江蘇人教高中新課標(biāo)總復(fù)習(xí)第輪物理力的基本概念及三種常見力PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1江蘇人教高中新課標(biāo)總復(fù)習(xí)第輪物理力江蘇人教高中新課標(biāo)總復(fù)習(xí)第輪物理力的基本概念及三種常見力的基本概念及三種常見力內(nèi)容要求說明力的合成和分解力的平行四邊形定則(實驗、探究)力的合成和分解的計算，只限于用作圖法或直角三角形知識解決重力形變和彈力胡克定律彈簧組勁度系數(shù)問題不作要求靜摩擦滑動摩擦摩擦力動摩擦因數(shù)不引入靜摩擦因數(shù)共點力作用下物體的平衡只要求解決一個平面內(nèi)的共點力平衡問題第1頁/共51頁 近五年的高考試題中本章知識百分之百出現(xiàn)，大部分情況是與其他知識綜合出題，主要涉及彈簧的彈力、摩擦力、共點力的合成與分解、物體的平衡等本章單獨出題往往以摩擦力、物體的平衡為主，題型為選擇題，難度適中

2、 鑒于本章是物理學(xué)的基礎(chǔ)，仍然是高考的重點、熱點，其中摩擦力和力的合成與分解將是重點中的重點，在考查能力這一命題的原則下，出題人會考慮以創(chuàng)新的情景來考核這部分內(nèi)容命題的題型將不會有大的變化 第2頁/共51頁 力與物體的平衡是物理學(xué)的基礎(chǔ)，力的概念與受力分析貫穿于整個高中物理部分，力的合成與分解是運用等效的思想觀點而建構(gòu)的知識體系，它的運算滿足平行四邊形定則，既可以應(yīng)用數(shù)學(xué)的思想方法，又可以借助物理的思維方式，因此對這部分要求考生應(yīng)當(dāng)從思想方法與思維能力角度來進行復(fù)習(xí)本章在考試命題方面主要涉及的內(nèi)容與方法是： 1著重考查的知識點有：力的合成與分解、彈力、摩擦力概念及其在各種形態(tài)下的表現(xiàn)形式對受力

3、分析的考查涵蓋了高中物理的所有考試熱點問題此外，基礎(chǔ)概念與實際聯(lián)系也是當(dāng)前高考命題的一個趨勢第3頁/共51頁 2考試命題特點：這部分知識單獨考查一個知識點的試題非常少，大多數(shù)情況都是同時涉及幾個知識點，而且都是牛頓定律、功和能、電磁學(xué)的內(nèi)容結(jié)合起來考查，考查時注重物理思維與物理能力的考核 3考試命題涉及的基本方法：綜合分析法、動態(tài)變化的分析與判斷、圖解法、整體與隔離法、正交分解法、等效變換法、相似類比法以及數(shù)學(xué)方法(主要是函數(shù)思想、三角知識、幾何知識等) 第4頁/共51頁產(chǎn)生和 大小，方向，作用。第5頁/共51頁第6頁/共51頁一、力的概念一、力的概念 1力是物體之間的相互作用.力的基本特征有

4、： 力的物質(zhì)性：力是不能離開物體而獨立存在的 力的相互性：施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體 力的矢量性：力不僅有大小，而且有方向第7頁/共51頁 2力的作用效果有兩個：一是使物體產(chǎn)生形變；二是使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變. 3力的三要素：力的大小、方向、作用點稱為力的三要素 力的單位：在國際單位制中力的單位是牛頓，符號為N.力的大小可以用測力計測量第8頁/共51頁 力的圖示：用一條帶箭頭的有向線段表示力，線段的長度表示力的大小，同時應(yīng)該有明確的標(biāo)度，箭頭表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用點力的示意圖是為了對物體進行受力分析而作的，它側(cè)重于力的方向和作用點第9頁/共51頁 4力的

5、分類 (1)根據(jù)力的性質(zhì)分類：如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等 (2)根據(jù)力的作用效果分類：如拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、回復(fù)力等 第10頁/共51頁二、三種常見力二、三種常見力 1重力 重力的概念：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力重力不等于物體受到的地球的吸引力；一切物體都受重力作用，物體所受重力的施力物體是地球；物體所受的重力與它所處的運動狀態(tài)、速度大小無關(guān) 重力的方向：豎直向下. 重力的大?。褐亓跟物體的質(zhì)量m成正比，即Gmg.第11頁/共51頁 一個物體的各部分都要受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫做物體的重心

6、. 物體重心的位置與物體的形狀及物體的質(zhì)量分布情況有關(guān)，與物體的放置狀態(tài)、運動狀態(tài)無關(guān)質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心第12頁/共51頁 2彈力 發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力 (1)彈力產(chǎn)生的條件： 兩物體直接接觸； 有彈性形變第13頁/共51頁 (2)彈力的方向：力垂直于兩物體的接觸面具體說來： 支撐面的彈力：支持力的方向總是垂直于支撐面，指向被支持的物體；壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體 點與面接觸時彈力的方向：過接觸點垂直于接觸面 球與面接觸時彈力的方向：在接觸點與球心的連線上 球與球相接觸的彈力方向：垂直于過接觸點的公切面第14頁/共51

7、頁 彈簧兩端的彈力方向：與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的方向其彈力可為拉力，可為壓力 輕繩對物體的彈力方向：沿繩指向繩收縮的方向，即只為拉力第15頁/共51頁 (3)彈力的大小： 彈簧、橡皮條：在彈性限度內(nèi)，彈力的大小跟形變關(guān)系符合胡克定律：Fkx.式中k叫彈簧的勁度系數(shù)，單位：N/m. k由彈簧本身的性質(zhì)決定(與彈簧的材料、粗細、直徑及原長都有關(guān)系) 其他情況下的彈力計算，要根據(jù)物體所處的運動狀態(tài)，由平衡條件或動力學(xué)規(guī)律來求第16頁/共51頁 3滑動摩擦力 (1)定義：一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動的時候，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力 (2)

8、產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；有彈力；有相對運動. (3)滑動摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并且跟物體的相對運動方向相反第17頁/共51頁 (4)滑動摩擦力的大?。夯瑒幽Σ亮Ω龎毫Τ烧龋簿褪歉粋€物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比公式：FFN，F(xiàn)表示滑動摩擦力大小，F(xiàn)N表示正壓力的大小，叫動摩擦因數(shù). (5)效果：總是阻礙物體間的相對運動，但并不總是阻礙物體的運動，可能是動力，也可能是阻力.第18頁/共51頁 4靜摩擦力 (1)定義：互相接觸的兩物體存在相對運動的趨勢而又保持相對靜止時，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢的力，叫靜摩擦力第19頁/共51頁 (2)靜摩擦力的大?。?靜摩擦力的大小

9、隨著運動趨勢強弱變化而在0最大靜摩擦力Fm之間變化，跟相對運動趨勢強弱程度有關(guān)，但跟接觸面相互擠壓力FN無直接關(guān)系由受力物體所處的運動狀態(tài)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律來計算 最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，在中學(xué)階段討論問題時，如無特殊說明，可認為它們數(shù)值相等第20頁/共51頁一、對重力和重心的理解一、對重力和重心的理解 問題：重力和萬有引力的關(guān)系怎樣？問題：重力和萬有引力的關(guān)系怎樣？ 解答：重力是萬有引力的一個分力，另一個分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力，在兩極處重力等于萬有引力由于重力遠大于向心力，一般情況下近似認為重力等于萬有引力第21頁/共51頁 問題：如何確定重心的位置？問題：如何確定

10、重心的位置？ 解答：物體重心的位置和物體的質(zhì)量分布以及物體的形狀有直接關(guān)系，如果物體的質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則，其重心在它的幾何中心重心并不一定在物體上，可以在物體以外如圖211所示，物體的重心不在物體上第22頁/共51頁 如果是質(zhì)量分布不均勻或形狀不規(guī)則的薄板狀物體，可以用“懸掛法”來確定重心的位置第23頁/共51頁 例例1 1：關(guān)于重力的論述中正確的是() A物體受到的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的 B只有靜止的物體才受到重力的作用 C無論是靜止的還是運動的物體都受到重力的作用 D物體靜止時比它運動時所受到的重力要大些AC 第24頁/共51頁 點評：理解重力的關(guān)鍵： (1)方向始終豎直向

11、下； (2)重力的大小與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，隨著高度和緯度的不同而不同 警示：深刻理解重力與其他物體、其他物理量之間的關(guān)系是處理重力問題的關(guān)鍵第25頁/共51頁二、彈力有無及方向的判斷二、彈力有無及方向的判斷 問題：怎樣判斷彈力的有無？問題：怎樣判斷彈力的有無？ 解答：(1)對于形變明顯的情況(如彈簧)可由形變直接判斷 (2)對于接觸處的形變不明顯，判斷其彈力的有無可用以下方法第26頁/共51頁 拆除法 即解除所研究處的接觸，看物體的運動狀態(tài)是否改變?nèi)舨蛔?，則說明無彈力；若改變，則說明有彈力 分析主動力和運動狀態(tài)來判斷是否有彈力 分析主動力就是分析沿彈力所在方向上，除彈力以外其他力的合力看該合

12、力是否滿足給定的運動狀態(tài)，若不滿足，則存在彈力；若滿足，則不存在彈力第27頁/共51頁 例如，一塊鐵板折成如圖212所示形狀；光滑的球置于水平面BC上，鐵板和球一起 (1)向右加速運動； (2)沿垂直AB斜向上勻速運動；試分析AB面對球有無彈力第28頁/共51頁 例2：在如圖213所示的四張圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈相連接，圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的是；圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有.第29頁/共51頁答案：ADC C第30頁/共51頁 點評：要搞清楚桿的彈力和繩的彈力方向特點不同：繩的彈力一定是沿繩收縮的方向，只

13、能是拉力，而桿的彈力可以沿桿向里(拉力)，也可沿桿向外(推力或支持力)，還可以不沿桿的方向 警示：彈力的有無及方向判斷比較復(fù)雜，因此在確定其大小和方向時，不能想當(dāng)然，應(yīng)根據(jù)具體的條件或計算來確定第31頁/共51頁三、靜摩擦力的有無、方向的確定三、靜摩擦力的有無、方向的確定 問題：靜摩擦力方向的判斷方法問題：靜摩擦力方向的判斷方法 解答：靜摩擦力的方向沿著兩物體接觸面的切線，與相對運動趨勢相反，而相對運動趨勢的方向又難以判斷，一般可以采用下列方法判斷靜摩擦力的方向第32頁/共51頁 (1)假設(shè)法：首先假設(shè)兩物體的接觸面是光滑的，判斷物體將向什么方向滑動，從而確定相對運動趨勢的方向，進而判斷出靜摩

14、擦力的方向 (2)根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷靜摩擦力的方向第33頁/共51頁 例如，如圖214所示，在拉力F作用下，A、B一起在水平地面上做勻速運動，對A來說，它在水平方向受到向右的拉力F而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件知，A必然受沿A、B接觸面向左的靜摩擦力作用由于物體B相對地面向右滑動，所以B在地面上受到向左的滑動摩擦力作用，根據(jù)平衡條件可知在A、B接觸面上，B受到向右的靜摩擦力作用第34頁/共51頁 例例3：如圖215所示粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上，物塊m恰好能在斜面體上沿斜面勻速下滑，斜面靜止不動，若用平行斜面向下的力F推此物塊，使物塊加速下滑，則斜面()A受地面的摩擦力大小為零B受地面的

15、摩擦力方向水平向右C對地面的壓力增大D在力F的作用下，斜面可能沿水平面向右運動第35頁/共51頁 解析：F作用方向為沿斜面向下，不會改變m與M之間彈力和滑動摩擦力的大小和方向，故M仍沒有相對地面的運動趨勢，對地面彈力也不會發(fā)生改變答案：A 第36頁/共51頁 點評：靜摩擦力是被動力，它的大小是個變量，必須根據(jù)物體的運動狀態(tài)及摩擦力與物體所受其他力的關(guān)系來確定，在該題中“沿斜面加速下滑”是一個關(guān)鍵性的條件 警示：(1)靜摩擦力是被動力，其大小和方向均隨外力的改變而改變，因此，在解決這類問題時，思維要靈活，思考要全面，否則，很容易造成漏解或錯解 (2)靜摩擦力有一定的適應(yīng)性，要注意摩擦力動與靜的突

16、變第37頁/共51頁四、摩擦力大小的判斷四、摩擦力大小的判斷 問題：如何計算摩擦力的大??？問題：如何計算摩擦力的大??？ 求摩擦力首先判斷是靜摩擦力還是滑動摩求摩擦力首先判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力擦力 解答：(1)若已知相互摩擦的物體間的動摩擦因數(shù)及正壓力FN，滑動摩擦力F可以根據(jù)公式FFN直接計算出大小第38頁/共51頁 (2)由于受力或運動情況的不同，靜摩擦力的大小具有不確定性和被動適應(yīng)性，靜摩擦力的大小會隨著引起相對運動趨勢的外力的增大而增大 在0Fm范圍內(nèi)，靜摩擦力的大小可根據(jù)二力平衡條件求得，它的大小總是與引起相對運動趨勢的外力大小相等當(dāng)兩物體一起做加速運動，具有加速度時，可用牛頓第

17、二定律確定靜摩擦力的大小 第39頁/共51頁 例例4：長直木板的上表面的一端放置一個鐵塊，木板放置在水平面上，將放置鐵塊的一端由水平位置緩慢地向上抬起，木板另一端相對水平面的位置保持不變，如圖216所示鐵塊受到的摩擦力f隨木板傾角變化的圖線可能正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()第40頁/共51頁第41頁/共51頁 解析：本題應(yīng)分三種情況進行分析： 當(dāng)0arctan(為鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù))時，鐵塊相對木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵塊受靜摩擦力作用其大小與重力沿木板面(斜面)方向分力大小相等，即fmgsin，0時，f0；f 隨增大按正弦規(guī)律增大第42頁/共51頁 當(dāng)arctan時處于臨界狀態(tài)

18、，此時摩擦力達到最大靜摩擦，由題設(shè)條件可知其等于滑動摩擦力大小 當(dāng)arctan90時，鐵塊相對木板向下滑動，鐵塊受到滑動摩擦力的作用，fFNmgcos，f 隨增大按余弦規(guī)律減小綜合上述分析可知C圖可能正確地表示了f 隨變化的圖線 答案：C第43頁/共51頁 點評：滑動摩擦力與靜摩擦力大小計算方法的不同：當(dāng)物體間存在滑動摩擦力時，其大小即可由公式fN計算，由此可看出它只與接觸面間的動摩擦因數(shù)及正壓力N有關(guān)，而與相對運動速度大小、接觸面積的大小無關(guān)當(dāng)物體間存在靜摩擦力時，正壓力是靜摩擦力產(chǎn)生的條件之一，但靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān)(最大靜摩擦力除外)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小由平衡條件F0來求；而物體處于非平衡態(tài)的某些靜摩擦力的大小應(yīng)由牛頓第二定律求第44頁/共51頁 警示：(1)滑動摩擦力的大小與物體間的壓力成正比，而不是與物體的重力成正比，也不是與重力的某個分力成正比，所以在水平面上發(fā)生相對運動的物體所受摩擦力的大小不一定等于mg，在傾角為的斜面上與斜面發(fā)生相對滑動的物體所受摩擦力的大小不一定等于mgcos. 第45頁/共51頁 (2)滑動摩擦力的方向與物體間的相對運動方向相反，因此物體所受滑動摩擦力的方向可能與其運動方向相同，而且靜止的物體也可能受到滑動摩擦力 (3) fN中