克在力学方面贡献尤为卓著。他从1661年开始积极参加了皇家学会研究重力本质的专门委员会的活动。为了确定物体重力与地心距离的关系，他用一架精密天平放在威斯特敏斯特教堂的塔尖上，称量一块铁和一段很长的绳子的重量，然后将这块铁挂在绳子的末端再

32、称，看是否因为铁块十分接近地面而改变重量，结果并无测出明显的改变。后来他又在旧圣保罗教堂重作了这一实验。1674年，胡克发表了从观察角度证明地球周年运动的尝试的论文，文申根据修正的惯性原理，从行星受力平衡观占出发，提出了行星运动的三条假设：l.一切天体都具有倾向其中心的吸引作用或重力，它不仅吸引其本身各部分，并且还吸引其作用范围内的其它天体；2每一物体都保持平直、简单的运动而且继续沿直线前进，直到受到其它作用力影响，因而改变为圆、椭圆或其他曲线运动为止；3受到吸引力作用的物体，越靠近吸引中心，其吸引力也越大。胡克在1679年给牛顿的信中正式提出了引力与距离平方成反比的观点，但他并没有将自己的引

33、力思想如牛顿所作的那样用数学式子表示出来，并用太阳、地-球、月亮、行星和地球上物体的运动实倒采加以验证。因此，把发现万有引力定律的殊荣被牛顿独占，但胡克的某些想法对牛顿完成万有引力的研究是起着积极的启示作用的。弹性定律是胡克最重要的发现之一，也是力学最重要基本定律之一胡克的弹性定律指出：在弹性限度内，弹簧的弹力f和弹簧的长度x成正比，即f=kx。k是物质的弹性系数，它由材料的性质所决定，负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。为了证实这一定律，胡克做了大量实验，制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。 胡克在仪器的制造和改进方面的特长；早在其作为玻意耳的助手时就显露出来他协助玻意耳

34、三次改进了真空泵。第三次改进后的抽气机已具有现代真空泵的雏形。利用这设备，玻意耳和胡克完成了气体的玻意耳定律实验。胡克改进的仪器有复式显微镜和用指针读数的轮式气压计等他还建议用液体的凝固点及膨胀或收缩程度来作为温标刻度的根据。胡克曾经设计过一架大型的。气候钟”，用以测量和记录风力、风向、温度、压强、和湿度、降雨量等。由于胡克和玻意耳对皇家学会起着积极的作用，因而人们称颂他们：“如果说玻意耳是皇家学会幕后的灵魂，那么胡克提供学会的就是双眼和双手了”。胡克热爱科学事业，并为此奉献了一生。他研究的面十分广泛，如建筑、化石、气象等，他都有所涉猎和贡献。但作为科学家的素养，胡克还缺少熟练雄厚的数学与逻辑

35、推理功力作为进行研究和思维的武器，这样便不容易从理论和实践的结合上透彻地分析与解决问题。这也是胡克与牛顿相比的逊色之处。3.3.1受力分析班级_姓名_学号_学习目标: 1 掌握对物体进行受力分析的一般顺序，能正确地作出物体受力图。2 理解并初步掌握物体受力分析的一般方法，进一步加深对力的概念和三种基本力的认识。3 能通过对物体受力分析的操作，认识到物体不是孤立的，它与周围物体是相互联系的；同时培养思维的条理性和周密性。学习难点: 1. 在受力分析时防止“漏力”和“添力”。 2. 初步建立“隔离”的思想方法。主要内容:一、受力分析的基本知识：受力分析是研究力学问题的关键，是学好力学的基本功为了能

36、正确地全面地分析物体的受力情况，必须具备一定的基础知识概括起来有两个方面：1熟悉各种力的物理含义，产生条件及其特征；2掌握力与运动之间的一些基本规律如二力平衡等二、受力分析的基本方法：1.明确研究对象 在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体）。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。2.隔离研究对象，按顺序找力 把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再重力，再弹力，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可

37、能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。3.只画性质力，不画效果力 画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。三、受力分析的几点注意1牢记力不能脱离物体而存在，每一个力都有一个明确的施力者，如指不出施力者，意味着这个力不存在2区分力的性质和力的命名，通常受力分析是根据力的性质确定研究对象所受到的力，不能根据力的性质指出某个力后又从力的命名重复这个力3结合物理规律的应用，受力分析不能孤立地进行，在许多情况下要根据研究对象的运动状态，结合相应的物理规律，才能最后作出正确的判断 【例一】如图，一根细线拴着一只氢

38、气球A，试画出A所受的力的示意图。【例二】如图所示，一根均质木棒，靠在固定的光滑圆球上处于静止状态，则木棒所受到的作用力是（ ）（A）重力、地面和球给它的弹力（B）重力、地面给它的静摩擦力（C）重力、地面给它的静摩擦力和球给它的支持力（D）重力、地面和球给它的支持力以及地面给它的静摩擦力【例三】运动员用竖直的胶皮乒乓板去推挡水平飞来的上旋弧圈球.试分析推挡瞬间乒乓球所受的力，在图中画出球的受力图，标明每一个力的名称和符号. 【例四】试画出右侧侧两图中的小球所受力的示意图。（斜面和档板均光滑）【例五】如图所示，物体A、B各重10N ，水平拉力F1 4N，F22N，物体保持静止，则A、B间的静摩擦

39、力大小为_N，B与地面间的摩擦力大小为_N。F课堂训练: 1 用水平力F将重力G的木块压紧在竖直墙上静止不动，不计手指与木块之间的摩擦力，试画出物体的受力示意图，2 画出右图中被细细绳吊着的小球所受力的示意图。FAB3 如图，用水平力F把质量均为m的A、B两物体静止的压在竖直墙面上，试画出A、B物体所受力的示意图。并求出各力的大小。课后作业:1水平桌面上放着一本书，下列有关书与桌面之间的作用力的说法中，正确的是（ ） A 桌面受到的压力就是书受的重力 B 桌面发生了形变，对书产生了支持力 C 书发生了形变，因此书受到了支持力 D 桌面受到的压力和书受到的支持力，都是弹力2关于摩擦力的下列叙述中

40、正确的是（ ） A 滑动摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比 B 滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关，与接触面积的大小无关 C 静摩擦力的大小与物体间正压力的大小成正比 D 最大静摩擦力随物体间正压力的增大而增大3如图所示，在水平力F作用下，所受重力大小为G的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁之间的动摩擦因数为，物体所受摩擦力大小等于（ ） A F B F+G C F-G D G4放在桌面上的台灯，对桌面有压力，其受力物体是 ，施力物体是 ，漂浮在水面上的小木块受到水的浮力，其施力物体是 ，受力物体是 。5某人在地球上重588N，则该人的质量为m= Kg；若同一物体在月球表面的重力是在地

41、球表面的1/6，那么，该人在月球表面的重力大小为 N，此时，他的质量为_。6在一根弹簧下端悬挂重为15N的重物，静止时弹簧长20cm,当这根弹簧下端悬挂重21N的重物静止时，弹簧长20cm，则此弹簧原长为 cm，劲度系数为 N/m.*7如图A、B、C是三个相同的物块叠放在水平桌面上，作用在B上的拉力F=4N，已知A、B、C、桌面间动摩擦因数为0.15，A、B、C均重10N，物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，且A、B相对静止，则B、C间的摩擦力为_，C与桌面的摩擦力为_。*8下面两图中，A、B等物体都静止，试画出A、B两物体所受力的示意图。*9如图，斜面和墙壁都光滑，A、B两物体都静止，试

42、分析A、B两物体的受力情况，并画出受力示意图。阅读材料: 摩擦力产生的原因 摩擦力产生的原因是什么呢？早期的研究者已经注意到人们所研究的表面都是凹凸不平的粗糙面，即使是高度抛光的表面上，也存在着无数的微凸体当两个表面接触时，这些微凸体互相交嵌，要想使它们发生相对滑动，必须使一个表面的微凸体沿着另一个表面的微凸体上升做功，或者使微凸体发生弯折、断裂，由此产生了摩擦力这就是摩擦的凹凸说，它主要是在17世纪到18世纪不断发展完成的但是，在1734年，英国学者德萨古利厄斯（16831744），对于摩擦的机理提出了另一种截然不同的观点他在考察了凹凸说的理论后指出：当两个表面制造得比较光滑时，它们理应较易

43、滑动，然而实际上金属或其他物体的平整表面，可以抛得很光而使摩擦增大他认为这种现象只能从两个物体的表面趋近于接触时它们分子的吸引力将越来越大来解释这就是最早提出的摩擦的粘附说本世纪以来，工业和技术的发展，对摩擦理论提出了越来越高的要求到本世纪中期，诞生了新的摩擦粘附理论我们来考察两个互相接触的金属表面不论它们做得多么光滑，从原子尺度看还是粗糙的把这样两个表面放在一起，只在微凸体隆起的顶部发生接触，在表面的其余部分间会有10-8米或更大的间隙原子力作用在几个原子直径的微小距离上，因此，这些间隙实际上把两个表面的其余部分完全隔开，使它们之间不发生作用所以接触面上的法向压力完全由表面上互相接触的微凸体

44、顶部来承受当接触面上的法向压力很小时，顶部将发生弹性形变；但是，只要法向压力超过某一数值（每个微凸体上约千分之几牛），金属的弹性极限就被超过，因而发生塑性流动，即永久形变，微凸体的顶部发生塑性屈服，直到实际接触面积增大到足以承受所加的法向压力（图1-43）所以实际接触面积A只是表观接触面积的一小部分，它的大小取决于法向压力W和金属的屈服压强p（p= WA，A=Wp），跟表面粗糙度的关系不大，而且与表观接触面积的大小没有关系在两个表面间相互接触的微凸体的顶部，一个表面上的原子与另一个表面上的原子非常接近因此，它们处在原子吸引力很强的范围之内，形成接点，粘附在一起如果我们要使两个表面发生滑动，必须

45、对其中一个表面施加一个切向力来克服原子间的引力，才能剪断实际接触区生成的接点这个切向力就是摩擦力如果我们所加的力小于这个力，接点将发生形变而不破坏，因而不会出现滑动如果实际接触面积为A，剪断金属单位面积的接点所需的力为s，那末剪切接点所需的力就等于摩擦力F，即F=As因为A与接触面间的法向压力成正比而与物体的大小无关，所以很明显，如果给定的任一对表面的s为常量，那末摩擦力F也将与法向压力成正比，而与物体的大小无关这就是两条基本的摩擦定律摩擦力受接点强度s的影响很大任何一种沾染物例如金属氧化物或润滑脂膜，都会削弱接点的粘附作用而使接点强度减弱放在空气中的表面，通常覆盖有氧化薄膜、氧气吸附层和水蒸

46、气层，当两个表面在空气中接触时，一定会把这些表面膜夹在二者之间，从而削弱表面的粘附表面膜可用某些方法除去方法之一是把物体放在高真空（10-4帕）中加热，使表面膜分离或分解在这种条件下，由于表面非常洁净，两个互相接触的表面会粘附得非常牢固因此，在实际上发生明显滑动之前会出现“接点增长”，接点面积将不断增大，直到整个几何接触面积成为巨大的接触点这样，摩擦因数与原来的法向压力没有多大关系，在大多数金属之间，摩擦因数可达到50或更大3.3摩擦力班级_姓名_学号_学习目标: 1 知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向。2 会用公式F=FN计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素。3

47、 知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。4 理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。学习重点:1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩FN解决具体问题。2、静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。学习难点: 1、正压力FN的确定。 2、静摩擦力的有无、大小的判定。主要内容:一、摩擦力一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。二、滑动摩擦力1 产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑

48、动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。2 产生条件：相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。 两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。 摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。 接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。 接触面上发生相对运动。 特别注意：“

49、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(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。 3方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反。 这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。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。【例一】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。4大小：与压力成正比 FFNa) 压力FN与重力G是两

50、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，不要一提到压力，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。是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，数值与相互接触的_、接触面的_程度有关。在通常情况下，1。 计算公式表明：滑动摩擦力F的大小只由和FN共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。 5滑动摩擦力的作用点：在两个物体的接触面上的受力物体上。 【例二】在东北的林场中，冬季常用马拉的雪橇运木材，雪橇有两个与冰面接触的钢制滑板如果冰面是水平的，雪橇和

51、所装的木材的总质量是5.0t（吨），滑板与冰面间的动摩擦因数是0.027，马要在水平方向上用多大的力才能拉着雪橇在冰道上匀速前进？问题：1. 相对运动和运动有什么区别？请举例说明。 2压力FN的值一定等于物体的重力吗？请举例说明。 3滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗？ 4滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗？三、静摩擦力1 产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。2 产生条件：两物体直接接触、相互挤压有弹力产生； 接触面粗糙； 两物体保持相对静止但有相对运动趋势。 所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物

52、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。跟滑动摩擦力条件的区别是：3 大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间0FFmax实际大小可根据二力平衡条件判断。4 方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势相反 所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上，假没没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反。 判断静摩擦力的方向可用假设法

53、。其操作程序是： A选研究对象-受静摩擦力作用的物体； B选参照物体-与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体； C假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向D确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反 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。5静摩擦力的作用点：在两物体的接触面受力物体上。【例三】下述关于静摩擦力的说法正确的是：（ ） A. 静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反； B静摩擦力的大小与物体的正压力成正比； C静摩擦力只能在物体静止时产生； D静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反【例四】用水平推力F把重为G的

54、黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动，不计手指与黑板擦之间的摩擦力，当把推力增加到2F时，黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍？四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较滑动摩擦力静摩擦力符号及单位产生原因表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时摩擦力用f表示单位：牛顿简称：牛符号：N大小f=N始终与外力沿着接触面的分量相等方向与相对运动方向相反与相对运动趋势相反问题：1. 摩擦力一定是阻力吗？ 2静摩擦力的大小与正压力成正比吗？ 3最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗？ 课堂训练: 1关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：（ ） A、物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一

55、定越大； B、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反； C、接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大；D、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。 2用100N的力在水平方向匀速推动重500N的箱子，那么接触面的滑动摩擦力是多大？值为多大？ 3重100N的物体，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为02，当物体受到一个大小为 10N，方向水平向右的力作用时，水平面对物体的摩擦力大小和方向是：（ ） A10N，水平向左； B 10N，水平向右； C20N，水平向左； D20N，水平向右 4如图，木块放在水平桌面上，在水平方向其受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状

56、态，其中F1=10N，F2=2N。此时水平桌面对木块的静摩擦力为多少？方向如何？若撤去力F1，木块将怎样运动，桌面对木块的摩擦力将如何变化 ？课后作业:1下列关于摩擦力的说法中错误的是( )A两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用B受静摩擦力作用的物体一定是静止的C静摩擦力对物体总是阻力 D有摩擦力一定有弹力2下列说法中不正确的是( )A物体越重，使它滑动时的摩擦力越大，所以摩擦力与物重成正比B. 由=f/N可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比C摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用3如图所示，一个重G=200N的物体，在粗糙水平面上向左运动，物体和

57、水平面间的摩擦因数=0.1，同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力F作用，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )A大小是10N，方向向左B大小是10N，方向向右C大小是20N，方向向左D大小是20N，方向向右4粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，则此时( )AB和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于FBB和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零CB和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零DB和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F5一木块重G=30N，按图中四种方法放置时施加的外力分别为F1=10N，F2=20N，F3=30N，F4=40N，则木块与接触面之间的压力分别