第１課時+重力、彈力

1、第二章 物體間的相互作用 1一、考試大綱、課標(biāo)內(nèi)容與考向預(yù)測 考綱與課標(biāo)對照表2011年考試大綱課標(biāo)內(nèi)容1.滑動摩擦、靜摩擦、滑動摩擦因數(shù)2.形變、彈性、胡克定律3.矢量和標(biāo)量4力的合成和分解5.實(shí)驗:探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系6.實(shí)驗:驗證力的平行四邊形定則1.通過實(shí)驗認(rèn)識滑動摩擦、靜摩擦的規(guī)律，能用動摩擦因數(shù)計算摩擦力.2.知道常見的形變.通過實(shí)驗了解物體的彈性.知道胡克定律3.通過實(shí)驗理解彈力與彈簧伸長的關(guān)系及合力與分力之間的關(guān)系知道共點(diǎn)力的平衡條件能區(qū)分矢量與標(biāo)量能用力的合成與分解分析日常生活中的問題. 2考向預(yù)測1.有關(guān)彈力、摩擦力問題，其中對彈簧的彈力的分析應(yīng)用在高考中出現(xiàn)的頻率很高

2、，靜摩擦力大小和方向的分析計算在全國各省理綜中極為普遍.2.本章節(jié)涉及許多物理研究方法，本章高考所命的每一道題都涉及到這些研究方法，必須理解掌握.3.實(shí)驗“探究彈簧彈力與伸長的關(guān)系”和“驗證力的平行四邊形定則”這兩個實(shí)驗在近幾年來廣東的高考中沒有出現(xiàn)，應(yīng)給予高度關(guān)注. 3二、復(fù)習(xí)策略、快捷記憶秘訣 復(fù)習(xí)策略：力學(xué)要解決的核心問題之一是力的問題，本章研究首先從力這個力學(xué)乃至整個中學(xué)物理的概念入手，從而領(lǐng)會有關(guān)力的要領(lǐng)和運(yùn)算；其次掌握諸多性質(zhì)；再次要靈活運(yùn)用隔離法與整體法求解多個物體相互作用的問題，在正交方向上應(yīng)用平衡條件，運(yùn)用多種數(shù)學(xué)方法處理問題等 快捷記憶秘訣：重力彈力摩擦力，高一二三息相關(guān)平

3、衡外力必共點(diǎn)，等效處理是一招受力分析要做好，列式一定要規(guī)范計算一點(diǎn)不馬虎，結(jié)果注意多檢驗抽象理想實(shí)驗法，整體隔離相結(jié)合 4第課時 重力、彈力第一單元 相互作用5考點(diǎn)精析 6 力的基本概念 基礎(chǔ)回顧1.力的概念：力是 2.力的性質(zhì)：（1）力不能離開 而獨(dú)立存在；（2）力是物體之間的 作用；（3）力是 ，既有 ，又有 3.力的作用效果：（1）使物體發(fā)生 ；（2）改變物體的 ，使物體產(chǎn)生 4.力的三要素：（1） ；（2） ；（3） 5.力的表示方法：（1）力的 ；（2）力的 7 要點(diǎn)深化 力的基本特性 （1）力的物質(zhì)性：由于力是物體對物體的作用，所以力不能離開物體而獨(dú)立存在，有受力物體必有施力物體（

4、2）相互性：力的作用總是相互的，若A物體施力于物體，則物體也會施力于物體且兩個相互作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上（3）力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向服從力的平行四邊形法則，不能簡單地進(jìn)行代數(shù)相加8（4）瞬時性：力的作用效果與其力在同一瞬間產(chǎn)生，同一瞬間消滅（5）獨(dú)立性：某一個作用力產(chǎn)生的效果不會受其他作用力的影響，其他作用力只能各自產(chǎn)生對應(yīng)的效果力的分類力的分類方法通常按力的性質(zhì)分類或按力的作用效果等進(jìn)行分類.（1）按力的性質(zhì)分：可分為萬有引力（包括重力）、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力、核力等9（2）按力的效果分：可分為壓力、支持力、推力、拉力、引力、斥力、浮

5、力、向心力、回復(fù)力、動力、阻力（3）按作用方式分：可分為接觸力（包括彈力、摩擦力等）和場力（包括電場力、磁場力等）（4）按研究對象分：可分為內(nèi)力、外力 10 重力與重心 基礎(chǔ)回顧.重力的定義：由于 對物體的吸引而使物體受到的力2.重力的大?。和坏攸c(diǎn)重力的大小與物體的 成正比；同一物體在不同地點(diǎn)重力的大小與 成正比即G= 3.重力的方向：總是 除了在赤道和極地附近，一般不通過地心4.重心定義：重力的 叫做重心重心是重力的 作用點(diǎn)，通常可以認(rèn)為重力就作用在這一點(diǎn)上 11 要點(diǎn)深化重力與萬有引力的聯(lián)系和區(qū)別（1）重力源于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，故不能說重力就是地球的吸引力在地面上，重力僅是地球?qū)ξ矬w

6、萬有引力的一個分力，萬有引力的另一個分力是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力（2）物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力隨緯度的不同而不同，在赤道附近，這個力較大，則重力會較??；在極地附近，這個力較小，則重力會較大但由于自轉(zhuǎn)時物體所需的向心力極小，故在要求不高時，可以近似認(rèn)為mg=GmM/R2 12對重心的理解（1）重心是引力對物體上各處作用的集中表現(xiàn)，是等效作用點(diǎn)（2）重心可以在物體的幾何中心上，也可以在物體之外要根據(jù)質(zhì)量分布及幾何形狀而定（3）檢測重心位置的方法懸掛法（兩力平衡原理）但也不是所有的物體重心都可用懸掛法，懸掛法一般只適用于薄板等（4）通常受力分析時定在物體的幾何中心上 13 基礎(chǔ)回顧 形

7、變與彈力1.彈力的定義：發(fā)生彈性形變的物體在恢復(fù)原狀時對 產(chǎn)生的力叫彈力2.彈力產(chǎn)生的條件（1）兩個物體 ；（2）同時發(fā)生 3.彈力的方向（1）輕繩和細(xì)線的拉力沿著線 的方向；（2）點(diǎn)與面、面與面接觸處的彈力 （若是曲面則垂直于接觸點(diǎn)的公切面）指向物體 的方向; 14（3）彈簧的彈力方向總是沿著彈簧指向 的方向4.彈力的大?。?）對于彈性形變的彈簧產(chǎn)生的彈力遵循胡克定律： ，其中 叫勁度系數(shù)，其大小由本身的 、 和 共同決定，彈簧越硬、長度越短、橫截面積越大，其勁度系數(shù)越大； 是相對于彈簧原長時的壓縮量或伸長量；（2）形變不明顯的彈力則要根據(jù) 或 借用其他力（多為 ）的大小與三角函數(shù)值來計算確

8、定 15 要點(diǎn)深化 幾種典型物體模型的彈力特點(diǎn) 項目輕繩輕桿彈簧形變情況伸長忽略不計認(rèn)為長度不變可伸長可縮短施力與受力情況只能受拉力或施出拉力能受拉或受壓，可施出拉力或壓力，也可與桿成一定角度的力能受拉或受壓，可施出拉力或壓力力的方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧軸向力的變化可發(fā)生突變可發(fā)生突變只能發(fā)生漸變16彈力有無的判斷方法 彈力產(chǎn)生于接觸的物體之間，但相互接觸的物體不一定有彈力，只有在物體形變時才會有彈力一般地，“支持面”的形變有時較難覺察，有時要通過假設(shè)法和反證法判斷 假設(shè)法：假設(shè)將與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的運(yùn)動狀態(tài)是否改變，若運(yùn)動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運(yùn)動狀態(tài)改變

9、，則此處一定存在彈力 反證法：假設(shè)接觸處研究對象受到彈力作用，并假定此處彈力的方向，再觀察研究對象能否與題設(shè)狀態(tài)（平衡或加速運(yùn)動）相符若相符，則假設(shè)的彈力存在，若不符，則假設(shè)的彈力不存在17題型探究 18對彈力有無的判斷 如右圖所示，一質(zhì)量為m的球靜止于水平板和斜板的夾角之間，求斜板B對球的彈力.解析：如右圖所示，假設(shè)有彈力存在，則在水平方向存在一個分量，必使球做勻加速運(yùn)動，與題給靜止?fàn)顟B(tài)有矛盾說明球與斜面間雖接觸，但并不擠壓，故不存在彈力2，斜板B對球的彈力為零 19題型訓(xùn)練下面各圖接觸面均為光滑的，請你分別畫出物體所受的彈力 20根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)分析彈力 對于桿的彈力，有時無法直接確定它對物體

10、的彈力方向，可根據(jù)物體所處的運(yùn)動狀態(tài)，根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律來分析確定 如右圖所示，小車上固定著一根彎成角的曲桿，桿的另一端固定一個質(zhì)量為m的小球，試分析下列情況下桿對球的彈力方向.(1)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)；(2)小車以加速度a水平向右運(yùn)動.21解析： (1)由力的平衡條件可知：桿對小球的力與小球的重力是一對平衡力，故彈力的方向豎直向上，且大小等于球的重力mg.(2)如右圖所示選小球為研究對象，小車以加速度a向右運(yùn)動時，小球所受重力和桿的彈力的合力一定水平向右，此時，彈力F的方向一定指向右上方，只有這樣，才能保證小球在豎直方向上保持平衡，水平方向上具有向右的加速度22假設(shè)小球所受的彈力與豎直

11、方向的夾角為根據(jù)牛頓第二定律有Fsin=ma，F(xiàn)cos=mg解得：F=m(g2+a2)1/2,tan=a/g（與無關(guān)）.即=arctan a/g 答案：（1）豎直向上（2）與豎直方向的夾角為arctan a/g總結(jié)：本題所確定的桿對小球的彈力的大小和方向都和小車的加速度有關(guān)，加速度越大，彈力越大，角也越大由此經(jīng)典題我們得到啟示為：彈力不是一成不變的，它與物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān) 23題型訓(xùn)練2. 根據(jù)上題情況，請你再探究小車以加速度a水平向左運(yùn)動時桿對球的彈力的情況 24胡克定律的應(yīng)用 有關(guān)彈簧的受力分析往往較難，因為彈簧的彈力隨彈簧的形變（空間位置變化）而變化，是一種動態(tài)模型，或者說是一種準(zhǔn)靜態(tài)平

12、衡，需要把空間位置的變化與力的大小結(jié)合起來考慮 如右圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛好離開上面彈簧在這一過程中，下面木塊移動的距離為（ ） 25.m1g/k1 M2g/k1.m1g/k2 .m2g/k2解析：整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，k2彈簧的彈力為k2x1=(m1+m2)g；當(dāng)上面的木塊被提離彈簧k1時，k2彈簧的彈力為k2x2=m2g，故下面木塊移動的距離為：x1x2m1g/k2答案：26題型訓(xùn)練如右圖甲，一根輕彈簧豎直放在桌面上，下端固定，上端放一重物2m，穩(wěn)定后彈簧長為.現(xiàn)將彈簧截成等長的兩段，將重物等分成兩塊，連接如圖乙，穩(wěn)定后兩段彈簧的總長為則 （ ）.因不知彈簧原長，故無法比較27錯解警示 28誤認(rèn)為彈簧的示數(shù)與物體的運(yùn)動有關(guān) 如右圖所示，四個完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：中彈簧的左端固定在墻上；中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上