高一物理：相互作用第一頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六本章講述的是力的基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)是三個(gè)基本力：重力、彈力、摩擦力一個(gè)基本方法：利用平行四邊形定則對(duì)力及其他矢量的合成與分解一個(gè)延伸方法：正交分解法一個(gè)基本能力：對(duì)物體的受力分析能力一個(gè)基本條件：共點(diǎn)力平衡的條件教學(xué)要求和建議第二頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、力和力的圖示1、力的定義：力是物體和物體之間的相互作用重點(diǎn)：“相互”的含義a、力不會(huì)離開(kāi)物體獨(dú)立存在（避免多余力的出現(xiàn)）如：b、兩物體不一定接觸：力分接觸力和非接觸力兩種。c、施力物體和受力物體同時(shí)存在。第三頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六2、力的測(cè)量方法：測(cè)力計(jì)3、力的單位和矢量性4、力的描述方法：

力的圖示：力的三要素，通過(guò)力的圖示來(lái)描述力時(shí)，細(xì)節(jié)問(wèn)題，比如標(biāo)度、箭頭、規(guī)范性。力的示意圖：只要畫(huà)出力的方向和作用點(diǎn)，不要求嚴(yán)格畫(huà)出力的大小，但可用大體長(zhǎng)短表示大小。第四頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六5、力的分類(lèi)按力的性質(zhì)和力的效果分類(lèi)①性質(zhì)力：重力、彈力、摩擦力、電磁力、分子力②效果力：支持力、壓力、拉力、動(dòng)力、阻力、向心力正確區(qū)分性質(zhì)力和效果力是對(duì)物體進(jìn)行受力分析的基礎(chǔ)，也是正確解決力學(xué)問(wèn)題的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)效果命名的不同名稱(chēng)的力，性質(zhì)可能相同，如壓力和支持力都是彈力。性質(zhì)不同的力，可以叫同一個(gè)名稱(chēng)，如重力、彈力都可使物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，都可叫動(dòng)力，其作用效果可以相同。第五頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、重力1、產(chǎn)生原因：由于物體受到地球吸引而產(chǎn)生，重力的大小一般情況下小于地球?qū)ξ矬w的引力大小2、大?。篏=mg（說(shuō)明g的含義，9。8N/kg含義，地球上不同位置g的大小不同，隨緯度的變化或高度的變化而變化）3、重力的方向：豎直向下（區(qū)別豎直向下和垂直向下）4、重心：重力的作用點(diǎn)第六頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六①重心是一個(gè)模型，實(shí)際不存在②錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：具有規(guī)則幾何形狀物體的重心在物體的幾何中心；重心一定在物體上重心是物體上最重的一點(diǎn)重心位置和物體形狀和質(zhì)量分布有關(guān)，比如一杯水薄板重心的確定方法：懸掛法第七頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、四種基本相互作用：1、萬(wàn)有引力：存在于一切物體之間，相互作用強(qiáng)度隨距離的增大而減小2、電磁相互作用：存在于電荷和電荷間，運(yùn)動(dòng)電荷和磁極間，磁極和磁極間3、強(qiáng)相互作用：存在于質(zhì)子和質(zhì)子間，質(zhì)子和中子間，中子和中子間，短程力4、弱相互作用：在放射現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)的，短程力只要求知道各種相互作用的發(fā)生區(qū)域，第八頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二節(jié)彈力第九頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六1、彈性形變：物體形變后能夠回復(fù)原狀物體在外力的作用下都能發(fā)生形變。形變比較明顯的可直接看出(如彈簧的伸長(zhǎng)或縮短)；有的形變微小，需要特殊方法才可觀察到。如利用激光反射法演示堅(jiān)硬桌面的微小形變，利用細(xì)管中液面的升降顯示硬玻璃瓶的形變，都是把微小形變放大以利于觀察，有條件的話(huà)盡量給學(xué)生演示。把微小變化放大以利于觀察或測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方法，可以叫“微量放大法”，這是物理學(xué)中研究問(wèn)題的一種重要方法，。第十頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六2、彈力的產(chǎn)生條件：

相互接觸；相互擠壓；發(fā)生彈性形變特點(diǎn)：彈力是接觸力，方向與接觸面垂直彈力是否存在的判斷方法：按照彈力產(chǎn)生的條件判斷假設(shè)法：有些形變不明顯，可假設(shè)把相接觸的某個(gè)物體撤去，看研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有無(wú)改變：若無(wú)改變，則無(wú)彈力作用；若發(fā)生改變，則有彈力存在。利用力的作用效果判斷3、彈力的分類(lèi)：高中階段的彈力大致可劃分為：支持力、壓力和拉力第十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六4、彈力的方向：指向發(fā)生形變的物體回復(fù)原狀的方向。學(xué)生在學(xué)習(xí)彈力方向判定的時(shí)候，很容易糊涂。（是重點(diǎn)也是難點(diǎn)）①繩子拉力(繩子對(duì)所拉物體的彈力)的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向②壓力的方向垂直于支持面指向被壓的物體③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物體第十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六④“支持面”就是兩物的接觸面。深入考察一般物體的接觸情況，大致有以下幾種：A．平面與平面接觸：彈力與平面垂直B．點(diǎn)與平面接觸：彈力通過(guò)接觸點(diǎn)垂直于平面C．點(diǎn)與曲面接觸：彈力通過(guò)接觸點(diǎn)垂直于過(guò)點(diǎn)的切面D．曲面與曲面接觸：彈力通過(guò)接觸點(diǎn)垂直于公切面(相當(dāng)于點(diǎn)與點(diǎn)接觸)第十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六彈力是否存在，如何來(lái)判斷【例題】如圖所示，質(zhì)量為m的小球，在互成120°的兩光滑平面間靜止，且0N水平，則球?qū)M面的壓力大小為_(kāi)__________。第十四頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六球面接觸處彈力的方向：垂直于切面；必定過(guò)球心；與重心位置無(wú)關(guān)繩的拉力沿繩ABAAAAAOAB第十五頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六5、胡克定律：條件：在彈性限度內(nèi)大?。簭椈傻膹椓Υ笮『蛷椈傻男巫兞砍烧裙剑焊鱾€(gè)物理量的單位以及表示的含義要強(qiáng)調(diào)：x是形變量，不是彈簧長(zhǎng)度，也不單是彈簧的伸長(zhǎng)量而是彈簧的形變量。K的單位N／m

要注意有時(shí)需要化單位，第十六頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.定義：理解“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”：假設(shè)沒(méi)有靜摩擦力的存在，物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。斜面上物體就是由于有靜摩擦力存在；如果接觸面光滑。沒(méi)有靜摩擦力，則由于重力的作用，物體會(huì)沿斜面下滑。2.條件：①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生；②接觸面粗糙；③兩物體保持相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。3.大?。和ǔＳ枚ζ胶馇?＜f≤fmax

一、靜摩擦力第十七頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六4.方向：與接觸面相切，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，與彈力垂直①“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向”的確定：假設(shè)接觸面光滑時(shí)，物體將要發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，從而得出靜摩擦力的方向----與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反

②靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反第十八頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六5.注意：靜摩擦力的大小是被動(dòng)的，一般等于產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的大小。最大靜摩擦力是固定不變的，沒(méi)有特殊說(shuō)明時(shí)認(rèn)為最大靜摩擦力=滑動(dòng)摩擦力，實(shí)際上要比滑動(dòng)摩擦力要大一點(diǎn)。這一點(diǎn)可以通過(guò)手拉彈簧秤帶動(dòng)桌面上的木塊由靜止到運(yùn)動(dòng)這個(gè)過(guò)程中讀數(shù)的變化來(lái)說(shuō)明。第十九頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

【例題】皮帶傳動(dòng)裝置中，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪以及傳送帶都沒(méi)有打滑，判斷主動(dòng)輪和從動(dòng)輪邊緣受到的摩擦力是什么摩擦力？摩擦力的方向？?jī)奢喯鄬?duì)于皮帶運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向如何？主動(dòng)輪從動(dòng)輪該題目較難，可以從相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方法來(lái)判斷。也可以換一個(gè)角度來(lái)思考，讓學(xué)生考慮：從動(dòng)輪為什么轉(zhuǎn)動(dòng)？從而判斷從動(dòng)輪受的摩擦力方向。再反過(guò)來(lái)判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。同理：主動(dòng)輪受的摩擦力也很容易判斷了。通過(guò)這個(gè)題目的練習(xí)，讓學(xué)生知道，解決物理問(wèn)題的方法不只一個(gè)?？梢远喾轿?、多渠道去解決，增強(qiáng)學(xué)生思維的靈活度。第二十頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、滑動(dòng)摩擦力條件：①兩個(gè)物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生強(qiáng)調(diào)有彈力才有摩擦力，無(wú)擠壓的彈力一定無(wú)摩擦力②接觸面粗糙：凡題中寫(xiě)明“接觸面光滑”、“光滑小球”等，統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力③接觸面上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)注意：“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”與“物體運(yùn)動(dòng)”不是同一概念，“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指受力物體相對(duì)于施力物體的運(yùn)動(dòng)；而“物體的運(yùn)動(dòng)”一般指物體相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)第二十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六2.大?。孩賶毫與重力G是兩種不同性質(zhì)的力，它們?cè)诖笮∩峡梢韵嗟?，也可以不等，也可以毫無(wú)關(guān)系，用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑，物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無(wú)關(guān)；但一提到壓力，學(xué)生一般就聯(lián)想到放在水平地面上的物體，認(rèn)為物體對(duì)支承面的壓力的大小一定等于物體的重力②強(qiáng)調(diào)μ沒(méi)有單位，數(shù)值與相互接觸的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān)。學(xué)生要知道在通常情況下，μ<1③要通過(guò)計(jì)算公式使學(xué)生明白：滑動(dòng)摩擦力f的大小只由μ和N共同決定，跟物體的運(yùn)動(dòng)情況、接觸面的大小等無(wú)關(guān)第二十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.方向：與接觸面相切，與“相對(duì)”運(yùn)動(dòng)的方向相反講明白“相對(duì)”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體，滑動(dòng)摩擦力的方向跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，滑動(dòng)摩擦力的方向和物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同也可能相反?！纠}】如圖，某時(shí)刻木塊正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右傳送的傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)，試判斷：1.木塊的運(yùn)動(dòng)方向2.木塊相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向3.木塊所受滑動(dòng)摩擦力的方向第二十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力符號(hào)及單位產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面粗糙有擠壓作用物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)用f表示單位：牛頓符號(hào)：N大小f=μN(yùn)不定隨需要而定方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的比較第二十四頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.摩擦力是否一定是阻力2.受靜摩擦力作用的物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)3.靜摩擦力的大小與正壓力是否成正比4.最大靜摩擦力是否等于滑動(dòng)摩擦力5.滑動(dòng)摩擦力一定和物體運(yùn)動(dòng)方向相反6.受滑動(dòng)摩擦力的物體一定是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)7.正壓力大小等于物體的所受的重力或者水平面上的物體對(duì)支持面壓力一定等于重力學(xué)生最容易出現(xiàn)的問(wèn)題第二十五頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第四節(jié)力的合成教學(xué)目標(biāo)：能從力的作用效果理解合力和分力的概念。掌握力的平行四邊形定則，知道它是矢量合成的普遍規(guī)則。會(huì)用作圖法求共點(diǎn)力的合力。會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算合力。進(jìn)一步理解矢量和標(biāo)量的概念，知道它們有不同的運(yùn)算規(guī)則。知道合力的大小與分力間夾角的關(guān)系。教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)：平行四邊形定則及其應(yīng)用第二十六頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六要讓學(xué)生掌握合力、分力概念同時(shí)，掌握等效替代法矢量的運(yùn)算法則—平行四邊形定則，不同于以往的代數(shù)運(yùn)算，難度顯而易見(jiàn)。矢量運(yùn)算在整個(gè)高中物理中會(huì)有大量應(yīng)用，所以本節(jié)教學(xué)應(yīng)足夠重視。在上課時(shí)必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解和掌握。實(shí)驗(yàn)時(shí)要有意的設(shè)計(jì)一些問(wèn)題讓學(xué)生思考：比如為什么兩次的橡皮條的結(jié)點(diǎn)必須拉到同一位置？為什么拉橡皮條時(shí)要平行于木板？為什么要求兩個(gè)分力的夾角不要過(guò)大？最后在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)結(jié)論教學(xué)建議：第二十七頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、合力和分力：在力的合成中，強(qiáng)調(diào)“相同的作用效果”的同時(shí)，還要使學(xué)生明白，分力是實(shí)際存在的，具有具體的施力物體，合力是假想的力，有相同的作用效果但沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的施力物體第二十八頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、平行四邊形定則現(xiàn)有教材的處理方法和原教材不同，先做兩個(gè)分力的圖示，再做出具有相同作用效果的力也就是合力的圖示，然后做連接，讓學(xué)生猜想分力與合力間具有什么關(guān)系？這樣做的好處在于不是直接給出平行四邊形，而是通過(guò)學(xué)生的自主探究過(guò)程來(lái)理解并接受平行四邊形定則，給學(xué)生提供了一次很好的探究機(jī)會(huì)。三角形定則三角形定則：平行四邊形由兩個(gè)全等的三角形組成，平行四邊形定則可簡(jiǎn)化為三角形定則。第二十九頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、共點(diǎn)力的合成1．作圖法：以力的圖示為基礎(chǔ)，以表示兩個(gè)力的有向線(xiàn)段為鄰邊嚴(yán)格作出平行四邊形，然后量出這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度，從與圖示標(biāo)度的比例關(guān)系求出合力的大小，再用量角器量出對(duì)角線(xiàn)與一個(gè)鄰邊的夾角，表示合力的方向。注意：強(qiáng)調(diào)標(biāo)度的確定，同一圖上的各個(gè)力必須采用同一標(biāo)度。表示分力和合力的有向線(xiàn)段共點(diǎn)且要畫(huà)成實(shí)線(xiàn)，與分力平行的對(duì)邊要畫(huà)成虛線(xiàn)，力線(xiàn)段上要畫(huà)上刻度和箭頭。2．計(jì)算法：先根據(jù)力的平行四邊形定則作出力的合成示意圖，然后運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求合力大小和方向。3．兩個(gè)以上共點(diǎn)力的合成方法要加以說(shuō)明第三十頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六要學(xué)生明確合力大小與分力間的夾角的關(guān)系，合力大小與分力大小之間的關(guān)系，糾正學(xué)生的“合一定比分大”的錯(cuò)誤觀念。提出問(wèn)題學(xué)生觀察總結(jié)：1.合力一定大于任何一個(gè)分力嗎？2.平行四邊形定則也適用于其它矢量的合成嗎？3.兩個(gè)大小一定的力F1、F2，當(dāng)它們間的夾角不斷增大的過(guò)程中，合力F的大小怎樣變化？什么時(shí)候有最大最小值？

第三十一頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第五節(jié)力的分解教學(xué)目標(biāo):理解力的分解和分力的概念。知道力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循力的平行四邊形定則。會(huì)從力的作用的實(shí)際效果出發(fā)進(jìn)行力的分解，掌握力的分解的定解條件。會(huì)根據(jù)力的平行四邊形定則用作圖法求分力，會(huì)用直角三角形的知識(shí)計(jì)算分力。理解力的正交分解法，會(huì)用直角三角形計(jì)算分力。第三十二頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六教學(xué)重點(diǎn):理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，會(huì)利用平行四邊形進(jìn)行力的分解教學(xué)難點(diǎn):力的分解的定解條件的確定一、分力的概念

注意：分力與合力是等效替代關(guān)系，其相同之處是作用效果相同；不同之處是不能同時(shí)出現(xiàn)，在受力分析或有關(guān)力的計(jì)算中不能重復(fù)考慮。第三十三頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、力的分解1．力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，遵守力的平行四邊形定則。2．要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：同一個(gè)力，若沒(méi)有其他限制，可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的力(因?yàn)閷?duì)于同一條對(duì)角線(xiàn)．可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形)，通常根據(jù)力的作用效果分解力才有實(shí)際意義。最讓學(xué)生感到迷茫的就是怎么按照力的作用效果來(lái)進(jìn)行力的分解，怎么去找力的作用效果。例如，物體重G，放在傾角為θ的斜面上時(shí)，重力常分解為沿斜面向下的分力F1=Gsinθ(表示重力產(chǎn)生的使物體沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力F2=Gcosθ（表示重力產(chǎn)生的使物體緊壓斜面的效果）第三十四頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

【例】在傾角θ=30o的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個(gè)重為G=20N的光滑圓球，如圖所示，試求這個(gè)球?qū)π泵娴膲毫蛯?duì)擋板的壓力。COAB重點(diǎn)在于確定力的作用效果第三十五頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六已知條件解的情況已知兩個(gè)分力的方向唯一解已知兩個(gè)分力的大小兩個(gè)解已知一個(gè)分力的大小和方向唯一解已知一個(gè)力的大小和另一個(gè)分力的方向力分解時(shí)有無(wú)解的討論第三十六頁(yè)，共四十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六1）正交分解法：將一個(gè)力沿著兩個(gè)相互