高中物理《相互作用》教案1 新人教版必修1

习题课（一）力的概念受力分析一、教学目标1．确切理解“力”的基本含义，知道力的基本性质和表示方法。

2．熟练掌握重力、弹力、摩檫力的产生条件、方向和大小的判断。

3．掌握受力分析的一般方法，会对物体进行简单的受力分析。

二、重、难点分析1.进一步理解“力”的基本概念，掌握力的本质和形式；掌握弹力、摩檫力大小及方向的判断，会正确地进行受力分析，是本节习题课的重点。

2.正确理解摩檫力大小计算的确切含义，并能在实际问题中应用是复习的难点。

三、教学方法复习提问，讲练结合四、教具幻灯片、投影仪五、课时安排1课时六、教学过程（一）知识梳理（投影下面的知识框架）本单元知识结构（教师提问与学生回答相结合或在课前印成复习提纲让学生填写）1．力——力是物体对物体的作用；力的单位是牛顿，简称为牛，符号为N 。

⑴有受力物体必有施力物体，力是不能脱离开物体而独立存在（这一点在受力分析时要特别注意）；⑵使物体产生形变和使物体运动状态发生改变（产生加速度）；⑶物体间力的作用是相互的，即力总是成对出现的．没有只对其它物体施力而不受其它物体作用力的物体，也没有只受其它物体的作用力而不对其它物体施力的物体．如果甲、乙两个物体间发生了相互作用，则甲、乙两物体既是受力物体，同时也是施力物体．若以甲为研究对象，则乙称为施力物体，甲称为受力物体，乙对甲的作用力叫做作用力，甲对乙的作用力称为反作用力；同样，若以乙为研究对象，甲也对乙有力的作用，此时甲称为施力物体，乙称为受力物体，甲对乙的作用力称为作用力，乙对甲的作用力称为反作用力．⑷力的三要素及图示：大小、方向和作用点（表示一个力时必须具备这三点）⑸力的命名：根据性质命名的有重力、弹力、摩檫力等，根据效果命名的有拉力、支力、压力等。

2．力学中常遇的三种力重力、弹力、摩擦力。

力概念定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力物体而存在。

效果： 要素：大小、方向、作用点（力的图示）使物体发生形变 改变物体运动状态分类 效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力性质： 重力： 方向、作用点（关于重心的位置）弹力： 产生条件、方向、大小（胡克定律）摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小运算——平行四边形定则力的合成力的分解 |F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2（1）重力——物体由于地球的吸引作用而受到的力，是万有引力的一种。

重力的方向总是竖直向下；物体的重力的作用点叫做物体的重心。

（2）弹力——产生弹力的条件：物体直接接触而且发生弹性形变。

弹力的方向：和物体形变的方向相反或和使物体发生形变的外力相反。

弹力的大小：与物体形变的程度有关；就弹簧而言，弹簧的弹力f可用胡克定律 f=kx 表示。

式中的k为劲度系数，x为弹簧的伸长（或缩短）量，即x=弹簧形变后长度L—弹簧原长L。

（3）摩擦力——分为以下两种。

①静摩擦力：发生在两个相互接触而且相对静止的物体之间，阻碍着它们发生相对运动的力。

静摩擦力随着外加动力的增大而增大，但存在一个最大值——最大静摩擦力。

②滑动摩擦力：发生在两个相互接触而相对滑动的物体之间，阻碍着它们之间相对滑动的力。

摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势方向相反。

而不是与物体的运动方向相反。

摩擦力可作为动力也可作为阻力。

计算摩擦力的大小时，应先判断该摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力。

再用相应方法求出。

滑动摩擦力的大小计算公式为f =μN ，式中的μ叫动摩擦因数，它只跟材料、接触面粗糙程度有关，注意跟接触面积无关；N为正压力。

静摩擦力大小由力的平衡知识求出。

3、物体受力分析：力是使物体运动状态发生改变的原因。

所以，研究物体的运动，必须进行受力分析。

正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是中学生学习物理必须掌握的基本功。

受力分析的具体方法是：（1）确定研究对象：即确定所研究的问题中，要研究的是哪一个物体。

（2）隔离研究对象：（3）分析物体受力：按照重力、弹力、摩檫力的次序依次进行受力分析，防止漏力和添力。

（4）画好受力图：（二）例题选讲【例题1】一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14㎝，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8㎝，试求该弹簧的劲度系数与原长。

分析：弹簧受拉力伸长时胡克定律的形式为)(0x x k f -'=即 )14(800x k -=弹簧受压力缩短时胡克定律的形式为)(0x x k f '-=即 )8(400-=x k有上面两式可得到20=k N/cm 100=x cm【例题2】某物体重200牛，放置在水平地面上，它与地面间的滑动摩擦系数是0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80牛。

求（1）分别用20牛、40牛、70牛的水平拉力拉物体，问是哪种摩擦力？各为多大？（2）至少用多大的水平推力才能把物体推动？此时是何种摩擦力？（3）物体运动起来后，若保持匀速直线运动，应在水平方向加多大的力？（4）物体在运动过程中，若把水平拉力增大为80牛，地面对物体的摩擦力为哪种摩擦力？大小为多大？（5）若把推力减小到50牛，直到静止前，地面对物体施加什么摩擦力？大小多大？（6）若撤去外力，直到静止前，地面对物体施加什么摩擦力？大小多大？（7）若撤去外力之后，物体静止在水平面上呢？【例题3】一木棒斜靠在墙上处于静止状态，试分析木棒受力情况。

分析解答：“隔离”木棒，以木棒为研究对象，如图1所示。

木棒受重力mg ；地面对木棒竖直向上的支持力N 1；墙对木棒水平向右的支持力N 2；木棒B 端有向右运动趋势，B 端受到地面对它水平向左的静摩擦力f 1;木棒A 端有向下运动趋势，A 端受到墙给它的竖直向上的静摩擦力f 2。

点评：物体受力分析的基本方法是隔离法。

“隔离”出研究对象，分析其受力情况；按重力、弹力、摩擦力的顺序逐一分析，并画出受力图示；研究对象所受的每一个力都有施力物体，这样才不易漏力或凭空填力。

【例题4】 如图2所示：小球与光滑斜面接触，绳处于竖直方向，小球受到的作用力是（ ）A ．重力和绳的拉力B ．重力、绳的拉力和斜面的支持力。

C ．重力和斜面的支持力D ．重力、绳的拉力和对斜面的压力。

分析解答：小球为研究对象，它除了受重力之外，还可能与绳和斜面有相互作用。

由于小球处于静止状态，它在竖直方向上重力和绳的拉力平衡，不会再有压向斜面的作用，因而没有由于斜面形变而产生的斜面对小球的支持力，故选项A 正确。

关于斜面对小球有无支持力作用，也可运用平衡观点，假设推理的方法进行判断。

假设小球受到斜面的支持力，支持力的方向垂直斜面向上，它使小球在水平方向力不能平衡，小球不能静止，故小球不能受斜面支持力。

点评：两物体接触不是弹力发生的充分条件，有接触并且有弹性形变时才有弹力发生。

有些物体相互接触，但有无形变不易判断，需用平衡观点，假设推理方法去检验。

（三）巩固练习图2图11．关于力，下列说法中错误的是A ．力只在相互接触的物体之间产生B ．有受力物体，就必定有施力物体C ．一个受力物体，可以找到多个施力物体D ．一个施力物体，可以找到多个受力物体2．关于重力的大小，下列说法中正确的是A ．向上运动的物体所受重力可能小于它向下运动时所受的重力B ．向上运动的物体不受到重力作用C ．物体所受重力与它的运动状态无关D ．同一个物体在地球不同纬度的地方所受重力都相等3．关于物体重心的位置，下列说法正确的是A ．物体升高或降低时，重心在物体上的位置也要升高或降低B ．物体的形状改变时，其重心的位置一定改变C ．物体的重心有可能不在物体上，而在物体的外部空间D ．随着物体放置的方法不同，重心在物体内的位置也一定有变化4．分别画出右边图3中AB 杆所受弹力的方向5．在表示弹力大小的公式f=kx 中，下列说法中正确的是A ．式中的k 反映了某个具体弹簧的一种特性B ．弹簧越长其k 值越大C ．弹簧只要发生形变，公式就适用D ．k 与弹簧所受的外力成正比6．关于胡克定律f=kx 中的x ，下述说法正确的是图3A ．x 是弹簧的伸长或压缩后的长度B ．x 是弹簧原来的长度C ．x 是弹簧伸长的长度或压缩的长度D ．x 可以是任意大小的值（四）课后作业7．弹簧原长10cm ，竖直悬挂，如果在它的下端挂4N 的重物时弹簧长度变为12cm （在弹性限度内），那么该弹簧的劲度系数k 是 ，如果把重物取掉1N ，那么弹簧的长度应是 。

8．在一根弹簧的两端，各有9N 的外力沿相反方向向外拉伸，弹簧伸长了6cm ，在弹性限度内，要使它再伸长4cm ，弹簧两端的外力应为 ，它的劲度系数为 。

9．如图，两物体A 、B 的重力分别为200N 、150N ，定滑轮光滑，弹簧的劲度系数k=1000N/m ，则A 对地面的压力N= N ，弹簧伸长了 cm 。

10．两个相互紧压着的物体间发生相对滑动时，动摩擦因数Nf =μ，由此可见 Ａ．μ和物体间的相对速度大小有关Ｂ．μ和摩擦力f 成正比，和正压力Ｎ成反比Ｃ．μ与相互接触物体的材料有关，材料一定，μ也一定Ｄ．μ与物体间相互接触的面积大小有关。

11．画出以下静止的杆的受力情况。

(杆与地面都是粗糙的；杆与墙壁、球面、曲面均是光滑的) BAB A图4B AB ABA12．受力分析（分析下面物体Ａ所受的力）以上A处于静止状态A沿着墙向上运动A沿着水平面向右运动A沿着斜面向上运动。