高一物理第三章教案教案

第三章 相互作用全章概述本章学习力的基本知识，是学习整个力学的基础和准备。内容包括重力、弹力、摩擦力、力的合成、力的分解。本章的内容与初中学过的有关力学知识联系密切，是初中知识的扩展和深化，是今后学好其它力学知识的基础。新课标要求1、通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。2、知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律3、通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量和标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题1、重力 基本相互作用教学目的：1、知道重力产生的原因及其定义。2、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系，能用重锤线检验一条线或一个面是否竖直或水平。3、知道物体重心的含义4、了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识能使物体发生形变或运动状态发生改变5、知道力的三要素6、了解四种基本相互作用教学重点：1、重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系2、力能使物体发生形变或运动状态发生改变教学难点：1、力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关2、重心的概念教学过程：（一）引入新课我们在初中已经学过力的有关知识，今天我们继续学习力的知识。（二）进行新课一、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，力具有矢量性。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。1 / 17二、力的图示1力可以用一根带箭头的线段来表示。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 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，并在线段上加上刻度。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。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)。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 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3重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定 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。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。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。 3对于薄板状物体，可以用悬挂法找出其重心位置。七、四种基本相互作用：1万有引力 2电磁相互作用3强相互作用 4弱相互作用阅读四种基本相互作用，培养学生阅读能力和提取物理信息的能力。（三）课堂总结、点评这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。（四）实例探究1、关于重力，下列说法中正确的是A、重力的方向总是垂直于接触面B、重力的方向竖直向下C、地球上的物体只有静止时才受到重力作用D、物体只有落向地面时才受到重力作用2、下列关于重力的说法中错误的是A、重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出B、物体对悬线的拉力或对支持物的压力，一定等于物体所受的重力C、物体对悬线的拉力或对水平支持物的压力，二定等于物体所受的重力D、物体静止地放在水平地面上，它对地面的压力大小等于物体所受的重力3、关于物体的重心，下列说法中正确的是A、物体的重心就是物体上最重的点B、重心是物体各部分所受重力作用的集中点，也就是合力的作用点C、物体的重心可以不在这个物体上，但有规则形状的均匀物体的重心就一定在物体上D、形状规则的物体的重心必与其几何中心重合4、把一条盘在地上，长为L的质量分布均匀的铁链向上提起。当铁链刚好拉直时，他的重心位置升高了 。5、如图所示把一个边长为a的正方形薄板ABCD绕过C点的水平轴转动，其重心最多可升高 五、布置作业2、弹力教学目的：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，能在力的图示或力的示意图中正确画出它们的方问。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。4、针对实际问题确定弹力的大小方向，提高学生判断分析物理问题的能力。5、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的力法。教学重点：1、弹力产生的条件、弹力的方向。 2、胡克定律及应用。教学难点：1、相互接触的物体间是否有弹力的判断。 2、弹力方问的确定。教学方法：实验观察思考归纳教学过程一、引入新课：展现常见的一些相互作用（推、拉、提、压、举等）。提出问题，引导学生观察、思考其相互作用的共同点及本质。二、进行新课1、弹性形变和弹力指导学生实验，提出弹性形变和弹性限度。学生实验体会，归纳总结。点评：通过拉长和压缩弹簧，使学生认识弹性形变，并理解弹性限度。教师活动：教师启发学生思考推、拉、提、压、举等力是怎样产生的？学生活动：学生进一步分析归纳总结。学生观察思考，体验观察微小形变的法，提高实验能力。观察微小形变，培养观察能力和掌握显示微小形变的方法。2、几种弹力教师演示，学生观察，启发学生思考，分析弹力的方向。在掌握弹力产生条件的基础上，思考弹簧和绳子产生的弹力方向，提高学生的判断分析能力。教师引导学牛总结归纳弹力的方向。3、胡克定律指导学生进行实验研究，从感性认识出发，上升到理性认识。学生活动：学生实验探究，讨论交流，得出结论。感受弹簧弹力的大小与弹簧形变的关系。培养学生进行数据分析、探索和寻找数据之间的关系，发现物理规律的能力。教师活动：指导学生做F-x图象，利用数学知识确定F和x的关系，找出物理规律。三、课堂总结、点评判断弹力的方向及计算弹力的大小是这节课学习的重点。只有掌握了弹力方向的判断方法，确定了弹力的方向，才能为今后的受力分析打下良好的基础。弹力大小的计算在今后也将有许多实际的应用，方法有多种，主要有：利用平衡条件及动力学规律，利用公式F=kx来计算。四、实例探究1、下列说法正确的是A、木块放在桌面上受到向上的支持力，这是木块发生微小形变而产生的B、用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，这是由于木头发生形变而产生的C、绳对物体的拉力方向总是竖直向上D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的2、放在水平桌面上的书，在重力的作用下与桌面互相接触，由于书发生了微小的形变，产生了 对 的 力，其方向 。3、已知物体甲和乙之间有弹力的作用，那么A、物体甲和乙必定直接接触，且都发生形变B、物体甲和乙不一定直接接触，但必定都发生形变C、物体甲和乙必定直接接触，但不一定都发生形变D、物体中和乙不一定直接接触；也不一定都发生形变4、关于弹力的下列说法中，正确的是A、只有发生形变的物体，才会对它接触的物体产生弹力B、只有受弹簧作用的物体才受到弹力C、通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力D、压力和支持力的方向总是垂直接触面5、画出图中物体受力的示意图6、一弹簧秤由于弹簧老化而换用了一新弹簧。将弹簧秤竖直挂起来，当下面不挂重物时其指什恰好指在5N刻度处，当弹簧下挂上20N的重物时，弹簧秤示数为30N，当弹簧下挂上多重的物体时弹簧秤的示数为100N？五、布置作业3、摩擦力教学目的：1、知道滑动摩擦力概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。2、知道滑动摩擦力概念及产生条件，知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。3、知道静摩擦力概念及产生的条件，会判决静摩擦力的方向，知道最大静降擦力的概念。4、了解滚动摩擦力和流体阻力。教学重点：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。教学难点：静摩擦力有无、大小的判定教学过程：一、引入新课将手放在桌面上，由静止开始向前移动，体会手受到的阻力。建立摩擦力概念。通过实验建立静摩擦力概念。二、进行新课1、静摩擦力指导学生完成实验，提出问题：为什么弹簧秤有读数？得出静摩擦力概念提出问题：什么情况下产生静摩擦力？让学生思考讨论。让学生重复刚才实验，注意观察弹簧秤读数，发现问题，得出最大静摩擦力概念和静摩擦力范围。（0FFmax）思考讨论静摩擦力产生的条件：接触，弹性形变，相对运动趋势。重复实验，慢慢拉动木块，注意观察弹簧秤读数（木块刚开始移动时读数最大）。点评：通过实验得到静摩擦力的概念，分析出静摩擦力的产生条件，再得到最大静摩擦力的概念。2、滑动摩擦力让学生重复实验，提问学生：木块移动时弹簧秤有无读数，得到滑动摩擦力概念。提问：滑动摩擦力的大小与什么有关？让学生讨论回答。学生活动：重复弹簧拉木块的实验，在木块匀速运动的条件下，观察弹簧秤读数。讨论滑动摩擦力与什么有关（压力和接触面的粗糙程度）（l）用弹簧秤分别拉一个，两个，三个木块（叠放），将每次的读数填在设计的表格中，分析比较：摩擦力与压力的关系。（成正比）（2）分别在桌面，玻璃板和毛巾上用弹簧秤拉动木块。观察记录弹簧秤读数。（接触面粗糙的摩擦力大）（3）在光滑桌面上和粗糙木板上分别拉动同一木块，并读数。通过实验得到滑动摩擦力概念，探究滑动摩擦力与什么因素有关，得到滑动摩擦力公式。三、课堂总结、点评判断弹力的方向及计算弹力的大小是这节课学习的重点。只有掌握了弹力方向的判断方法，确定了弹力的方向，才能为今后的受力分析打下良好的基础。弹力大小的计算在今后也将有许多实际的应用，方法有多种，主要有：利用平衡条件及动力学规律，利用公式F=kx来计算。四、实例探究l、观察自行车上哪些地方存在摩擦，其中那些是有益的，那些是有害的，你能想出哪些办法来增大和减小它们？试分析你骑自行车在加速行驶和减速滑行时，前轮和后轮受到路面所给的摩擦力的方向。2、如图所示，用50N的作用力F将重10N的物体压在竖直墙壁上，问物体受到的摩擦力多大？方向如何？3、下列说法正确的是：A摩擦力存在于静止的物体之间B因为摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，所以摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C滚动摩擦力总是小于滑动摩擦力D摩擦力既可以是阻力，也可以是动力4、有一长条形木板，其质量为m，全长为L、现以一定的速度使木板在一水平桌面上滑行，已知木板与桌面间的动摩擦因数为，问当木板的三分之一滑出桌面时，木板与桌面间的摩擦力多大？五、布置作业4、力的合成教学目的：1、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。教学重点：1、通过实验归纳出力的平行四边形定则2、力的平行四边形定则的理解和应用。教学难点：1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力2、合力与分力间的等效替代关系，尤其是合力的大小与两个分力间夹角的关系。教学过程：（一）引入新课通过列举生活中的实例，进一步体会一个力可以与几个力的作用效果相同。培养学生观察生活的能力，同时激发学生对生活的热爱。积极思考，领会合力、分力的等效替代关系。（二）进行新课一、合力和分力： 如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力。合力和分力的关系：等效替代关系，并不同时作用于物体上，所以不能把合力和分力同时当成物体受的力。二、共点力几个力如果都作用在物体的同一点，或者几个力作用在物体上的不同点，但这几个力的作用线延长后相交于同一点，这几个力就叫共点力，所以，共点力不一定作用在同一点上，如图所示的三个力F1、F2、F3均为共点力。 三、共点力合成实验：四、力的合成的定则1平行四边形定则求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，它的_就表示合力的_和_这叫做力的平行四边形定则。 2三角形定则根据平行四边形的对边平行且相等，即平行四边形是由两个全等的三角形组成，平行四边形定则可简化为三角形定则。若从O点出发先作出表示力F1的有向线段OA，再以A点出发作表示力F2的有向线段AC，连接OC，则有向线段OC即表示合力F的大小和方向。五、共点力的合成1作图法(图解法)：以力的图示为基础，以表示两个力的有向线段为邻边严格作出平行四边形，然后量出这两个邻边之间的对角线的长度，从与图示标度的比例关系求出合力的大小，再用量角器量出对角线与一个邻边的夹角，表示合力的方向。2计算法：先根据力的平行四边形定则作出力的合成示意图，然后运用数学知识求合力大小和方向。3两个以上共点力的合成【例一】两个小孩拉一辆车子，一个小孩用的力是45N，另一个小孩用的力是60N，这两个力的夹角是90求它们的合力【例二】用作图法求夹角分别为30、60、90、120、150的两个力的合力再求它们的夹角是0和180时的合力比较求得的结果，能不能得出下面的结论：合力总是大于分力；夹角在0到180之间时，夹角越大，合力越小 【例三】三名同学一起玩游戏，用三根绳拴住同一物体，其中甲同学用100N向东拉，乙同学用400N的力向西拉，丙同学用400N的力向南拉。求物体所受的合力课堂训练: 1两个共点力的合力与分力的关系是 （ ） A合力大小一定等于两个分力大小之和B合力大小一定大于两个分力大小之和C合力大小可能比两个分力的大小都大，可能都小，也可能比一个分力大，比另一个分力小D合力大小一定大于一个分力的大小，小于另一个分力的大小2作用在同一点的两个力，大小分别为5N和2N，则它们的合力不可能是（ ）A5N B4N C2N D9N 3两个共点力，一个是40N，另一个等于F，它们的合力是100N，则F的大小可能是（ ）A20NB40N C80N D160N4已知两个共点力的合力F的最大值为180N，合力F的最小值为20N，则这两个共点力的大小分别是 （ ）A110N，90N B200N，160NC100N，80N D90N，70N5三个共点力的大小分别为F1=5N，F2=10N，F3=20N，则它们的合力（ ）A不会大于35N B最小值为5NC可能为0 D可能为20N *6两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角固定不变，而其中一个力增大，则（ ）A合力F一定增大B合力F的大小可能不变C合力F可能增大，也可能减小D当090时，合力F一定减小*7几个共点力作用在一个物体上，使物体处于静止状态当其中某个力F1停止作用时，以下判断中正确的是（ ） A物体将向着F1的方向运动B物体将向着F1的反方向运动C物体仍保持静止状态D由于不知共点力的个数，无法判断物体的状况8在长度、质量、力、速度、温度、比热等物理量中，属于矢量的有_，属于标量的有_*9从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，求这五个力的合力大小和方向五、布置作业 5、力的分解教学目的：1、知道什么是分力及力的分解的含义。2、理解力的分解的方法，会用三角形知识求分力。3、会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。4、能够区分矢量与标量。5、会用三角形定则进行矢量相加教学重点1、会用平行四边形定则求分力，会用直角三角形知识计算分力。2、会分析日常生活中与力的分解相关的问题。3、会用三角形定则成合矢量教学难点1、分力与合力的等效替代关系。2、根据力的实际作用效果进行力的分解。教学过程(一)引入新课教师活动：复习提问什么是合力、分力、力的合成；力的合成所遵守的法则是什么？合力与分力的关系怎样？(二)进行新课一、分力 几个力，如果它们共同产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同，则这几个力就叫做那个力的分力(那个力就叫做这几个力的合力)。 二、力的分解:求一个已知力的分力叫做力的分解。1力的分解是力的合成的逆运算。同样遵守力的平行四边形定则：如果把已知力F作为平行四边形的对角线，那么，与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F1和F2。 2力的分解的特点是：同一个力，若没有其他限制，可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于同一条对角线可以作出无数个不同的平行四边形)。 3按力的效果分解力F的一般方法步骤：(1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果 (2)根据力的作用效果，确定两个实际分力的方向； (3)根据两个分力的方向画出平行四边形；(4)根据平行四边形定则，利用学过的几何知识求两个分力的大小。也可根据数学知识用计算法。 【例一】在倾角=30的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球，如图所示，试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。三、对一个已知力进行分解的几种常见的情况和力的分解的定解问题对一个已知力进行分解的几种常见的情况 【例二】试判断：（1）若已知两个分力F1和F2的方向， F1、F2有唯一解吗？（2）若已知一个分力F1的大小和方向，另一个分力F2有唯一解吗？（3）若已知两个分力F1和F2的大小，F1，F2有唯一解吗？【例三】已知某力F的一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小，试分析：1.F2的大小满足什么条件时，F的两个分力有唯一解？2.F2的大小满足什么条件时，F的两个分力有两解？3.F2的大小满足什么条件时，F的两个分力无解？四、力的正交分解法：正交分解的一般步骤：1.建立xOy直角坐标系2.将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1、Fx2，Fy1、Fy23.分别求出x轴和y轴上的合力Fx、Fy4.求出合力F，大小 方向【例】如图，从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，用正交分解法求这五个力的合力大小和方向。课堂训练: 1在一个已知力的分解中，下列情况中具有唯一一对分力的是（）A已知一个分力的大小和方向 B已知一个分力的大小和另一分力的方向C已知两个分力的大小 D已知两个分力的方向，并且不在一条直线上2将一个力F分解为两个不为零的力，下列哪种情况是不可能的（）A两个分力与F都在一条直线上 B两个分力与F间的夹角都大于90C一个分力的大小与F的大小相同 D一个分力与F间的夹角为90 3下列有关说法正确的是（）A一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力B一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力C一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力D一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力4已知力的大小为10N，将此力可分解成如下（）A3N、3NB6N、6NC100N、100ND500N、500N5已知力F的一个分力F1跟F成30角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是（）A FBFCFDF6在光滑斜面上自由下滑的物体受到的力是（）A重力和斜面的支持力 B重力、下滑力和斜面支持力C重力、下滑力和正压力 D重力、下滑力、支持力和正压力7在水平木板上放一个小铁块，逐渐抬高木板一端，在铁块下滑前的过程中，铁块受到的摩擦力F和铁块对木块的正压力FN的变化情况是（）AF和FN都不断增大 BF增大，FN减小CF减小，FN增大 DF和FN都减小布置作业: -温馨提示：如不慎侵犯了您的权益，可联系文库删除处理，感谢您的关注！