1、高一物理第三章 - 相互作用重力 基本相互作用【教學重點】重點：重力的大小和方向。重心的概念。 教學策略：實驗探索、觀察思考、實際演練加深對問題的理解。新課教學引入：同學們都平時都習慣這樣說，我們班要數某某同學的力量最大，某某同學腳部的力量最強，一腳可以把足球開出五、六十米。這種對力的說法符合物理角度對力的定義嗎？本節課我們將著手研究這個問題，并學習幾種簡單的力學問題。一 力概念的引入和力的性質問題 叫學生看書51 葉第一段話回答 物體的運動狀態說明物體什么量在發生改變：總結：物體的速度改變物體的運動狀態改變例：在足球場上，守門員大腳開球，球由靜止變為運動；守門員接住球時，球由運動變為靜止；運

2、動員用頭頂球，球的方向改變了。這些都是什么現象，是什么原因造成的呢？1、 力的定義 ：物體與物體之間的相互作用。問題 ：你們初中學國的力有什么性質呢？舉例： 我們用手拍打桌子時，是手給桌子一個力，可為什么我們的手也會感到疼痛呢？（讓學生用力打桌子，體會手的感覺）舉例：不小心兩人碰頭，誰頭先痛?（ 1）、相互性力是物體間的相互作用，甲對乙有作用力，同時乙對甲也有力的作用，力的作用是相互的。（ 2）、力的物質性力是物體對物體的作用，有力就有受力物體和施力物體，兩者是同時存在的，不分先后。在研究某物體時，我們把它叫做受力物體，對它作用的物體叫做施力物體。不是有生命的物體才能作為施力物體，施力物體和受

3、力物體不是絕對的，在研究不同問題時，同一物體有時是受力物體，有時是施力物體。問題： 用大小相等的力沿不同的方向拖動桌面上的書，書的運動一樣嗎？（ 3）、矢量性力是有大小和方向的物理量（矢量） ，力的大小可以用測力計或彈簧稱測量， 力的單位： 牛頓 符號 N。 1N 到底有多大？1 千克的物體受的重力是9.8N 。一斤是 500 克受到的重力是4.9N 。一本書大約是290 到 300 克重約 3N2、力的作用效果力可以使物體發生形變和運動狀態發生改變（包括速度的大小和方向）。演示： 關門時，在不同的地方施加不同方向和大小的力，產生的效果不一樣，說明了力的作用效果與那些因素有關？3力的三要素大小

4、、作用點、方向問題： 我們可以怎樣把力的三要素完整的表示出來呢？4力的圖示和示意圖例：一個重150N 的物體靜止放在水平地面上，叫學生上黑板上畫出物體重力的圖示和示意圖。老師總結：力的圖示：按一定的比例作出的帶有箭頭的線段。線段的長短代表力的大小，箭頭的方向代表力的作用方向，箭頭或箭尾代表力的作用點。有時只需要畫出力的示意圖，即只畫出力的作用點和方向，表示這個物體在這個方向上受到了力。二、 重力提問：重力是怎樣產生的？學生在預習后回答：地球上的一切物體都要受到地球的吸引，所以人跳起來總會落在地上，扔出去的東西總要落回地面。提問：有的同學說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？教師釋疑：嚴格

5、地說，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才會學到這些知識，現在知道就行了。 所以說重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，而不能說地球的吸引力就是物體的重力。由于兩者相差很小，通常可以用重力代替吸引力。概念 ：由于地球對物體的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。一個物體受到10N的重力，可以說這個物體的重量是10N。提問：重物受到的重力的施力物體和受力物體各是誰？學生：施力物體是地球，受力物體是重物。強調：地球上的任何物體在任何狀態下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中重力肯定有。在月球上，物體也會由于月球的吸引而受到相應的重力，到其他星球表面也一樣。產生條件 ：是

6、由于地球的吸引。重力的大小和方向提問：重力的大小可以用彈簧秤來測量，為什么？學生：物體靜止時對彈簧秤的拉力大小等于其重力。實驗：手提彈簧稱及其下掛的鉤碼，測出鉤碼的重力；在豎直方向上用不同的方式運動，觀察彈簧稱示數及其變化。( 引導學生根據實驗，并結合二力平衡知識得出結論)重力的大小：重力的大小可以用彈簧秤測出。重力的方向：總是豎直向下。強調：豎直向下不能說成垂直向下，豎直向下指的是與水平地面相垂直，不能籠統指垂直方向。鞏固訓練（叫學生上黑板上畫此圖的重力示意圖）物體靜止在水平桌面上，物體對水平桌面的壓力（B D）A、就是物體的重力B、大小等于物體的重力C、這壓力是由于地球的吸引產生的D、這壓

7、力是豎直向下的G物體靜止在斜面上，物體所受重力的方向如圖所示，這樣表示對嗎？（請學生分析）重心概念物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看，可以認為物體各部分受到的重力作用集中于一點，或各部分重力的等效作用點，或各部分所受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。與重心位置有關的因素：與物體的形狀有關；與物體的質量分布有關。質量分布均勻的有規則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。質量分布均勻的形狀不規則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或尋找支點法找到。C一、 基本相互作用引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。 對于通常大小的物體，它們之間的引力非常微弱，常被忽略不計。電磁相互作用包括靜止

8、電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關的，在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯系起來，電力和磁力可統一為電磁相互作用。引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力，從理論上說，它們的作用范圍是無限的。但是，電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用，除引力外，所有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現。強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內。強作用力只在C10-15 m范圍內有顯著作用，弱作用力的作用范圍不超過10-16 m。這兩種力只有在原子核內部和基本粒子的相互作用中才顯示出來，在宏觀世界里不能覺察它們的存在

9、。核子（質子、中子）、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子（包括質子、中子）之間的相互作用，因為這種力將核子束縛在一起，核物理學家們把它稱為核相互作用。三、小結本節課在初中知識的基礎上學習了重力的概念、產生的條件以及重力與引力的區別。知道了重力大小的測量和用Gmg來確定，知道了重力的方向；學習了重心的概念，知道了與重心有關的因素及重心的確定方法。3-2. 彈力教學步驟：一、導入新課在運動場上跳遠時要用踏跳板，撐桿跳高運動員的桿，都是利用他們彈性形變時的彈力，同學們還可以舉出許多利用彈力得力子，誰來說？學生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板那彈力是怎樣產生的呢？3 、彈力的方向一般

10、情況下，凡是支持物對物體的支持力，都是支持物因發生形變而對物體產生彈力。所以支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。例 1：放在水平桌面上的書書由于重力的作用而壓迫桌面，使書和桌面同時發生微小形變，要恢復原狀，對桌面產生垂直于桌面向下的彈力 F1，這就是書對桌面的壓力；桌面由于發生微小的形變，對書產生垂直于書面向上的彈力F2，這就是桌面對書的支持力。學生分析：靜止地放在傾斜木板上的書，書對木板的壓力和木板對書的支持力。并畫出力的示意圖。結論：壓力、支持力都是彈力。壓力的方向總是垂直于支持面而指向被壓的物體，支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。引導學生分析靜止時，懸繩對重物的

11、拉力及方向。結論：拉力是彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。4 、鞏固訓練（出示投影片）（ 1） 畫出下列各靜止物體的彈力（接觸面光滑）（ 2）師生共評：彈力的方向總跟接觸的面垂直，面與面接觸，點與面接觸，都是垂直于面；點與點的接觸要找兩接觸點的公切面，彈力垂直于這個共切面指向被支持物。強調：象 B圖中，斜面與球間有無彈力？這是判定相接觸的物體間是否有彈力得基本方法，說明兩接觸物體接觸但沒有發生形變。5 、形變的種類學生：形變分為拉伸形變、彎曲形變、扭轉形變。比如彈簧的伸長或縮短為拉伸形變，弓、跳板的形變為彎曲形變，金屬絲被扭轉為扭轉形變。3.2彈力（ 2）3 、對“胡克定律”的學習通過以

12、上實驗能得出什么結論？胡克定律：在彈性限度內，彈性物體的彈力和彈性物體的伸長（或壓縮）的長度成正比，即Fkx ，其中k 是勁度系數，單位是N/m 。例題：有一根彈簧原長為L00.15m ，在下面掛上0.5 Kg的重物后長度變成了18cm，求彈簧的勁度系數。訓練：豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4N 的物體時彈簧長度為12cm;掛重為 6N 的物體時彈簧長度為13cm，則彈簧原長為cm ，勁度系數為N/s。設彈簧的原長為L0，勁度系數為k ，設掛 G14N 的重物時彈簧的長度為L1 ，掛 G26N 的重物時彈簧的長度為 L2，則 L113cm, L213cm，由胡克定律得：G1k (L1L2 )G2

13、k (L2L0 )代入數據解得：L010cm, k200N / mw.w.w.k.s.5.u.c.o.m3.3摩擦力【牢記】：一個力是不是滑動摩擦力，看產生這個摩擦力的兩個物體間是不是相對滑動的。滑動摩擦力產生的條件：1、接觸并擠壓2、兩物體間有相對運動。3、接觸面都不光滑。【牢記】：有摩擦力必有彈力，有彈力不一定有摩擦力。滑動摩擦力的方向：【牢記】：彈力與摩擦力相互垂直。板書：（手掌在桌面上向正北方向滑動）手受到的滑動摩擦力方向：正南桌面受到的滑動摩擦力的方向：正北手相對于桌面的運動方向：正北桌面相對于手的運動方向：正南。二、滑動摩擦力【定義】：當兩個物體彼此接觸擠壓且有相對運動時，接觸面上

14、會產生一種阻礙相對運動的力，該力叫做滑動摩擦力。大小：例 1：磚橫放和豎放在地面移動時受到的滑動摩擦力哪一個大？【牢記】： f 與接觸面積無關。例 2：那物體分別做勻速直線運動和勻加速直線運動時的滑動摩擦力大小關系如何呢？【牢記】： f 與相對運動速度無關。例 3、下列說法正確的是（ AD）A. 只有相互接觸且發生相對運動的物體間才可能產生滑動摩擦力。B. 只有運動的物體才可能受滑動摩擦力。C. 受彈力的物體一定受滑動摩擦力D. 受滑動摩擦力的物體一定受到彈力。方向：師： 前面已經學過， 滑動摩擦力的方向與物體相對運動方向相反 。實例分析例 4、vv(1)FFvvfFfFABABB 與地面之間

15、的摩擦力與剛才一樣，先略過去，主要看AB之間的摩擦力。AB 之間接觸擠壓，有相對運動，接觸面不光滑，所有條件滿足，所以AB 之間有摩擦力的存在。A 相對于 B 向右運動，所以B 給它一個向左的摩擦力來阻礙它的這個相對運動。B 相對于 A 向左運動，所以A 給 B 一個向右的摩擦力來阻礙B的這個相對運動。 （其實大家也可以想得到，系在墻上的繩子被拉緊了，肯定有一個力把A 向左拉，那就是摩擦力了）例 5、一物體正在水平桌面上沿正東方向做直線運動，物體與桌面間的動摩擦因數 =0.2 ，物體的質量為 m=10kg，g=10m/s 2，此時物體正受一個沿正西方向的水平拉力F=20N 的水平拉力的作用，求

16、此時物體受到的滑動摩擦力。解：物體相對于桌面向東運動，所以受到的滑動摩擦力方向向西，大小為f N =0.2 × 10×10=20N三、靜摩擦力：日常生活中我們常常見到這樣一種現象，一個大木箱停放在地面上，你用力推，沒推動，什么原因呢？有人會講： “你力氣太小唄” 。那你們有沒有想過，是什么阻礙木箱的運動呢？我們先來對物體進行受力分析看看。NNFfFGG靜摩擦力： 兩物體接觸擠壓且有相對運動趨勢時，接觸面上會產生一種阻礙相對運動趨勢的力，該力叫做靜摩擦力。產生條件：1、接觸并擠壓（彈力產生的條件）2、有相對運動趨勢。3、接觸面都不光滑。大小：結論：1、靜摩擦力的大小由外部因素

17、決定，一般可由物體的運動狀態進行受力分析中得出。（比如推箱子中，由于物體是靜止的，所以合外力是零，從而知道靜摩擦力隨推力的增大而增大）與 N 無關， N只決定最大靜摩擦力。2、0f 靜f max ， Fmac 一般情況下大于滑動摩擦力，無特殊說明情況下，近似認為Fmac 等于滑動摩擦力。2、牛頓定律其實大多情況下，我們并不是看物體的相對運動趨勢，我們只要綜合受力分析和牛頓定律，就可以判斷出靜摩擦力了。比如下圖，求AB 間摩擦力和B 地間摩擦力。A勻速FBF因為 A 勻速，所以 A 應該受力平衡，A豎直方向受兩個力：重力； B 對 A 的支持力， 這兩力相互抵消。水平方向如果受摩擦力，則A 不可

18、能受力平衡，說明A 肯定不受摩擦力。舉例：1、人用 F 力向右推箱子沒有推動2、三角斜面上靜止的木塊3、放在汽車里的箱子隨汽車由靜止啟動過程中與汽車沒有相對滑動。4、人行走時，腳與地面間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力，方向如何？5、自行車前后輪與地面的摩擦是靜摩擦還是滑動摩擦，前后輪所受摩擦力方向如何？例 6、判斷靜摩擦力方向1、人緊握瓶子水平移動2、3、4、VAFA靜止FBF靜止BF四、難點：1、摩擦力（不管是靜摩擦力還是動摩擦力）可以動力也可以是阻力舉例：1、汽車啟動時，放在車里的箱子相對于汽車向后滑，這里箱子受到的摩擦力是動力還是阻力呢？箱子對汽車的摩擦力是動力還是阻力呢？2、緩慢（以

19、接近0 的速度勻速）拉動物體B，3、經典例子： 兩塊木板間夾一木塊，任意方向勻速運動，受到靜摩擦力始終豎起向上，該力可以是動力或阻力看你向哪個方向勻速。2、靜摩擦力還是滑動摩擦力看物體間是相對靜止還是相對運動五、滾動摩擦：除了滑動摩擦外，還有滾動摩擦。滾動摩擦是一個物體在另一個物體表面滾動時產生的摩擦。當壓力相同時，滾動摩擦比滑動摩擦小很多。滾動軸承就是根據這一點制成的。六、生活中的摩擦在生產、生活中，我們有時需要加大物體之間的摩擦力，有時又需要減小物體之間的摩擦力。鉆木取火利用了摩擦生熱，古埃及金字塔以滾動摩擦代替滑動摩擦、磁懸浮列車。有利 : 鞋底做得越粗糙就越不容易打滑, 是因為增加了鞋

20、與地面的摩擦, 因此要將鞋底做得更粗糙, 才使人不易滑倒 ; 木匠把木板打磨光滑, 是用砂紙與木板的摩擦將木板打磨光滑的; 洗衣機洗衣服是經過轉動使衣服與水產生摩擦, 才能將衣服洗干凈的; 等等 , 這些有利摩擦我們都要多多利用.有害 : 機器運轉是會相互摩擦發熱 , 造成無謂的能量損失和有害與零部件 , 縮短了機械使用壽命 , 因此要把接觸面造得更加光滑 ; 在泥濘的道路或雪地里 , 汽車容易打滑 , 易發生事故 . 所以要盡量將車輪造得更加粗糙或加鐵環 ; 等等這些都是有害摩擦 .3.4 力的合成1、力的合成一個力與幾個力產生了同樣的效果 ,可以用這一個力代替那幾個力 ,這一個力是那幾個力

21、的合力，那幾個力是這一個力的分力。當一個物體受到幾個力的共同作用時，我們常常可以求出這樣一個力，這個力的作用效果跟原來幾個力的作用效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。求幾個力的合力的過程叫做力的合成。下面我們就來探究一下求幾個力的合力的方法。教師提問：那么如何才能求出幾個力的合力呢？也就是說合力與分力之間有什么關系？GEGE甲OCF1乙OF2F結論：總結平行四邊形定則：求互成角度的兩個力的合力，可以用表示兩個力的有向純然為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向，這就是平行四邊形定則。如上圖所示。六、板書設計1、合力：一個力與幾個力產生的同樣的效果，可以用這一個力代替那

22、幾個力，這一個力是那幾個力的合力，那幾個力是這一個力的合力。2、力的合成：求幾個力的合力的過程叫做力的合成3、求的合成法則：平行四邊形定則3.5 力的分解一、力的分解【定義】：求一個力的分力的過程叫做力的分解。FFFFFFF二、將一個已知力力分解的幾種情況：1、已知兩個分力方向。2、已知其中一個分力F1 的大小和方向3、已知兩個分力的大小。結論： 1、當 F1 F2F 時有兩組解。 2、當 F1 F2F 時有唯一的一組解。3、當 F1 F2F時無解。結論： 1、當已知大小的分力> F cos 時，有兩組解。2、當已知大小的分力= F cos 時有唯一的一組解。 3 當已知大小的分力 &l

23、t; F cos時無解。例、 如圖：兩球的重力均為G，那求解球對擋板和斜面的壓力。/2/2/2/2NNG2=NG1=N/2N1N2 G2GG2sinN2N2 sin2G1 N1G2 N2GGcosN 1G1cosG1G 2N 2 G 2 G tantanG例、 作圖分析O點的受力情況OON2T2N1OONT1T1先理論分析，有假設法。至于棒與繩的區別，如果用繩代替棒，情況不變，說明棒起的就是拉力作用，如果不行，說明棒的作用不是沿棒的方向。帶領學生觀看視頻文件，自己設計實驗體會三、一個力分解成三個或三個以上的力A四、正交分解法：前面我們已經學習過如何求幾個力的合力，就是用平行四邊形定則把兩個合成

24、一個，兩個合成一個 如此能合成最后一個力。學過力的分解后，對于求合力，我們又有了一種新的方法： 正交分解法。就是建立一個直角坐標系，把所有不在坐標軸上的力分解到兩個坐標軸上，接著分別兩個坐標軸上的分力各自合成，最后再把兩個軸上的合力再進行合成。3.5力的分解學案(1) 已知一個力 ( 合力 ) 和兩個分力的方向，則兩個分力有惟一確定的值. 如圖 161 所示，要求把已知力F分解成沿、方向的兩個分力，可從F的矢 (箭頭)端作、的平行線，畫出力的平行四邊形OA OBOA OB得兩分力F1、 F2(2) 已知合力 ( 大小、方向 ) 和一個分力 ( 大小、方向 ) ，則另一個分力有惟一確定的值 . 如圖 161 所示，已知力F( 合力) ，分力F1，則連接F 和F1 的矢端，即可作出力的平行四邊形得另一個分力F2圖 161(3