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1、第 1 1页共 3131页高一物理研究物体间的相互作用知识点总高一物理研究物体间的相互作用知识点总结粤教版结粤教版中学物理必修 1探讨物体间的相互作用学问点总结中学物理必修 1探讨物体间的相互作用学问点总结第三章探讨物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系相识形变 1.物体形态回体积发生改变简称形变。2.分类：按形式分：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。按效果分：弹性形变、塑性形变 3.弹力有无的推断：(1)定义法(产生条件)(2)搬移法：假设其中某一个弹力不存在，然后分析其状态是否有改变。(3)假设法：假设其中某一个弹力存在，然后分析其状态是否有改变。弹性与弹性限度 1.物体具有复原
2、原状的性质称为弹性。2.撤去外力后，物体能完全复原原状的形变，称为弹性形变。3.假如外力过大，撤去外力后，物体的形态不能完全复原，这种现象为超过了物体的弹性限度，发生了塑性形变。探究弹力 1.产生形变的物体由于要复原原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力。2.弹力方向垂直于两物体的接触面，与引起形变的外力方向相反，与复原方向相同。绳子弹力沿绳的收缩方向;铰链弹力沿杆方向;硬杆弹力可不沿杆方向。弹力的作用线总是通过两物体的接第 2 2页共 3131页触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。3.在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长或缩短量x成正比，即胡克定律。F=kx4.上式的 k
3、 称为弹簧的劲度系数(倔强系数)，反映了弹簧发生形变的难易程度。5.弹簧的串、并联：串联：1/k=1/k1+1/k2 并联：k=k1+k2 其次节探讨摩擦力滑动摩擦力 1.两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。2.在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力。3.滑动摩擦力 f 的大小跟正压力 N(G)成正比。即：f=N4.称为动摩擦因数，与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。01。5.滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反，与其接触面相切。6.条件：干脆接触、相互挤压(弹力)，相对运动/趋势。7.摩擦力的大小与接触面积无关，与相对运动
4、速度无关。8.摩擦力可以是阻力，也可以是动力。9.计算：公式法/二力平衡法。探讨静摩擦力 1.当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫静摩擦力。2.物体所受到的静摩擦力有一个最大限度，这个最大值叫最大静摩擦力。3.静摩擦力的方向总与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。4.静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力状况确定，与正压力无关，平衡时总与切面外力平衡。0F=f0fm5.最大静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。fm=0?N(0)6.静摩擦有无的推断：概念法(相对运动趋势);二力平衡法;牛顿运第 3 3页共 3131页动定律法;假设法(假设没有
5、静摩擦)。第三节力的等效和替代力的图示 1.力的图示是用一根带箭头的线段(定量)表示力的三要素的方法。2.图示画法：选定标度(同一物体上标度应当统一)，沿力的方向从力的作用点起先按比例画一线段，在线段末端标上箭头。3.力的示意图：突出方向，不定量。力的等效/替代 1.假如一个力的作用效果与另外几个力的共同效果作用相同，那么这个力与另外几个力可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。2.依据详细状况进行力的替代，称为力的合成与分解。求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的关系。3.试验：平行四边形定则：P58 第四节力的合成与分解力
6、的平行四边形定则 1.力的平行四边形定则：假如用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形，则这两个邻边的对角线表示合力的大小和方向。2.一切矢量的运算都遵循平行四边形定则。合力的计算 1.方法：公式法，图解法(平行四边形/多边形/)2.三角形定则:将两个分力首尾相接,连接始末端的有向线段即表示它们的合力。3.设 F 为F1、F2的 合 力，为F1、F2的 夹 角，则：F=(F1?+F2?+2F1F2cos)tan=F2sin/(F1+F2cos)当两分力 垂 直 时，F=F1?+F2?，当 两 分 力 大 小 相 等 时，F=2F1cos(/2)4.1)|F1F2|F|F1+F2|2)随 F
7、1、F2 夹角的增大，合力 F 渐渐减小。3)当两个分力同向时=0，合力最大：第 4 4页共 3131页F=F1+F24)当两个分力反向时=180，合力最小：F=|F1F2|5)当两个分力垂直时=90，F?=F1?+F2?分力的计算 1.分解原则：力的实际效果/解题便利(正交分解)2.受力分析依次：GNF电磁力第五节共点力的平衡条件共点力假如几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点(该点不肯定在物体上)，这几个力叫做共点力。找寻共点力的平衡条件 1.物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。2.物体假如受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。3.二力平衡是指物
8、体在两个共点力的作用下处于平衡状态，其平衡条件是这两个离的大小相等、方向相反。多力亦是如此。4.正交分解法：把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上，利于处理多个不在同始终线上的矢量(力)作用分解。第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系 1.一个物体对另一个物体有作用力时，同时也受到另一物体对它的作用力，这种相互作用力称为作用力和反作用力。2.力的性质：物质性(必有施/手力物体)，相互性(力的作用是相互的)3.平衡力与相互作用力：同：等大，反向，共线异：相互作用力具有同时性(产生、改变、小时)，异体性(作用效果不同，不行抵消)，二力同性质。平衡力不具备同时性，可相互抵消，二力性质可不同
9、。牛顿第三定律 1.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。2.牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体，与物体的质量、运动状态无关。第 5 5页共 3131页二力的产生和消逝同时，无先后之分。二力分别作用在两个物体上，各自分别产生作用效果。探讨物体间的相互作用教学设计3.1 探究形变与弹力的关系教学目标：一、学问目标 1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件 2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（力的示意图）中正确画出他们的方向。3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比二、实力目标：培育学生在实际问题中能够确定弹力的方
10、向三、德育目标：在试验中，培育其视察实力，结合实际的求实精神。教学重点：弹力产生的条件、弹力的方向教学难点：1、在接触的物体间是否有弹力 2、弹力方向的确定教学方法：试验演示、探讨答疑教学用具：弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪课时支配：1 课时教学步骤：一、导入新课在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，都是利用他们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出很多利用弹力得力子，谁来说？学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板那弹力是怎样产生的呢？二、新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标1、知道形变的概念 2、理解弹力是因为形变的物体由于要复原原状，对与它接触的物体会产生力的作用 3、会推断
11、弹力的方向 4、知道形变的种类（二）学习目标完成过程 1、弹力是怎样产生的？（1）试验演示：压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片视察到什么现象？第 6 6页共 3131页学生：看到形态或体积变更老师：对，这就是形变。板书：物体的形态或体积的变更叫形变（2）被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？引导学生回答：发生形变的物体要复原原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起。提问：假如粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？引导回答：不接触肯定不会受到这个力学生总结什么是弹力？板书：发生形变的物体，由于要复原原状，
12、对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。可见，弹力的产生需两个条件：干脆接触并发生形变。2、任何物体都会发生形变试验操作：显示微小形变的装置向学生作一简洁介绍。（1）入射光的位置不变，将光线经 M、N 两平面镜两次反射，射到一（2）个刻度尺上，形成一光亮点。用力压桌面，同学会看到什么现象？学生：光点在刻度尺上移动？学生分析：桌面有了形变，使 M、N 平面镜的位置发生了微小的改变。总结：我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本视察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。所以，一切物体都在力的作用下会发生形成。3、弹力的方向一般状况下，凡是支
13、持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹力。所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。例 1：放在水平桌面上的书书由于重力的作用而压迫桌面，第 7 7页共 3131页使书和桌面同时发生微小形变，要复原原状，对桌面产生垂直于桌面对下的弹力 F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面对上的弹力 F2，这就是桌面对书的支持力。学生分析：静止地放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。结论：压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。引导学生分析静止时
14、，悬绳对重物的拉力及方向。引导得出：悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变，对悬绳沉重竖直向下的弹力 F1，这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变，对物产生竖直向上的弹力 F2，这就是绳对物体的拉力。结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。4、巩固训练（出示投影片）（1）画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑）（2）师生共评：弹力的方向总跟接触的面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个共切面指向被支持物。强调：象 B 图中，斜面与球间有无弹力？对小球状态进行分析：假如小球受到斜面弹力
15、，小球在水平方向上不会静止，会向右运动。由此可判定小球第 8 8页共 3131页不受斜面的弹力。这是判定相接触的物体间是否有弹力得基本方法，说明两接触物体接触但没有发生形变。5、形变的种类请同学阅读 P6，看形变的种类有哪些，举例说明。学生：形变分为拉伸形变、弯曲形变、扭转形变。比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变，弓、跳板的形变为弯曲形变，金属丝被扭转为扭转形变。总结：产生弹力的大小与形变程度有关，形变程度越大，产生的弹力就越大。演示试验：探究弹力和弹簧伸长的关系？甲弹簧（原长：）123 弹力大小（N）弹簧长度（m）弹簧伸长量（m）乙弹簧（原长：）123 弹力大小（N）弹簧长度（m）弹簧伸长量（m
16、）结论：弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比思索：弹簧被压缩时，弹簧弹力与弹簧的缩短量有什么关系呢？胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力的大小 f 和弹簧的形变量 x 成正比 f=kx三、小结 1、弹力产生的条件 2、弹力方向的确定 3、形变的种五、板书设计3.2 探讨摩擦力一、教学目标 1、知道滑动摩擦力产生的条件，会推断滑动摩擦力的方向.2、会运用公式 F=FN 进行计算，知道动摩擦因数与什么有关 3、知道静摩擦力产生的条件，会推断静摩擦力的方向，驾驭求静摩擦力大小的方法.4、知道最大静摩擦力的概念.二、重点难点 1、重点：滑动摩擦力、静摩擦力大小及方向的确定.2、难点：静摩擦力大小及方向的确定
17、.三、教学方法:,视察演示,总结四、教具:木刷,木块,测力计五、课时:1 节六、教第 9 9页共 3131页学过程（一）质量为 m 的木刷放在水平桌面上，木刷受几个力？大小、方向如何？各是什么性质的力？画出木刷受力示意图？解答：木刷受重力和弹力作用，重力方向竖直向下，大小等于 mg；还受支持力（弹力）作用，依二力平衡原理可知弹力 FNmg.受力图如图所示.导出新课：假如用水平向右的外力 F1 拉木刷，使其滑动,视察木刷底下鬃毛的形态，这是为什么？再次分析物体受几个力作用.（二）滑动摩擦力（1）产生：视察上面的现象可知：毛刷与桌面接触，并且相对于桌面滑动，而桌面由于粗糙，在接触面处产生了一个作用
18、于毛刷上的阻碍其相对于桌面运动的滑动摩擦力.两个相互接触的物体，当一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，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.（2）方向：毛刷的鬃毛向着相对于地面运动的反方向倾斜，说明毛刷受到的摩擦力跟毛刷相对于地面运动的方向相反.如图中 F2 所示.滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反，这里的相对运动是指相对于与之接触的物体的运动.如图所示：（3）大小：试验：将木块放在长方形木板上，用测力计水平匀速拉动木块，再分别在木块上放置不同的砝码，仍分别匀速拉动木块，登记每次测力计读数及木块与砝码的总质量，填入表中 12345
19、重力 G 压力 FN 摩擦力FFFN 结论：滑动摩擦力与压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.公式 FFN，其中是比例第 1010页共 3131页常数，叫做动摩擦因数.必需指出，滑动摩擦力是与压力成正比，而不是与物体的重力成正比，在上面的试验中压力与重力大小相等只是特例，在许多状况下，压力并不等于重力，例如斜面上的物体，同时，滑动摩擦力的大小与接触面积以及相对速度大小（0）无关.将上述试验中的木板换成硬纸板，重复试验，发觉比例系数与前次不等，说明值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体之间的动摩擦因数不同.学生阅读教材几种材料间的动摩擦因数表.例题：教材第
20、9 页（例题）（三）静摩擦力演示试验：用不大的力通过测力计水平拉静止在桌面上的木块，木块虽有相对运动趋势，但仍静止，读出测力计读数，分析木块水平方向上受几个力？由二力平衡可知，木块除受到拉力以外，还受到了与拉力等大反向的作用力，这个力是桌面对木块的静摩擦力，所谓“静”，是指木块相对于桌面静止.接着增大拉力，木块仍处于静止状态，说明静摩擦力随外力的增大而增大.1.产生：静摩擦力产生于相互接触的物体且有相对运动趋势而保持相对静止的接触面之间.2.方向：静摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.,木块相对于桌面有向右运动的趋势，木块受到的静摩擦力方向向左，即与物体相对于桌面对
21、右运动趋势的方向相反.3.大小：静摩擦力总等于沿接触面方向物体受到的外力，而与压力无关.在上面的试验中，增大拉力，发觉木块静止到肯定的时候就由“静”变为“动”了.说明静摩擦力第 1111页共 3131页有一个限度，静摩擦力的最大值 Fmax 叫做最大静摩擦力，最大静摩擦力等于使物体刚要运动时的外力，因此，静摩擦力 F 的值为0FFmax 例题：粗糙水平地面上有一质量为 m 的木箱，它与地面间的最大静摩擦力 Fmax 大于滑动摩擦力，接触面间的动摩擦因数为，现给木箱施一水平推力，推力大小由零渐渐增大，使木箱由静止状态变为运动状态，画出地面对木箱的摩擦力 F随推力 F 改变的图象.当外力在小于 F
22、0 以前，木箱受静摩擦力作用，静摩擦力的大小与外力 F 相等，故图线为过原点的 45倾斜直线；当外力等于 F0 时，物体受最大静摩擦力 Fmax=F0，以后物体起先滑动，且受滑动摩擦力 F=FN=mg 不变，故图线为水平直线.阅读课文最终自然段：静摩擦力常见的例子.（四）课堂小结：产生条件：接触、挤压、相对滑动大小：F=FN 滑动摩擦力方向：与相对运动方向相反作用点：接触面上摩擦力产生条件：接触、挤压、有相对运动趋势静摩擦力大小：0FFmax 方向：与相对运动趋势方向相反作用点：接触面上(五)课外作业思索题：1请举一二个生活中的例子，来说明静摩擦力为动力。2人在爬绳的过程中，手受到什么摩擦力？
23、方向怎样？摩擦力的方向跟人体运动的方向是一样还是相反？3.3 力的等效和替代【学习目标】【学问和技能】1知道力的图示和力的示意图。2知道什么是力的等效与力的替代。3、学会找寻等效力。【过程和方法】1类比力的等效与替代，自己第 1212页共 3131页分析、探讨，培育自己的自学实力2运用数学工具(图象)的实力【情感、看法和价值观】教学中重视严谨的科学推理过程，培育脚踏实地的作风，形成良好的学习习惯【学习重点】力的图示和力的示意图，力的等效与替代【学问要点】力的作用效果：（1）、静力的效应：物体的形变。物体的平衡。（2）、动力的效应（本章暂不涉及）：瞬时效应产生加速度。牛顿其次定律。时间上的累积效
24、应、冲量、动量定理。空间上的累积效应、功、动能定理。3、力的三要素与力的图示影响力的作用效果的是力的大小，方向和作用点这三个因素，称为“力的三要素”。我们用有向线段可以把极抽象的力详细化：有向线段的长短表示力的大小，有向线段的指向表示力的方向，有向线段的箭头或箭尾表示力的作用点。力的方向所沿的直线叫力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。4、力的分类：（1）、按力的性质分类，如重力，弹力，摩擦力等；（2）、按力的效果分类，如拉力，压力，支持力，动力，阻力等。效果不同的力性质可以相同；性质不同的力，效果可以相同。【问题探究】给你两个量程为 5N 的轻弹簧秤，一个带有小钉子的平板，几张白纸，将
25、橡皮筋结在小钉子上，白纸平铺在木板上，探究下面两个问题：1用一个弹簧秤将橡皮筋拉到某点 O，用两个弹簧秤同时以不同的角度拉橡皮筋是否也能将橡皮筋拉到O 点？即两种方法的效果是否可以相同？2用一个弹簧秤将橡皮第 1313页共 3131页筋拉到某点 O 的作用力与用两个弹簧秤同时以不同的角度拉橡皮筋到 O 点的作用力有什么关系？解析：1用一个弹簧秤将橡皮筋拉到某点 O，用两个弹簧秤同时以不同的角度拉橡皮筋也能将橡皮筋拉到 O 点2登记用一个弹簧秤拉到 O 点时的力的大小和方向，并用力的图示法将这个力表示出来，并计为 F；登记用两个弹簧秤同时以不同的角度拉到 O 点时两弹簧秤的示数及方向，并用力的图
26、示法将这两个力表示出来，并计为 F1、F23多次重复步骤 2，发觉有一个共同的特点：F 是以 F1、F2 为邻边构成的平行四边形的对角线点评：试题从问题情景动身，让学生通过试验探究真实地相识到力是可以等效和替代的，同时让学生从感性上相识分力和合力，并能初步发觉合力和分力的关系，为下一节的学习打下基础，也能够培育学生探究和发觉问题的实力该题也给教材“实践与拓展”栏目中问题的解决供应了思路【典型例题】例：关于力的下列说法正确的是：（）A、只有相互接触的物体，才有力的作用。B、任何物体受到力的作用后运动状态都将发生变更。C、影响力的作用效果的因素有力的大小，方向和作用点。D、力是物体对物体的作用，所
27、以施力物体也是受力物体。解析：相互接触的物体，不肯定是有力的作用，如两物体轻触但不相互挤压。而有力的作用的物体不肯定是干脆接触。力的作用效果是使物体发生形变或变更物体的运动状态，两者不肯定同时发生，但两者必居其一，物体受到平衡力，运动状态不第 1414页共 3131页变更。力的作用是相互的所以施力一物体对其它物体施加力的同时，肯定受到其他物体对它的作用力，所以施力物体同是也是受力物体,所以 C、D 两项正确。【规律总结】本节探讨问题的方法主要是通过试验探究，利用等效替代的科学思维方法，并结合力的图示法来探讨分力和合力的关系，让学生通过试验找寻合力与分力的关系通过试验探究，发觉两个力的合力不肯定
28、比每个分力大，随着它们夹角的增加，合力渐渐变小合力最大为两个力同方向时两力大小之和，最小为两个力反方向时两力大小之差【当堂反馈】1.关于合力的下列叙述中正确的是()A合力的性质同原来的两个力的性质相同 B合力是原来几个力的等效代替 C合力也有施力物体与受力物体 D合力随两个力之间夹角的增大而减小 2.两个共点力的大小分别为 Fl=15N，F2=9N，它们的合力可能为()A9NB25NC5ND21N3.从匀速上升的气球上抛出一个重为 G 的物体，若气球所受的浮力 f 不变，则抛出物体后气球所受的合力大小为()AfBGC0Df+G：4.如图 3-22 所示，是两个共点力的合力，跟它的两个分力之间的
29、夹角的关系图象，则这两个力的大小分别是()A1N 和 4NB2N 和 3NC1N 和 5ND2N 和4N5如图 323 所示，A、B 分别为甲、乙两位同学在做本试验时得到的结果，可以断定其中_同学的试验结果比较符合试验事实，理由是_6将橡皮筋的一端固定第 1515页共 3131页在 A 点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为 5N、最小刻度为 0.1N 的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计 当橡皮筋的活动端拉到 O 点时，两根细绳相互垂直，如图 3-24所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出：(1)由图中可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_N 和_N(只须读到0.1N)(
30、2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力【参考答案】1、B2、AD3、B4、B5、甲 F与橡皮筋在同一条直线上 6.2.54.0【反思】收获疑问3.4 力的合成和分解教学目标：1理解合力、分力的概念，驾驭矢量合成的平行四边形定则。2能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。3进一步熟识受力分析的基本方法，培育学生处理力学问题的基本技能。教学重点：力的平行四边形定则教学难点：受力分析教学方法：讲练结合，计算机协助教学教学过程：一、标量和矢量 1将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法探讨物理问题的思想。2矢量和标量的根本区分在于它们遵从不同的运算法则：标量
31、用代数法；矢量用平行四边形定则或三角形定则。矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）。平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不变更原第 1616页共 3131页来的作用效果。3同始终线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向。与正方向相同的物理量用正号代入相反的用负号代入，然后求代数和，最终结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样但不能认为是矢量，最终结果的正负也不表示方向如：功、重力势能、电势能、
32、电势等。二、力的合成与分解力的合成与分解体现了用等效的方法探讨物理问题。合成与分解是为了探讨问题的便利而引人的一种方法。用合力来代替几个力时必需把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。1力的合成（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过试验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论：假如 n 个力首尾相接组成一个封闭多
33、边形，则这 n 个力的合力为零。（3）共点的两个力合力的大小范围是|F1F2|F 合F1F2（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。【例 1】物体受到相互垂直的两个力 F1、F2 的作用，若两力大小分别为 5N、N，求这两个力的合力解析：依据平行四边形定则作出平行四边形，如图所第 1717页共 3131页示，由于 F1、F2 相互垂直，所以作出的平行四边形为矩形，对角线分成的两个三角形为直角三角形，由勾股定理得：N=10N 合力的方向与 F1 的夹角为：302力的分解（1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。（2）两个力的合力惟一确定，一个力的
34、两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为多数组分力，但在详细问题中，应依据力实际产生的效果来分解。【例 2】将一个力分解为两个相互垂直的力，有几种分法？解析：有多数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段随意画一条直线，在有向线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。如图所示。（3）几种有条件的力的分解?已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。（4）用力的
35、矢量三角形定则分析力最小值的规律：当已知合力 F 的大小、方向及一个分力 F1 的方向时，另一个分力 F2 取最小值的条件是两分力垂直。如图所示，F2 的最小值为：F2min=Fsin当已知合力 F 的方向及一个分力 F1 的大小、方向时，另一个分力F2 取最小值的条件是：所求分力 F2 与合力 F 垂直，如图所示，F2 的最小值为：F2min=F1sin?当已知合力 F 的大小及一个分第 1818页共 3131页力 F1 的大小时，另一个分力 F2 取最小值的条件是：已知大小的分力 F1 与合力 F 同方向，F2 的最小值为FF1（5）正交分解法：?把一个力分解成两个相互垂直的分力，这种分解
36、方法称为正交分解法。用正交分解法求合力的步骤：首先建立平面直角坐标系，并确定正方向把各个力向 x 轴、y 轴上投影，但应留意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向求在 x轴上的各分力的代数和 Fx 合和在 y轴上的各分力的代数和 Fy 合求合力的大小合力的方向：tan=（为合力 F 与 x 轴的夹角）【例 3】质量为 m 的木块在推力 F 作用下，在水平地面上做匀速运动已知木块与地面间的动摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个?Amg（mg+Fsin）（mg+Fsin）Fcos解析：木块匀速运动时受到四个力的
37、作用：重力 mg、推力 F、支持力 FN、摩擦力 F沿水平方向建立 x 轴，将 F 进行正交分解如图(这样建立坐标系只需分解 F)，由于木块做匀速直线运动，所以，在 x 轴上，向左的力等于向右的力（水平方向二力平衡）；在 y 轴上向上的力等于向下的力（竖直方向二力平衡）即 FcosFFNmg+Fsin又由于 FFNF（mg+Fsin）故、答案是正确的三、综合应用举例【例 4】水平横粱的一端 A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 B，一轻绳的一端 C 固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质第 1919页共 3131页量 m=10kg 的重物，CBA30，如图甲所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g=10
38、m/s2）A50NB50NC100ND100N 解析：取小 滑 轮 作 为 探 讨 对 象，悬 挂 重 物 的 绳 中 的 弹 力 是 T mg=1010N=100N，故小滑轮受绳的作用力沿 BC、BD 方向的大小都是 100N，分析受力如图（乙）所示CBD120，CBFDBF，CBF=60，CBF 是等边三角形故 F100N。故选C。【例 5】已知质量为 m、电荷为 q 的小球，在匀强电场中由静止释放后沿直线 OP 向斜下方运动（OP 和竖直方向成角），那么所加匀强电场的场强 E 的最小值是多少？解析：依据题意，释放后小球所受合力的方向必为 OP 方向。用三角形定则从右图中不难看出：重力矢量
39、 OG 的大小方向确定后，合力 F 的方向确定（为 OP方向），而电场力 Eq 的矢量起点必需在 G 点，终点必需在 OP 射线上。在图中画出一组可能的电场力，不难看出，只有当电场力方向与 OP 方向垂直时 Eq 才会最小，所以 E 也最小，有 E=【例 6】A的质量是 m，A、B 始终相对静止，共同沿水平面对右运动。当 a1=0时和 a2=0.75g 时，B 对 A 的作用力 FB 各多大？解析：肯定要审清题：B 对 A 的作用力 FB 是 B 对 A 的支持力和摩擦力的合力。而A 所受重力 G=mg 和 FB 的合力是 F=ma。当 a1=0 时，G 与 FB 二力平衡，所以 FB 大小为
40、 mg，方向竖直向上。当 a2=0.75g 时，用平行四边形定则作图：先画出重力（包括大小和方向），再画出 A 所受合力 F 的大小和方向，再依据平行四边形定则画出 FB。由已知第 2020页共 3131页可得 FB 的大小 FB=1.25mg，方向与竖直方向成 37o 角斜向右上方。3.5 共点力的平衡条件一、教学任务分析本节的教学任务有：（1）基于生活中力的平衡的实例，引出在共点力作用下物体平衡的概念。（2）联系“力的合成”和“力的分解”的学问以及对物体受力状况的分析，通过 DIS 试验探究，分析归纳共点力的平衡条件 F 合=0。（3）在课内的学习探讨与训练中，巩固对物体在共点力作用下平衡
41、条件的理解。（4）通过对共点力的平衡条件的科学探究过程，体验科学方法的应用，了解古代科学家张衡的科学成就，激发爱国主义情怀和对科学酷爱。二、教学目标 1、学问与技能（1）知道什么是共点力，及在共点力作用下物体平衡的概念。（2）理解物体在共点力作用下的平衡条件。（3）知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。（4）会应用试验探讨物体在共点力作用下的平衡条件。2、过程与方法（1）在对共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。（2）在共点力平衡条件的试验探讨中，感受猜想、方案设计、试验探究、分析归纳结论的科学探究方法。3、情感、看法与价值观（1）在共同的试验探究过程中，体验合作，乐于合
42、作。（2）通过了解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的酷爱。三、教学重点和难点重点：共点力作用下物体的平衡条件。难点：共点力平衡条件的探究过程。四、教学资源 1、学生分组试验：DIS 试验第 2121页共 3131页设备或弹簧秤；学生试验器材。2、多媒体资源：张衡及相关资料的课件，举重运动员奥运会竞赛夺冠录像，东方明珠、赵州桥等图片。五、教学设计思路以多媒体资源情景和试验为基础，通过视察、分析相识什么是共点力，形成物体在共点力作用下平衡的概念。再由 DIS 试验探究，分析、归纳得出物体在共点力作用下的平衡条件 F 合=0。最终通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍，激发爱国主义情
43、怀和对科学的追求，巩固所学的学问，感悟物理学在社会发展中的重要作用。本节课要突出的重点是，物体在共点力作用下的平衡条件。突出重点的方法是，从观看奥运会我国举重运动员夺冠的录像，及东方明珠、赵州桥及静止的花盆等多媒体资源情景，结合学生的亲身感受，分析归纳得到物体在共点力作用下的平衡概念。再以分组 DIS 试验探究活动，运用等效、图示、推理等科学方法得出物体在共点力作用下的平衡条件。本节课要突破的难点是，共点力作用下物体平衡条件的建立过程。突破难点的方法是，从二力平衡的条件 F 合=0 动身，以“力的合成”（或“力的分解”）为基础，通过 DIS 试验，运用等效替代的方法，得出不在始终线上、三个共点
44、力的平衡条件 F合=0，并推广到一般状况，即共点力的平衡条件为 F 合=0，体现从特别到一般的归纳推理过程。六、教学流程七、教案过程（一）情景导入，激发悬念录像引入：2022 北京奥运会我国举重运动员夺冠录像播放。老师：张国政在 69 公斤第 2222页共 3131页级竞赛中以抓举 160 公斤和挺举 187.5 公斤总成果 347.5 公斤而夺冠，裁判员判定举重运动员成果有效的依据是什么？学生活动：举重运动员能将举起的杠铃保持静止几秒钟。老师：这与本节课学习的受力平衡问题有关。（二）通过图片引入共点力作用下物体的平衡老师：生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态，其中的平衡比较常见，
45、而且很有实际意义。下面给大家看一些熟识的图片：学生活动：老师：这些物体均处于平衡状态，那么，什么叫平衡状态？归纳总结：物体处于静止或做匀速直线运动的状态，叫做平衡状态。（三）DIS 试验探究共点力作用下物体的平衡条件老师：首先来回顾一下初中已经学过的二力平衡的学问。1、例：用一根很轻的不行伸长的细线将小钢球悬挂于铁架台上，并保持静止。老师：小球处于什么状态？学生活动：平衡状态。老师：请一位同学来画小球的受力示意图。学生活动：（画小球受力示意图）小球受到重力 G 和拉力 T 的作用。老师：这两个力的大小、方向有什么关系？学生活动：大小相等，方向相反，且在作用在同始终线上。老师：这两个力的合力是多
46、少？学生活动：合力为零。归纳：1、二力平衡 F 合=0 老师：假如用一个水平拉力使小球偏离原来位置一个角度，并再次达到静止状态，小球共受哪些力的作用？学生活动：重力 G，水平拉力 F，沿细线方向的拉力 T。老师：小球现在还处于平衡状态吗？学生活动：是的。老师：这第 2323页共 3131页三个力的方向不在同始终线上，它们的合力多大？学生揣测：合力为零。提示：只要能将这几个力的大小测出，我们可以将其中两个力等效成一个力，变成二力平衡-物理学探讨方法之一：等效替代法。下面我们就用试验的方法验证一下你们的揣测。2、DIS 试验探究三个力平衡的条件老师：如何测量几个力的大小呢？学生活动：可以用弹簧测力
47、计测量，以可以用力传感器来测量。老师：介绍试验仪器力传感器（两个）、数据采集器、计算机。我们用力传感器测出两个拉力的大小，弹簧秤测出重力，然后再怎么办呢？学生活动：可以在纸上画出力的图示，然后分析有什么关系。老师：特别好，那么我们请两位同学协作来做这个试验。学生活动：两位同学上台协作完成试验，并得出 Ft 图，测量出小球重力。老师负责指导、协调学生代表完成试验，引导下面学生视察和思索试验步骤、数据处理等环节。老师：数据已经测得了，我们知道力是矢量，要知道三个力的关系，还要知道方向，那么我们在画图时怎么确定这几个力的方向呢？学生活动：用量角器测量角度。老师：（质疑）悬挂着怎么测量？我们可以用一张
48、白纸轻轻放在悬挂的装置后面，然后用铅笔把力的方向画在纸上，然后再在纸上做三个力的图示，找出结论。学生活动：在纸上画力的图示，4 人一组地探究三个力之间的关系。老师：我们来看看几个小组的探讨结果。学生活动：2 个小组来展示他们画图后得出的结论，三个力合力为零。归纳：1、随意两个力的合力与第第 2424页共 3131页三个力大小相等，方向相反，作用在同始终线上。2、这三个力的合力为零。老师：想一想，假如物体受到的是 4 个力或 5 个力的作用，物体的平衡条件是否还是合力为零？学生活动：（争论）应用类似探讨三个力平衡问题的等效替代的方法，可得到多个共点力的平衡条件仍是合力为零。总结：共点力平衡的条件
49、：作用在物体上各力的合力为零，即：F 合=0（四）学生课件沟通（了解张衡及其成就）老师：我们知道，早在 1800 多年前，我国古代科学家张衡就奇妙地利用平衡原理制成了测定地震的侯风地动仪。课前老师请同学们回去查找关于张衡的资料，并制作 powerpoint。老师：下面请几位同学上来展示一下他们查找的结果，供大家共同学习。学生：课件展示沟通。学生：谈观看感受。（五）实际应用示例：用弹簧秤沿着光滑斜面的方向将一块重 5N 的木块匀速向上拉，这时弹簧秤的读数是 1.4N,求斜面对木块的弹力的大小？老师引导学生应用作图法、解三角形的数学方法、正交分解法等三种方法求解。求解完毕后，引导学生归纳应用共点力
50、的平衡条件解决实际问题的步骤：（1）确定分析对象。（2）对分析对象作受力分析，画受析示意图。（3）假如是三力平衡，可应用合成法画图用作图法求解，或应用解三角形的数学方法求解。（4）假如是三力或以上的平衡，可适当选择坐标轴，对物体的受力作正交分解后，分坐标轴方向列物体平衡的代数方程求解。3.6 作用力与反作用力 1、教材分析牛顿的三个定律是经典力第 2525页共 3131页学的基础，也是整个力学的核心内容。牛顿第一、二定律的探讨对象是单个的受力物体，只能解决一个物体的受力与运动之间的关系。而自然界中的物体都是相互联系、相互影响、相互作用的。反映物体间相互作用规律的“牛顿第三定律”，是把一个物体受