高一物理必修一第三章教案学生.pdf

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1、. . 第三章相互作用 本章教材分析 第一节重力基本相互作用 重点难点 1力是物体间的相互作用 这是关于力的概念的最本质的描述，可从以下五个方面深入理解： （1）力是存在于两个物体之间一个物体受到力的作用，一定有另外的物体施加这种 作用前者是受力物体（研究对象），后者是施力物体力不能离开物体而单独存在分析 力时，要弄清该力是对谁的作用若找不到施力物体，则该力不存在 （2）力的作用是相互的力总是成对出现的若甲物体对乙物体施加某种力的作用， 则乙物体一定同时对甲物体施加力的作用 （3）物体间发生相互作用可以是直接接触，也可以是不直接接触如桌面对书本的支 持力和书本对桌面的压力，就是书本与桌面直接接

2、触发生作用而产生的而两磁铁之间的引 力或斥力并不需要接触也能产生 （4）力不但有大小，而且有方向，力的大小用测力计来测量在国际单位制中，力的 单位是N（牛） 力的三要素决定了力的作用效果，若其中一个要素发生变化，则力的作用 效果也将发生变化 （5）力的作用效果有：使物体发生形变；使物体的运动状态发生改变 2、力的图示 （1）物理学中，用一根带有箭头的线段来形象地表示一个力，线段的长短表示力的大 小，箭头表示力的方向，箭头（或箭尾） 表示力的作用点，这种表示力的方法叫做力的图示 （2）作力的图示的方法可以简单概括为“四定二标”：一定作用点，二定作用线，三定 标度，四定线段长度；一标力的方向，二标

3、力的量值 （3）力的图示与力的示意图不同力的示意图是便于分析受力而作，侧重于画准力的 方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性显示力的大小 3、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 （1）重力的产生重力是由于地球的吸引而产生的重力也叫重量，常用符号G表示 重力的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，因为地 球对物体的吸引力还有一个作用效果，就是使地面上的物体能够与绕地轴转动不止的地球保 持相对静止 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无关 （2）重力的方向总是竖直向下的竖直向下，沿重锤线向下

4、的方向物体只在重力作 用下从静止开始落下的方向是竖直向下的不能将“竖直向下” 理解为“垂直于支持面向下” 、 “垂直于地面向下”或“指向地心的方向” （3）重力的大小 重力大小的计算公式是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g 值随纬度的增加而增大，随离地面高度的增 大而减小，通常情况下，在地球表面附近，取g=98N/kg . . 重力的大小可以用弹簧秤测出，其依据原理是二力平衡条件和力作用的相互性；用悬 绳挂着的静止物体，用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的 压力， 大小等于物体受到的重力特别注意：拉

5、力或压力与重力大小相等是有条件的，且不 能认为拉力或压力就是重力，因力的性质不同，施力物体和受力物体也不同 4、重心 （1）重心是重力的等效作用点，等效法是研究物理问题常用的思维方法，它是在保证 作用效果不变的前提下用一种简化的或便于研究问题的形式来代替原来的形式重力本来是 作用于物体的各个部分，为了研究问题方便，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点， 这一点就是重力的等效作用点显然， 重心并不是重力的实际作用点，也不是物体上最重的 点，更不是地球只吸引那一点 （2）物体重心的位置由物体的形状及质量分布情况所决定，与物体的放置状态无关， 与物体的运动状态无关质量均匀分布的物体，重心的位置跟物

6、体的形状有关有规则形 状的均匀物体， 它的重心就在几何中心上，如均匀球体的重心在球心质量分布不均匀的 物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还与物体的质量分布有关 （3）物体的重心不一定在物体上如均匀细直金属丝，其重心就在金属丝的中点，而 当把金属丝做成金属环时，其重心就在金属环的环心处，显然已经不在物体上了 （4）对于质量分布不均匀、形状不规则的薄板状物体，可用悬挂法确定其重心的位置 （5）四种基本相互作用：万有引力，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用 典例剖析 例 1 下面关于力的说法中正确的是 A单个孤立物体有时也能产生力的作用 B力在任何情况下都是成对出现的 C知道力的大小和方向就完

7、全知道一个力 D两个相互作用的物体中，其中一个物体是施力物体，另一个物体只能是受力物体 分析解答：只要有力产生，就一定有施力物体和受力物体，单个孤立物体不可能产生力的 作用，因此选项A是错误的 力是物体间的相互作用，问题关键在“相互”二字上，如A与 B两物体发生相互作用， A对 B物体有作用力的同时B对 A也有作用力，A与 B两物体发生相互作用时产生一对力， 因此选项B是正确的A 力有三要素， 即力的大小、 方向和作用点， 只知道力的大小和方向还不能完全确定一个 力，因此选项C是错误的 根据物体间作用的相互性，一个物体是受力物体的同时也是施力物体因此选项D是错 误的 理解和掌握了力的概念，就会

8、判断出本题的正确答案是B 解后反思：本题的三种错误说法都是对力的概念理解模糊或认识不全造成的对“力是物 体间的相互作用”的理解，只有把握力的物质性和力的相互性，才能准确地加以判断 例 2 如图 1-1 所示，物体A对物体 B的压力是 15N，试画出这个力的图示 分析解答：画力的图示，要严格按照 5N F=15N 图 1-1 . . 例 3 关于重力，下列说法正确的是 A重力就是地球对物体的吸引力，其方向必定指向地心 B重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出 C质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小 D物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力 例 4 关于重心的说法，正确的是

9、 A重心就是物体内重力最大的部分 B因为重心是物体所受重力的作用点，所以重心在物体上，不可能在物体外 C物体升高或降低，重心相对于物体的位置保持不变 D如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心 本节小结 知识点内容说明或提示 力的概念 力是物体之间的相互作用 力的作用是相互的力有大小、方 向、作用点 ( 三要素 ) 力的图示 用一条按比例画出的带箭头的线 段把力的三要素直观形象地表示 出来的方法 规范、准确地画出力的图示与力的 示意图不同 力的分类 按力的性质分： 重力、 弹力、 摩擦 力等 按力的作用效果分：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

10、果可以相同 二力平衡 作用在同一物体上，大小相等、 方 向相反、作用线在同一直线上的两 个力的作用效果相互抵消 平衡力的性质可以不同 在平衡力作用下的物体，保持静止 或匀速 直线运动状态 重力 是由于地球的吸引而使物体受 到的力方向竖直向下大小 计算公式： G=mg 对给定的物体在确定位置，重力 大小 一定与运动状态无关 一般情况下，取g=98Nkg 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 各部分受到的重力集中于一点，这 一点叫物体的重心 重心位置可在物体上，也可在物体 外形状规则、质量均匀分布的物 体重心在物体的几何中心 四种基本 相互作用 万有引力， 电磁相互

11、作用， 强相互 作用，弱相互作用 . . 第二节弹力 学习目标 1、了解形变的概念 2、知道什么是弹力及弹力产生的条件 3知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在具体问题中正确画出它们的方向 4知道胡克定律的内容及适用条件 重点难点 1、形变 物体在外力的作用下，所发生的形状或体积的改变叫形变 （ 1）任何物体在外力的作用下都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的，不过有 的形变比较明显，可以直接看出；有的形变极其微小，要用仪器才能显示出来把物体挂在 弹簧上，弹簧伸长，对被挂物体产生向上的弹力弹簧的伸长形变很容易看出把物体放在 坚硬的桌面上， 桌面发生的形变直接观察不到，要用显示微小形变的装

12、置把微小形变放大才 能观察到 （ 2）在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变如在弹性限度内，弹簧、橡 皮筋等的形变都属于弹性形变在外力停止作用后，不能恢复原状的形变叫非弹性形变（也 叫塑性形变） ，如折断的金属丝、橡皮泥等的形变都属于非弹性形变研究弹性形变有实际 意义，今后凡提到形变（除非特别指明），一般都弹性形变 （ 3）形变可分为拉伸（或压缩）形变、弯曲形变、扭转形变 2弹力的产生 发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹 力 （ 1）弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是与施力物体接触，使施力物体发生 形变且阻碍其恢复原状的物体 （ 2）弹

13、力产生的条件： 两物体必须直接接触； 两物体接触处发生形变弹力是接触力如图1-7 所示绳 L1对 B球 没有拉力，绳L2对 B球有拉力互相接触的物体间也不一定有弹力，要 看接触处是否发生形变有些形变不容易看出，可用假设法判定即假 设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变；若无改 变，则无弹力；若有改变，则有弹力存在 （ 3）通常所说的压力、支持力、拉力都是由于形变产生的，都属于弹力 3弹力的方向 弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体的形变方向相反具体地说： （ 1）绳的拉力方向总是沿绳而指向绳收缩的方向 （ 2）压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向垂直于

14、支持面而指向被 支持的物体 两物体的接触面大致可分成以下几种情况： 平面与平面接触的弹力方向，垂直于平面指向受力物体 平面与曲面接触的弹力方向，过接触点，垂直于平面指向受力物体 曲面与曲面接触的弹力方向，过接触点，垂直于过接触点的公切面而指向受力物体 点与平面接触的弹力方向，过接触点，垂直于平面指向受力物体 点与曲面接触的弹力方向，过接触点，垂直于曲面的切面指向受力物体 （ 3）弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向 B A L1 L2 图 1-7 . . （ 4）轻杆两端受到拉伸或挤压时，会出现拉力或压力，拉力或压力的方向沿细杆方向当 杆发生弯曲形变时，杆中的弹力不

15、沿杆的方向，要具体问题具体分析 4胡克定律F=kx （1）上式适用于在弹性限度内弹簧拉伸或压缩形变所产生的弹力的大小计算 （2）式中的k 为弹簧的劲度系数，是弹簧本身的一种物理性质，与外力无关，其大小只与 弹簧的长短、粗细及材料有关 （3）x为弹簧的形变量的大小， 0 llx，式中的 0 l为弹簧的自然长度， l为弹簧发生形 变后的长度 典例剖析 例 1 下列说法正确的是（） A木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的 B拿一细杆拨动水中的木头，木头受到细杆的弹力，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沿着绳而指向绳收缩的方向； D挂在电线下面的

16、电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的； 例均匀球体分别静止在如图1-8 所所示位置 （a）图与（ b ）图中 BC板固定不动，图 （c）中 BC是可绕 C轴自由转动的光滑木板求以上三种情况下，球体各受哪几个力的作 用？ 例 3 在图 1-10 中，圆弧形槽中有一金属杆，画出金属杆受到的弹力 图 1-8 图 1-9 图 1-11 . . 例 4 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 本节小结 知识点内容说明或提示 形变 物体在力的作用下所发生的形状或体积的 变化叫形变在外力停止作用后能恢复原 状

17、 的形变叫弹性形变 在无特别说明时， 形变通常 指弹性形变 弹 力 产 生 的条件 两个物体直接接触且发生( 弹性 )形变 可用假设撤物法判断有无 弹力 常 见 弹 力 的方向 压力的方向： 垂直支持面指向被压物体支 持力方向：垂直支持面指向被支持的物体 绳子的拉力：沿绳指向绳收缩的方向 弹力的方向； 从施力物体指 向受力物体， 与施力物体形 变的方向相反 弹力大小 形变越大，弹力越大弹簧的弹力跟弹簧 伸 长( 或缩短 ) 的长度成正比 胡克定律F=kx . . 第三节摩擦力 学习目标 1、理解滑动摩擦力的概念，知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向，会用 公式 Ff=FN计算滑动摩

18、擦力的大小 2、了解静摩擦力和最大静摩擦力的概念知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方 向，并能根据对物体受力情况的分析确定静摩擦力的大小 重点难点 1、滑动摩擦力 （1）定义：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，受到另一个物体 阻碍它相对滑动的力，这种力叫滑动摩擦力 （2）产生条件：产生滑动摩擦力要同时具备三个条件： 两物体之间的接触面粗糙凡题中写明“接触面光滑”、 “光滑物体”等，均不考虑摩 擦力 两物体接触且要相互挤压，即两物体之间存在弹力 两物体之间有相对运动 （3）滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，与物体相对运动方向相反不要把“物体的相 对运动方向”与“物体的运动

19、方向”等同起来，也就是说摩擦力可以作为物体运动的动力， 但是必然要阻碍物体间的相对运动 （4）滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比 计算公式： F=FN 公式中的FN 是两个物体表面间的压力，性质上是弹力，它不是物体的重力大小 也不一定总等于重力 的大小由相互接触的两物体的材料和表面情况（如粗糙程度等）决定，与两个物 体间的压力大小及物体的运动情况无关 的大小和接触面积的大小没有关系 2静摩擦力 （1）定义：一个物体在另一个物体的表面上相对于另一个物体静止但存在着相对运动趋势 时，所受到的另一个物体阻碍其发生相对运动的力，这种力叫静摩擦力 （2）产生条件：产生静摩擦力要同时具备三个条

20、件： 两物体之间的接触面粗糙凡题中写明“接触面光滑”、 “光滑物体”等，均不考虑摩 擦力 两物体接触且要相互挤压，即两物体之间存在弹力 两物体之间相对静止且有相对运动趋势 （3）静摩擦力的方向：总跟接触相切，与物体相对运动趋势的方向相反 静摩擦力方向的可以用假设法加以判断： 选取研究对象，即受静摩擦力的物体；选参照物体， 就是与研究对象直接接触且施 加静摩擦力的物体；假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动 趋势的方向；确定静摩擦力的方向，与相对运动趋势的方向相反。 （4）静摩擦力的大小：静摩擦力的大小与两接触面处的压力大小无关，可应用平衡条 件求解，它的大小总是与引起相对

21、运动趋势的外力大小相等 随着相对运动趋势的增强，静摩擦力逐渐增大，但增大有一个限度，不能超过某个最 大值静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力Fmax，等于使物体刚要相对运动时的外力计 . . 算公式为： Fmax=0FN0叫静摩擦因数， 对确定的两接触面，0略大于 （动摩擦因数） 在 0一定时， 最大静摩擦力 Fmax与压力 FN成正比 两物体间实际发生的摩擦力F在零和最大静摩 擦力之间，即 0FFmax 典例剖析 例 1 如图 1-21 所示，在平直公路上有一汽车，车上放一木箱，试判断下列情况下，木 箱所受摩擦力的方向 (1)汽车由静止起动时，木箱相对车厢无滑动； (2)汽车匀速运动时，木箱相对

22、车厢无滑动； (3)汽车刹车时，木箱相对车厢无滑动； (4)汽车刹车时，木箱在车上向前滑动； (5)汽车在运动中突然加速，木箱在车上滑动时 例 2 如图 1-22 所示，在水平桌面上放一个重为 A 20的木块， 木块与桌面的动摩擦因 数A0.4 ，使这个木块沿桌面匀速运动时的水平拉力为多大？如果再在木块上加一块 重为B10的木块，与之间的动摩擦因数B02，那么，当、两木块一起 沿桌面匀速运动时，对的水平力应为多大？此时所受的摩擦力为多大？ 例 3 水平地面上放一个重为200N的铁块， 铁块与地面间的最大静摩擦力大小为63N ，铁块 与地面间动摩擦因数为0.3 ，一个人用水平方向的力推静止的铁块

23、，试求下列各种情况下铁 块所受的静摩擦力的大小： 物体静止时，用F=50N的向右推力； 物体静止时，用F=80N的向右推力； 物体以 10m/s 的初速度向左，用F=62N的推力向右 图 1-21 图 1-22 . . 本节小结 知识点内容说明或提示 滑动摩擦力 当相互接触、接触面粗糙的物体问存在弹力且 发 生相对运动时产生方向：跟接触面相切，与 相对运动方向相反 大小：与压力FN成正比： F=FN 阻 碍 物 体 间 的 相 对 运 动 ， 并 非 阻 碍 运 动，可以是运动的动 力，也可以是阻力 动摩擦因数 比例常数 没有单位，其大小由接触面的材料 性质及粗糙程度决定 通常情况下， 1 静

24、摩擦力 当直接接触、接触面粗糙、相互挤压的两个物 体问有相对运动趋势而又保持相对静止时产 生其方向跟接触面相切，与相对运动趋势的 方向相反 其大小要根据具体情况而定，在 O Fm之间 可用假设 ( 接触面光 滑) 法判断方向 可以是运动的动力， 也 可 以 是 运 动 的 阻 力 最大静摩擦力 是静摩擦力的最大值Fm，等于物体将要开始滑 动时沿接触面切线方向、引起物体运动趋势的 外力 近 似 等 于 同 样 压 力 下的滑动摩擦力 第四节力的合成 学习目标 1 理解力的合成和合力的概念 2掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力会用直角三角形知识计算合 力 3知道合力的大小与分力间夹角

25、的关系 4知道矢量和标量的概念 重点难点 1合力与分力是等效替代关系，并不同时作用于物体上，所以不能把合力和分力当成 物体受的力 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 2共点力如果几个力都作用在物体上的同一点，或者几个力作用在物体上的不同点，但 是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， 共点力不一用在同一 点上，如图128 所示的三个力F1、F2、F3均为共点力 图 1-28 . . 3 力的平行四边形定则 用表示两个共点力F1和 F2的线段为邻边作平行四边形；这两个

26、邻边所夹的那条对角线 表示这两个力合力的大小和方向，这个结论叫平行四边形定则 4 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 注意： 作图时要先确定力的标度，同一图上的各个力必须采用同一标度表示分力和合 力的有向线段共点且要画成实线，与分力平行的对边要画成虚线，力线段上要画上刻度和箭 头 (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得 合力的大小和方向 若已知分

27、力F1和 F2的大小及其夹角 ，则可用通过余弦定理得到合力的大小： cos2 21 2 2 2 1 FFFFF 设合力 F 与分力 F2的夹角为，则可以得到合力的方向： cos sin tan 12 1 FF F （ 3）两个以上的共点力的合成 若有两个以上的共点力作用在物体上，要求其合力， 则可根据力的平行四边形法则，采 取逐步合成的方法 5合力大小与分力的关系 合力与分力的关系遵守力的平行四边形定则，由平面几何知识可知，当邻边大小一定而 夹角不定时，平行四边形的对角线可能比邻边长，也可能与邻边等长，也可能比邻边短 因此，合力可能大于分力，也可能等于分力，也可能小于分力 当两力的大小一定时，

28、夹角从0 增大到 180，则合力逐渐减小；当夹角一定时，任一 分力增大，则合力也一定增大 典例剖析 例 1 如图 1-29 甲，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力都是2000N 夹角是 50，求这两个拉力的合力 图 1-29 . . 例 2 物体受到三个力的作用，其中两个力的大小分别为和，这三个力的合力的 最大值为21，则第三个力的大小为多少？这三个力的合力的最小值为多少？ 左右 本节小结 知识点内容说明或提示 合力与分力 一个力对物体的作用效果与几个 力共同产生的效果相同时，这一 合力与分力是等效替代 关系合力未必大于分 图 1-30 . . 学习目标 1理解力的分解和分力的概念 2

29、理解力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循力的平行四边形定则 3能根据力的实际作用效果进行力的分解 4会根据力的平行四边形定则用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力 重点难点 1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) 注意： 分力与合力是等效替代关系，其相同之处是作用效果相同；不同之处是不能同时 出现，在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑 2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，

30、与力 F共点的平行四边形的两个邻边就图示力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) 通常根据力的作用效果分解力才有实际意义 (3) 按力的效果分解力F的一般步骤： 根据力F 产生的两个效果画出两个分力F1和 F2的方向 ( 关键是分析清楚力的作用效 果) 个力叫做那几个力的合力那几 个力叫做这一个力的分力 力 共点力 作用在物体上的同一点或作用线 相交于同一点的力 力的合成求几个力的合力 力 的 等 效 处 理 方 法 之 一 平行四边 形定则 以表示两个力F

31、1、F2的线段为邻 边做平行四边形，此二邻边所夹 的对角线就可表示合力F 的大小 和方向 是矢量 ( 力) 合成的基本 法则 矢量 有大小、有方向、合成遵守平行 四边形定则的物理量 矢量和标量的根本区别 是运 标量 只有大小，没有方向，合成遵守 代数运算法则的物理量 算法则不同 . . 根据平行四边形定则用作图法求出分力F1和 F2的大小也可以根据数学知识用计算 法( 画出平行四边形示意草图) 求出分力F1和 F2的大小 例如，物体重G ，放在倾角为的斜面上时，重力常分解为沿斜面向下的分力 F1=Gsin ( 表示重力产生的使物体沿斜面下滑的效果) 和垂直斜面向下的分力F2=Gcos (表示重

32、力 产生的使物体压紧斜面的效果) 3. 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0 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 的大小和方向如图 1-38 所示 4求分力的几种途径： （1）作图法 根据平行四边形定则，再根据求分力的定解条件，作平行四边形， 定性讨论，或定量测 量的方法 （2）三角函数法 若力的三角形为直角三角形，则可以直接用三角函数值（某夹角的正弦、余弦、正切、 余切函数值）反映力的关系 （3）相似三角形法 正确作

33、出力的三角形后，如能判定力三角形与图形中已知几何三角形相似，则可以用三 角形对应边成比例可求出力三角形中力的比例关系，从而达到求未知量的目的 （4）正弦定理法 正确作出三角形后，如能找出力三角形中的角度与图形中已知三角形的角度关系，则可 在力三角形中用正弦定理 例 1 在倾角 30的斜面上固定一竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放置一重为 20的光滑圆球，如图1-39 所示试求这个球对斜面和挡板作用力的大小 例如图 1-41 所示的轻质三角支架，端用轻绳挂一重为的物体，求由于重力的作用， 图 1-38 图 1-39 图 1-40 . . 横杆 AB和斜杆受到的力的大小和方向 例3 如图 1-43

34、 所示， AO 和 BO绳悬吊一重物， 现将绳 BO 由水平位置缓慢 地转到竖直， 该过程中保持 AO 绳与竖直方向夹角不变， 则AO 绳对重物 的拉力的变化情况如何？BO 绳对重物的拉力的变化情况如何？ 本节小结 知识点内容说明或提示 分力 几个力共同产生的效果与某个力产 生效果相同时，这几个力叫那个力的 分力，那个力叫这几个力的合力 分力与合力是等效替代关 系 力的分解求一个已知力的分力力的等效处理方法之一 平行四边形定 则 把已知力作为平行四边形的对角线， 与已知力共点的平行四边形的两个 邻边就表示已知力的两个分力 是力 ( 矢量 ) 分解的基本法 则 图 1-41 图 1-42 图 1

35、-43 图 1-44 . . 根据解决问题 的实际需要分 解力 (1) 按力产生的实际效果分解力 (2) 正交分解法 具体方法 (1) 作图法； (2) 计算法 本章知识网络 . . 专题探索研究 专题二物体受力分析 探索研究 物体之所以处于不同运动状态，是由于它们的受力情况不同要研究物体的运动，必须 分析物体的受力情况正确分析物体的受力情况，是解决力学乃至整个物理学问题的基础和 关键，是运用力学规律列解方程的前提是必须掌握的基本功 所谓物体受力分析，是指把研究的对象在特定的物理环境中所受到的所有力找出来，并 画出受力示意图 1物体受力分析的一般思路 (1)明确研究对象，并将它从周围的环境中隔

36、离出来，以避免混淆由于解题的需要， 研究对象可以是质点、结点、单个物体或物体系统 (2)按顺序分析物体所受的力，一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序分析比较 好养成按顺序分析力的习惯，就不容易漏掉某个力 (3)正确画出物体受力示意图画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小，但方 向必须正确 若同一问题中有多个研究对象时，一般要采用隔离法分别画出它们的受力示意 图对于质点 ( 用来代替物体的有质量的点) 或不考虑力对物体的形变和转动效果时，可将各 力平移至物体的重心上，即各力均从重心画起 (4)检查防止错画力、多画力和漏画力 2物体受力分析的注意事项 (1)只分析研究对象所受的力，不分析研

37、究对象对其他物体所施加的力例如所研究的 对象是 A，就只分析“甲对A”、“乙对A ”、“丙对A”的作用力，而不要分析“A对 甲”、“ A对乙”、“ A对丙”的作用力也不要把作用在其他物体上的力错误地认为 通过“力的传递”而作用在研究对象上 (2)只分析根据性质命名的力如重力、弹力、摩擦力等，不分析根据效果命名的力如下 滑力、动力、阻力等 (3)每分析出一个力，都应找出施力物体，这是防止“多力”的有效措施之一如汽车 刹车后还要继续向前运动一段路程，是物体惯性的表现，并不存在向前的冲力等只要物体 有质量，则一定受到重力作用弹力和摩擦力都是接触力，围绕研究对象看一遍，与物体有 多少个接触面， 每个接

38、触面对物体至多有两个接触力，至于有几个接触力，必须根据弹力和 摩擦力产生的条件逐一作出判断 (4) 合力和分力不能同时作为物体所受的力，例如物体沿斜面匀速下滑时，只受到重力、 支持力、摩擦力三个力作用；不能说物体还受到一个下滑力( 重力沿斜面向下的分力) 作用 (5) 为使问题简化，常忽略某些次要的力如物体运动速度不大时的空气阻力，物体在 空气中的浮力， 物体在水中运动时所受阻力等常可忽略不计某个力能否忽略，可根据题目 条件分析判断： 当某个力比其他力小得多，对物体运动状态的改变影响极小时，就可忽略不 计 (6) 结合物体的运动状态和利用力作用的相互性是确保受力分析正确的有效途径若某 个力 (

39、 例如摩擦力 ) 的大小或方向难以判断时，可用假设法分析 典例剖析 例 1 如图 1-52 所示的三个木块A、B 、 c，其中 B 与 C 叠放在 A 上，木块C受水平恒力F 作用，而使三个木块一起在水平面上做匀速运动，A木块受力的个数是_个 . . 例 2 如图 153 所示，位于斜面上的物块A在沿斜面向上的拉力F的作用下处于静止状态， 物块 A的质量为m ，斜面的倾角为试分析物块A的受力情况，并画出受力示意图 例 3 如图 1-57 所示，在竖直双线悬吊着的斜木梁( 质量为M)上，放着一个质量为m 的物体，保持静止，分析斜梁受哪几个力的作用?画出受力图 图 1-52 图 1-53 图 1-

40、54 图 1-55 图 1-56 图 1-57 图 1-58 . . 专题二正交分解法求合力 探索研究 1 正交分解法 把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫正交分解法正交分解法是在平行四边形定 则的基础上发展起来的，其目的是用代数运算来解决矢量运算 2正交分解法求合力 (1)正交分解法求合力的基本思路是：先将所有的力沿两个相互垂直的方向分解，求出 这两个方向上的合力，再合成所得的合力就是所有力的合力不难看出， 正交分解法求合力 的依据是合力与分力的等效替换关系，即将一个力分解后利用它的两个分力求得的合力与直 接利用这个力求合力其结果是相同的 (2)正交分解法在求解不在一条直线上的多个共点力

41、的合力时显示出了较大的优越 性 因这种问题若用平行四边形定则直接求解，不管采用作图法还是计算法都必须两两合成， 一次接一次地求部分合力的大小和方向，十分麻烦 所以， 我们要深刻理解正交分解法的思 想，并会熟练应用它解决问题 (3)利用正交分解求合力的一般步骤 恰当地建立直角坐标系xOy一般地选共点力作用线的交点为坐标系原点坐标轴方 向的选择具有任意性，原则是： 使坐标轴与尽量多的力重合，使需要分解的力尽量的少和容 易分解 将各力沿两坐标轴依次分解为互相垂直的两个分力，如图 1-68 所示，将力 F1分解为： 111 cosFF x ， 111 sinFF y 将 F2分解为： 222 cosF

42、F x ， 222 sinFF y 注意，与坐标轴正方向相同的取正值，与坐标轴负方向相同的取负值 分别求得在x、y 坐标轴上各分力的合力 xxxx FFFF 321 ， yyyy FFFF 321 求出合力F 大小： 22 yx FFF，方向： x y F F tan，其中为合力 F与 x 轴的夹角 典例剖析 例 1 已知二共点力F1和 F2，大小都等于10N，它们之间的夹角=60，求它们的合力 图 1-68 . . 例 2 两个大人和一个小孩沿河岸拉一条船前进两个大人对船的拉力分别是F1和 F2，其大 小和方向如图1-70 所示今欲使船沿河中心线行驶求小孩对船施加的最小的力的大小和 方向 图 1-69 图 1-70 图 1-71