物理課程教案,主編：杜力

物理課程

電子教案

主編：杜力

參編：王雪婷王美玉

機(jī)械工業(yè)出版社

2010年7月

物理課程電子教案

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本教案是由杜力根據(jù)機(jī)械工業(yè)出版社已經(jīng)出版發(fā)行的國(guó)家規(guī)劃教材《物理》編寫的。

本教案涉及內(nèi)容是：運(yùn)動(dòng)和力，機(jī)械能，機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波，熱現(xiàn)象及應(yīng)用，固體、液

體和氣體，直流電路，電場(chǎng)與磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)，光現(xiàn)象及應(yīng)用，核能及應(yīng)用，現(xiàn)代新技術(shù)簡(jiǎn)

介等基礎(chǔ)知識(shí)。

本教材建議課時(shí)（總課時(shí)66學(xué)時(shí)）分配如下表:

章建議學(xué)時(shí)章建議學(xué)時(shí)章建議學(xué)時(shí)

第一章16第五章8第九章2

第二章6第六章10第十章2

第三章4第七章10

第四章4第八章4

小計(jì)30324

總計(jì)66

編寫教案過程中，我們注重突出以下幾個(gè)原則：

（1）便于任課教師根據(jù)本校實(shí)際，靈活地調(diào)整教案形式、裁減或復(fù)制相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。

如果用書學(xué)校給定的課程教學(xué)課時(shí)與本教案編排的66課時(shí)有出入，任課教師可以很方便地以

本教案為基礎(chǔ)草稿進(jìn)行靈活調(diào)整，編排出適合本校的教案。

（2）突出課程重點(diǎn)內(nèi)容和基本概念，強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際；

（3）結(jié)合課程教學(xué)需要，注重個(gè)別教學(xué)方法、教學(xué)形式、教學(xué)手段及案例的提示；

（4）緊扣主教材內(nèi)容，按主教材的章節(jié)順序編寫；

（5）僅僅建立與此本課程相關(guān)的核心內(nèi)容，并不對(duì)注重對(duì)教案內(nèi)容進(jìn)行不必要的、華

而不實(shí)的形式包裝；

（6）讓任課教師更容易了解教學(xué)內(nèi)容，抓住重點(diǎn)，提高工作效率。

本電子教案由杜力主編。由于編寫時(shí)間及編者水平有限，教案中難免有錯(cuò)誤和不妥之處,

懇請(qǐng)廣大教師批評(píng)指正。

編者

2010年8月

目錄

內(nèi)容簡(jiǎn)介

前言

緒論

第一章運(yùn)動(dòng)和力

1.1運(yùn)動(dòng)的描述

1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1.3重力彈力摩擦力

1.4力的合成與分解

1.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1.6物體的平衡

1.7動(dòng)量動(dòng)量守恒定律

1.8勻速圓周運(yùn)動(dòng)

1.9萬有引力定律和天體運(yùn)動(dòng)

1.10近代物理簡(jiǎn)介

第二章機(jī)械能

2.1功功率

2.2動(dòng)能動(dòng)能定理

2.3勢(shì)能機(jī)械能守恒

第三章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波

3.1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

3.2受迫振動(dòng)共振

3.3機(jī)械波

3.4噪音污染與控制

第四章熱現(xiàn)象及應(yīng)用

4.1分子動(dòng)理論

4.2內(nèi)能熱傳遞熱量

4.3物態(tài)變化時(shí)的潛熱

4.4熱力學(xué)第一定律

4.5能量守恒定律

第五章固體、液體和氣體

5.1固體、液體和氣體的基本特征

5.2晶體和非晶體

5.3液體的表面張力

5.4液體的流動(dòng)及應(yīng)用

5.5液晶

5.6理想氣體狀態(tài)參量

5.7理想氣體狀態(tài)方程

第六章直流電路

6.1電流

6.2電阻定律

6.3串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

6.4電功電功率

6.5全電路歐姆定律

6.6安全用電

第七章電場(chǎng)與磁場(chǎng)電磁感應(yīng)

7.1電場(chǎng)

7.2電勢(shì)能電勢(shì)電勢(shì)差

7.3磁場(chǎng)

7.4磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

7.5電磁感應(yīng)

7.6互感和自感

7.7電磁污染與防護(hù)

第八章光現(xiàn)象及應(yīng)用

8.1光的全反射

8.2激光的特性及應(yīng)用

8.3光污染與控制

第九章核能及應(yīng)用

9.1原子結(jié)構(gòu)原子核的組成

9.2核能核技術(shù)

第十章現(xiàn)代新技術(shù)簡(jiǎn)介

10.1航天技術(shù)簡(jiǎn)介

10.2現(xiàn)代通信技術(shù)簡(jiǎn)介

10.3新能源的開發(fā)利用與節(jié)能

教案一

【教學(xué)組織】

1.提問10分鐘

2.講解70分鐘

3.小結(jié)5分鐘

4.布置作業(yè)5分鐘

【教學(xué)內(nèi)容】

緒論

?物理學(xué)是研究物質(zhì)最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)科學(xué)。

物理學(xué)研究的目的在于幫助人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律，揭示物質(zhì)

不同層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

一、物理學(xué)的研究對(duì)象

物理學(xué)研究的是物質(zhì)最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式及物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。

物理學(xué)有許多分科，如研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力學(xué)，研究分子熱運(yùn)動(dòng)的熱學(xué)，研究電磁運(yùn)動(dòng)的

電磁學(xué)，研究光的發(fā)生、傳播及本性的光學(xué)，研究原子和原子核內(nèi)部運(yùn)動(dòng)及其結(jié)構(gòu)的原子和

原子核物理學(xué)等。

從時(shí)間尺度來看，物質(zhì)世界從1018s到10-25$,共跨越了43?44個(gè)數(shù)量級(jí)。

從空間尺度來看，物理學(xué)的最小研究對(duì)象是數(shù)量級(jí)約為10-15m的微觀粒子，最大研究

對(duì)象是數(shù)量為1026?10"m的宇宙，共跨越了42?43個(gè)數(shù)量級(jí)。

二、物理學(xué)的地位和作用

物理是自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一，物理學(xué)的研究成果和研究方法，在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都

起著重要的作用，成為自然科學(xué)研究中的領(lǐng)頭學(xué)科

物理學(xué)對(duì)生產(chǎn)力的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。

物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)，許多高新技術(shù)，如航天飛機(jī)制造技術(shù)、現(xiàn)代通信技

術(shù)、激光技術(shù)、現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)等的發(fā)展都與物理學(xué)密切相關(guān)。

三、怎樣學(xué)好物理學(xué)

物理學(xué)就是要以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)來講述物體運(yùn)動(dòng)的道理。因此，要學(xué)好物理學(xué)，首先要

具備科學(xué)的態(tài)度，掌握科學(xué)的方法，然后做好實(shí)驗(yàn)，理解物理概念，認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，并運(yùn)用

基本規(guī)律來分析和解決實(shí)際問題。

理解物理概念和基本規(guī)律是學(xué)好物理的第二個(gè)重要環(huán)節(jié)。學(xué)物理首先要概念清楚，概念

不清，就不可能真正掌握物理知識(shí)。

學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用，而做練習(xí)題是應(yīng)用物理知識(shí)的一種重要方式之一。做練習(xí)貴在精,

不在多，每做一題，務(wù)求真正弄懂，務(wù)求有所收獲。

四、誤差

?在物理實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常要對(duì)一些物理量進(jìn)行測(cè)量，而測(cè)得的數(shù)據(jù)與被測(cè)量的真實(shí)值不可

能完全一致，總會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏差，這種現(xiàn)象稱為煲拳。

1.誤差的產(chǎn)生

(1)系統(tǒng)誤差

?由于儀器精度的限制、實(shí)驗(yàn)方法的不完善、個(gè)人讀數(shù)時(shí)產(chǎn)生的偏差以及環(huán)境變化造成

的誤差等，會(huì)引起多次測(cè)量結(jié)果總是偏大或偏小，這種誤差稱為系統(tǒng)漫拳。

系統(tǒng)誤差是有規(guī)律的，只要找出原因，就可加以修正。

(2)偶然誤差

?排除了系統(tǒng)誤差，仍然存在測(cè)量結(jié)果或偏大或偏小的情況，這種誤差稱為偶然誤琴。

實(shí)驗(yàn)表明：偶然誤差中偏大或偏小的機(jī)會(huì)是均等的。因此，我們可進(jìn)行多次測(cè)量，取平

均值作為測(cè)量結(jié)果，這樣就會(huì)大大減小偶然誤差。

(3)過失誤差

?由于觀察者測(cè)量技巧不熟練或粗心大意及違規(guī)操作而引起的誤差稱為可朱誤差。

2.誤差的表示

例如，我們對(duì)某一圓棒的長(zhǎng)度/進(jìn)行了3次測(cè)量，測(cè)得的結(jié)果到如下表所示：

第一次測(cè)量長(zhǎng)度4第二次測(cè)量長(zhǎng)度，2第三次測(cè)量長(zhǎng)度A

2.32加2.33/w237m

圓棒長(zhǎng)度的算術(shù)平均值/最接近于被測(cè)棒的真實(shí)長(zhǎng)度，如下式所示：

-=/,+/2+/3=234W

3

計(jì)算測(cè)量誤差就是以算術(shù)平均值7作為真實(shí)長(zhǎng)度，并與測(cè)量結(jié)果加以比較。

(1)絕對(duì)誤差

?測(cè)量值與真實(shí)值之間的差值，稱為絕對(duì)誤差。

若用7表示多次測(cè)量的平均值，巧表示第i次測(cè)量值,則絕對(duì)誤差可表示為"-滅|。

則圓棒長(zhǎng)度/在各次測(cè)量結(jié)果的絕對(duì)誤差是：

第一次測(cè)量的絕對(duì)誤差第二次測(cè)量的絕對(duì)誤差第三次測(cè)量的絕對(duì)誤差

一7

0.02m0.01w.0.03w

(2)平均絕對(duì)誤差

?各次絕對(duì)誤差的平均值，稱作平均絕對(duì)誤差，用Ac表示：

Ax=《士-R+昆-園+…+|x,--困)/i

圓棒長(zhǎng)度/測(cè)量結(jié)果的平均絕對(duì)誤差是：

M=(0.02+0.01+0.03)/3=0.02m

(3)平均相對(duì)誤差

?平均絕對(duì)誤差與被測(cè)量平均值的百分比，稱為平均相對(duì)誤差，它表示測(cè)量的精密程

度。用蜃表示，涼越小，表示測(cè)量的精密度越高：

6x=(函/x)xl00%

測(cè)量圓棒長(zhǎng)度的平均相對(duì)誤差是：

51=(0.02/2.34)x100%?1%

3.測(cè)量結(jié)果的表示

在物理實(shí)驗(yàn)中，我們通常把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄為如下形式：

x=X±Ax

例如，原棒長(zhǎng)度的測(cè)量值應(yīng)記錄為：

/=2.34±0.02m

五、有效數(shù)字

儀器的最小刻度表示的量值越小，測(cè)量結(jié)果就越精確。

?由最小刻度線直接讀出來的數(shù)是準(zhǔn)確的，可稱為可靠契?。

?待測(cè)的量是在兩條最小刻度線之間時(shí)，這時(shí)我們只能用肉眼估計(jì)出來，因此，這個(gè)數(shù)

字是不可靠的，稱為可.教字。

?可疑數(shù)字連同前兒位可靠數(shù)字，在測(cè)量中都是有效的，稱為奇雙掣?。

對(duì)有效數(shù)字的應(yīng)用，有以下規(guī)定：

(1)一切非零數(shù)字都是有效數(shù)字。例如，1.235mm是4位有效數(shù)字。

(2)兩個(gè)非零數(shù)字之間的“0”都是有效數(shù)字。例如，11.208mm是5位有效數(shù)字。

(3)非零數(shù)字后面的“0”是有效數(shù)字,不能隨便去掉。例如，1.5Kg與1.50Kg是不同

的，前者是2位有效數(shù)字，后者是3位有效數(shù)字。

(4)非零數(shù)字前面的“0”不是有效數(shù)字，它只與單位的變換有關(guān)。例如，0.6328um、

0.00006328cm和0.0000006328m,都是4位有效數(shù)字。為方便起見,可寫成指數(shù)形式:

6.328x10-^111.6.328xl0-5cm和6.328xl(p7|n,指數(shù)不計(jì)入有效數(shù)字的位數(shù)。

第一章運(yùn)動(dòng)和力

1.1運(yùn)動(dòng)的描述

1.1.1質(zhì)點(diǎn)

【機(jī)械運(yùn)動(dòng)】

?我們把一個(gè)物體相對(duì)■另?個(gè)物體的位置，或者一個(gè)物體的某些部分相對(duì)于其他部分的

位置，隨著時(shí)間而變化的過程，稱為機(jī)械年期，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。

【參考系】

?在描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，選來作為參考標(biāo)準(zhǔn)的物體，稱為爹壽不。

例如，行駛的汽車是運(yùn)動(dòng)的，這是以地面作標(biāo)準(zhǔn)來說的。坐在行駛的汽車?yán)锏某丝?，?/p>

為自己是靜止的，在車廂里走動(dòng)的乘務(wù)員在運(yùn)動(dòng)，這都是以車廂作標(biāo)準(zhǔn)來說的。

同?運(yùn)動(dòng)物體，選擇不同的參考系來觀察同一運(yùn)動(dòng)，觀察的結(jié)果會(huì)有所不同。例如，當(dāng)

你坐在行駛的汽車?yán)?，如果選站牌作參考系，那么，你是運(yùn)動(dòng)的；如果選擇駕駛員作參考系，

那么，你是靜止的（乘客對(duì)車廂沒有位置變化）。

【質(zhì)點(diǎn)】

?具有質(zhì)量的點(diǎn)稱為原點(diǎn)。

質(zhì)點(diǎn)是經(jīng)過科學(xué)抽象的理想物理模型.

?所謂模型就是人們?yōu)榱四撤N特定的目的，而對(duì)研究對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化性的描述。

物理學(xué)中常常把所研究的客觀實(shí)體抽象為理想化模型，或把所研究的物理過程抽象為理

想化過程模型。這種理想化模型能將研究對(duì)象簡(jiǎn)單化，突出其主要特征。

?個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，要看問題的具體情況而定。研究一列火車在兩地間運(yùn)行，如前

所述，可以把列車視為質(zhì)點(diǎn)；但在如果研究火車通過某一標(biāo)志所用的時(shí)間時(shí)，則必須考慮火

車的長(zhǎng)度，而不能把火車視為質(zhì)點(diǎn)。

1.1.2時(shí)間和時(shí)刻

【時(shí)間和時(shí)刻】

?時(shí)刻是指某一瞬時(shí)。

?時(shí)同是指兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔。

例如，火車6點(diǎn)從天津站開出，6點(diǎn)50分到達(dá)北京站，這里的6點(diǎn)和6點(diǎn)50分就是火

車開出和到達(dá)的時(shí)刻，這兩個(gè)時(shí)刻之間相隔50分，就是火車運(yùn)行所經(jīng)歷的時(shí)間。

?一段時(shí)間的起始時(shí)刻稱為初畫■刻，終止時(shí)刻稱為本網(wǎng)?刻。例如，第2秒初和第2秒末,

分別是第2秒這1秒鐘內(nèi)的初時(shí)刻和末時(shí)刻。

在國(guó)際單位制中，時(shí)間的單位是秒，符號(hào)是s。常用的時(shí)間單位有分（min）、小時(shí)（。）、

年（y）等。

1.1.3路程和位移

【軌跡】

?運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)依此通過A】、Ai、A3、A4……點(diǎn)連的線，稱為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初該。

?質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線的運(yùn)動(dòng)稱為直線凈利。

?如果質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)稱為電線段利。

【路程】

?質(zhì)點(diǎn)在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)連續(xù)經(jīng)歷的各點(diǎn)形成的相摩，稱為質(zhì)點(diǎn)的瞄律。

?路徑的長(zhǎng)度，稱為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的鞍程。

【位移】

設(shè)質(zhì)點(diǎn)由初位置0,經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到末位置M,從初位置0指向末位置M的有向

線段0M,就表示質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的住瞥。位移是矢量，不僅有大小，而且有方向。

路程只有大小沒有方向，是標(biāo)量。只有作單向直線運(yùn)動(dòng)的物體，位移的大小才等于路程。

1.1.4標(biāo)量和矢量

【標(biāo)量】

?只有大小而沒有方向的物理量稱為標(biāo)革，如路程、長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、溫度、功、功

率等都是標(biāo)量。

【矢量】

?物理學(xué)中既有大小又有方向的物理量稱為矢量，如位移、速度、加速度、力等是矢量。

求矢量的和，需要按平行四邊形定則進(jìn)行。矢量可以用一根帶箭頭的線段表示，線段按

一定的標(biāo)度畫出，線段的長(zhǎng)度表示矢量的大小，箭頭的指向表示矢量的方向。

兩個(gè)矢量只有大小相等而且方向相同時(shí)，它們才是相等的。

1.1.5速度和速率

【速度】

?速度是描述運(yùn)動(dòng)物體位置變化快慢和方向的物理量。速度用符號(hào)V表示。在國(guó)際單位

制中，速度的單位是“米每秒”，符號(hào)是m/s0

速度不但有大小，而且有方向，是矢量。速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)位移的大

小，速度的方向跟物體運(yùn)動(dòng)的方向相同。

在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，速度u等于位移s跟發(fā)生該位移所用時(shí)間t之比，用公式可表示為:

V=—(1-1)

t

【勻速直線運(yùn)動(dòng)】

?物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等的時(shí)間里位移相等，這種運(yùn)動(dòng)就稱為名速直

線摩功。

在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，物體的位移與發(fā)生此位移的時(shí)間成正比，其比值是一個(gè)恒量。

【變速直線運(yùn)動(dòng)】

?物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里位移不相等，這種運(yùn)動(dòng)就稱為變速享繾

年動(dòng)。

【平均速度】

?在變速直線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)物體的位移S與發(fā)生該位移所用時(shí)間/的比值，稱為這段位

移內(nèi)的平華速度。平均速度用0表示，

v=-(1-2)

t

例(1-1)在北京2008第29屆奧運(yùn)會(huì)上，牙買加飛人博爾特(圖1T0)以9秒69

的成績(jī)奪得男子百米冠軍，并且打破自己保持的世界紀(jì)錄。設(shè)博爾特前5.0s內(nèi)跑了46m,

求他在全程、前半程和后半程內(nèi)的平均速度。

解：依題意，運(yùn)動(dòng)員在后段4.69s內(nèi)跑了54m。根據(jù)公式1-2,可計(jì)算出三段位移的平

均速度是：

全程v=1=121=10.32(m/s)

t9.69

前段r.=任-=9.2(rn/s)

15.0

后段v2=^_=H,51(m/s)

24.69

【瞬時(shí)速度】

?運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)前后一段極短時(shí)間內(nèi)的平均速度，稱為在該時(shí)

刻(或位置)的.時(shí)速度，簡(jiǎn)稱速度。

運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的方向，與物體在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向相同

【速率】

?瞬時(shí)速度的大小，稱為瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱速率。速率是標(biāo)量。

技術(shù)上通常用速度計(jì)來測(cè)量速率。

【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】

1.重點(diǎn)：誤差、參考系、質(zhì)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)的描述

2.難點(diǎn)：參考系

【教學(xué)方法與教學(xué)手段】

1.利用試樣、掛圖等教具。

2.利用多媒體資料進(jìn)行短時(shí)演示。

【小結(jié)與布置作業(yè)】

1.小結(jié)

熟悉基本定義，注重將基本知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解.

2.布置作業(yè)

盡量獨(dú)立完成相應(yīng)章節(jié)中的習(xí)題，必要時(shí)可相互交流與探討問題。

教案二

【教學(xué)組織】

1.提問10分鐘

2.講解70分鐘

3.小結(jié)5分鐘

4.布置作業(yè)5分鐘

【教學(xué)內(nèi)容】

1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1.2.1勻變速直線運(yùn)動(dòng)

【勻變速直線運(yùn)動(dòng)】

?物體沿直線運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等的時(shí)間內(nèi)，速度的變化(增加或減少)都相等，

這種運(yùn)動(dòng)就稱為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

?物體沿直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)一個(gè)物體的速度隨時(shí)間而均勻減少，通常稱為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

1.2.2加速度

【加速度】

?物體運(yùn)動(dòng)速度的改變量跟發(fā)生這一改變量所用時(shí)間的比值，稱為加速度。

加速度是表示物體速度改變快慢的物理量。用。表示加速度，那么，

0=9(1-3)

t

在國(guó)際單位制中，加速度的單位是m/s2,讀作“米每二次方秒”。

加速度不但有大小，而且有方向，也是矢量。

加速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量，加速度方向與速度方向在一條

直線上。

選取初速度的方向?yàn)檎较?，如果速度增加，末速?大于初速度%,加速度是正

值，這時(shí)加速度的方向跟初速度火的方向相同：如果速度減小，末速度片小于初速度為,

加速度是負(fù)值，這時(shí)加速度的方向跟初速度的方向相反。

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，速度是均勻變化的，比值匚的是恒定的，加速度的大小不變,

t

方向也不變，因此，勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)。加速度為零的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)

動(dòng)。

值得注意的是，加速度的大小只與速度變化的快慢有關(guān)，與速度本身的大小無關(guān)。速度

大，加速度不一定大。相反，速度小，加速度也可能很大。

例（1-2）做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的火車在50s內(nèi)速度從8m/s增加到18m/s,求火車的加

速度。

已知：vo—8m/svi=18m/sf=50s

求：a

解：選取火車初速度方向?yàn)檎较?/p>

"牛=胃=。2（/）

例（1.3）汽車緊急剎車時(shí)，在2s內(nèi)速度由10m/s減小到零，剎車這段時(shí)間內(nèi)汽

車的運(yùn)動(dòng)可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，求汽車的加速度。

已知：vo=lOm/svt=0/=2s

求：a

解：選取初速度方向?yàn)檎较?/p>

匕一%0-10_,2、

a=------=------=—5（m/s2）

t2

1.2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

【勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度】

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式可以從加速度的定義得出:

山公式4=9

得到:

匕=%+R（1-4）

例（1一4）汽車在緊急剎車時(shí)，加速度的大小是6m/s2,如果必須在2s內(nèi)停下來，汽

車行駛的最大允許速度是多少km/h?

分析與解答：汽車必須在2s內(nèi)停下來，這就要求汽車最遲在剎車后兩秒末的速度變?yōu)?/p>

零，即匕=。。加速度。和運(yùn)動(dòng)時(shí)間f是已知的，求出初速度V。，就是汽車行駛的最大允許

速度。

汽車剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與初速度方向相反，取初速度的方向?yàn)檎较?

則加速度為負(fù)值，即。=-6m/s\

已知：匕=。/=2sa=-6m/s2

求：Vo

解：由公式v,=v0+at可得

v0=vt-at=0-（-6）X2=12m/s=43.2km/h

【勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移】

根據(jù)平均速度的定義，我們知道，做變速運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間/內(nèi)的位移s等于物體在這

段時(shí)間內(nèi)的平均速度少和時(shí)間/的乘積，即5由此可得到

12

s=vQt+—at（1-5）

這是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，它表示出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系。

例（1-5）一輛汽車原來勻速行駛，然后以1m/s2的加速度加快行駛，從加快行駛開

始，經(jīng)12s的時(shí)間行駛了180m,求汽車開始加速時(shí)的初速度是多大？

分析與解答：在這個(gè)問題里，加速度小行駛時(shí)間，和行駛距離s都是已知的，由位移

公式S=%/+—a/解出v（）＞即為汽車開始加速時(shí)的初速度。

2

汽車加速時(shí)，速度越來越大，加速度的方向與初速度的方向相同，取初速度的方向?yàn)檎?/p>

方向，加速度為正值，即。=1m/s2o

已知：a—1m/s2t—\2ss=180m

求：Vo

12

]s—at

解：由公式5=%/+：卬2可以得出：％=2

代入數(shù)據(jù)得：

1,

180――xlxl22

%=----毛------=9（m/s）

利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本公式，還可以推導(dǎo)出另外?個(gè)很有用的公式。

22

v,-v0=las（1-6）

直接表明了玲、9、a和s之間的關(guān)系，在解決有些問題時(shí)用起來比較方便。

當(dāng)物體從靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可得到公式

匕=at

12

s=—at~

2

v,2=las

例（1-6）飛機(jī)以45m/s的速度著陸，在跑道上滑行30s而停止。若把飛機(jī)在跑道

上滑行時(shí)看成勻變速直線運(yùn)動(dòng)，求飛機(jī)在滑行過程中的加速度和向前滑行的距離。

分析與解答：飛機(jī)在跑道上滑行時(shí)初速度和末速度以及滑行時(shí)間都是已知的，利用勻變

速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式就可以求出加速度a,再將加速度a代入位移公式,，即可求出飛機(jī)向

前滑行的距離。

已知：v（）=45m/svt=0t=30s

求：a和So

解：由公式a=匕二出可得：

t

0-45…2、

a=------=-1.5（m/s）

30

1,

再由s=%/+一。廠可得

2

1,

5=45X30+-X(-1.5)X302=675(m)

例（1-7）火車以5m/s的速度在平直的鐵軌上勻加速行駛500m時(shí)，速度增加到15

m/s,火車通過這段位移需要多少時(shí)間?

分析與解答：本題已知初速度、末速度和位移，需要求火車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，但只由速度公

式或位移公式均不能求解，因此，需要根據(jù)題意和運(yùn)動(dòng)規(guī)律列出兩個(gè)方程組成方程組進(jìn)行求

解。

解法1：匕=%+at(1)

12

s=vot+-at-(2)

由(1)式得R=匕一%,代入(2)式得

121,、1,、

s^vot+-at=%/+/(匕_%)/=](匕+%)/

2s2x500”,、

t=----------=-------=50(s)

v,+v015+5

解法2：

_=y1±vL=5±15=10(m/s)

22

又由s=vt可得

S500“

t=—=---=50(s)

v10

例(1-8)馬克沁重機(jī)槍（圖1-16）發(fā)射槍彈時(shí)，槍彈在槍筒中的運(yùn)動(dòng)可以看作是

勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果槍彈的加速度大小是5.0Xl（）5m/sJ槍筒長(zhǎng)0.81m,槍彈射出槍口

時(shí)的速度是多大?

圖1-16馬克沁重機(jī)槍

分析與解答：槍彈在槍筒中的運(yùn)動(dòng)可以看作是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，槍筒的長(zhǎng)

度就是這個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移s,槍彈射出槍口時(shí)的速度就是這段位移的末速度以。根

據(jù)題目所給的條件，已知s、a和vo=O,使用推導(dǎo)公式1-6,便可求出叫。

已知：VQ=Os=0.81mo=5.OX105m/s2

求：vt

解：由匕2-％2=2as可得

2

vt=2as

vt=J24s=,2x5.0x10,x0.81=900（m/s）

1.2.4自由落體運(yùn)動(dòng)

【自由落體運(yùn)動(dòng)】

?物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，稱為自由落體運(yùn)動(dòng)。

嚴(yán)格來說，自由落體運(yùn)動(dòng)只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生。

早在17世紀(jì)，伽利略仔細(xì)研究過物體下落的運(yùn)動(dòng)后指出：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的

勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

【自由落體加速度】

在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。

?加速度跟物體的質(zhì)量、大小或形狀無關(guān)，這個(gè)加速度稱為自由落體加速度，也稱為

重力加速度，通常用g來表示。

重力加速度的方向是豎直向下的，它的大小可以用實(shí)驗(yàn)方法來測(cè)定。精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),

在地球上不同的地方，g的大小略有不同，表1-2列出了地球上不同緯度處的重力加速度。

表L2地球上不同緯度處的重力加速度

地點(diǎn)赤道廣州上海北京北極

緯度0°23°06'30°⑵39°56'90°

g(m/s2)9.7809.7889.7949.8019.832

緯度越大的地方，重力加速度的值越大。在同一緯度處，高度越高的地方，重力加速度

的值越小。在通常的計(jì)算中，可以把g取作9.8m/s2。在粗略計(jì)算中，還可以把g取作lOmH。

自由落體運(yùn)動(dòng)公式是

H=gf

y=21gr2

W=2gy

例（1-9）每一星球上的物體，都受到該星球的重力作用，而且在自由下落時(shí)具有與

該星球相應(yīng)的重力加速度。假設(shè)宇航員在月球（圖1-19）上作實(shí)驗(yàn)時(shí)，使一小球從離月球表

面高產(chǎn)1.5m的位置自由下落，并測(cè)得下落時(shí)間/=1.36s。若地球匕的重力加速度為g,求月球

上的重力加速度g'以及小球落月球地表時(shí)的速度叫。

分析與解答：由于已知小球下落的高度y和下落的時(shí)間3由位移公式y(tǒng)=；g/2可求得

重力加速度，由速度公式vt=gt可求得小球落到月球地表時(shí)的速度。

解：由公式y(tǒng)=可得g，=m

,2y2x1.5，/c2

..g==----7-=1.62(m/s-)

t21.362

7

vt=gr=1.62x1.36=2.20(m/s)

山本題我們還可推出：

g,1.621

即：月球上的重力加速度g'約為地球上重力加速度的六分之一。

【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】

1.重點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移

2.難點(diǎn)：自由落體的加速度

【教學(xué)方法與教學(xué)手段】

1.利用試樣、掛圖等教具。

2.利用多媒體資料進(jìn)行短時(shí)演示.

【小結(jié)與布置作業(yè)】

1.小結(jié)

熟悉基本定義，注重將基本知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

2.布置作業(yè)

盡量獨(dú)立完成相應(yīng)章節(jié)中的習(xí)題，必要時(shí)可相互交流與探討問題。

教案三

【教學(xué)組織】

1.提問10分鐘

2.講解70分鐘

3.小結(jié)5分鐘

4.布置作業(yè)5分鐘

【教學(xué)內(nèi)容】

1.3重力彈力摩擦力

1.3.1重力

【力】

?物體之間的相互作用稱為力。

力對(duì)物體的作用效果與力的大小、方向及力的作用點(diǎn)有關(guān)。

?力的大小、方向及力的作用點(diǎn)稱為力的三要素。

力是有大小和方向的量，所以，力是矢量。

力可以用一根帶箭頭的線段來表示。線段是按一定比例（標(biāo)度）畫出的，它的長(zhǎng)短表

示力的大小，它的指向表示力的方向，箭尾表示力的作用點(diǎn)，力的方向所沿的直線稱為力的

作用繾。這種表示力的方法，稱為力的用不。

按力的性質(zhì)進(jìn)行分類，有重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等；

按力的作用效果進(jìn)行分類，有拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力等。

作用效果不同的力，性質(zhì)可能相同，如拉力、壓力、支持力實(shí)際上都是彈力，只是作

用效果不同。

性質(zhì)不同的力其作用效果可能相同，如不論是什么性質(zhì)的力，作用效果是加快物體運(yùn)

動(dòng)的力，就可稱它為動(dòng)力；作用效果是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力，就稱它為阻力。

在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛（N）。

1千克力=9.8牛頓

【力的作用效果】

力的作用效果：力不僅可以使受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，也可以使受力物體的形

狀和體積發(fā)生變化。

例如，原來靜止的足球被踢出去時(shí)，足球就在力的作用下，由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

給運(yùn)動(dòng)的足球施加?阻力，足球就可以停下來；沿直線滾動(dòng)的鐵球，在經(jīng)過側(cè)面的磁鐵時(shí)，

因其受到磁鐵的吸引力作用會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向。

例如，手用力拉彈簧，彈簧發(fā)生伸長(zhǎng)；用力拉弓，弓就發(fā)生彎曲。

【力的特性】

力的三個(gè)基本特性：

(1)力不能脫離物體而單獨(dú)存在。

(2)力總是成對(duì)出現(xiàn)。

(3)力不僅有大小，而且還有方向和作用點(diǎn)。

【重力】

?物體由于地球的吸引而受到的力，稱為事力。

地球上的一切物體都要受到重力的作用。

重力不僅有大小，而且有方向。從物體總是沿著豎直方向自由下落到地面的事實(shí)可以看

到：重力的方向總是豎直向下的。

重力的大小可以用彈簧秤測(cè)出?物體靜止時(shí)對(duì)彈簧秤的拉力大小等于物體受到的重力。

重力G的大小跟物體的質(zhì)量加成正比。重力G跟物體的質(zhì)量如的關(guān)系式是：

G=mg

一個(gè)物體的各部分都要受到重力的作用。從作用效果上看，我們可以認(rèn)為物體各部分受

到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)稱為物體的事心、。

物體的重心位置越高，支撐面越小，重力作用線距支撐面的邊線距離越小，物體的穩(wěn)定

性越差，稍有移動(dòng)，重心就會(huì)越出支撐面而使物體翻倒。由于物體總有自發(fā)地使重心趨向于

最低的趨勢(shì)，所以，物體的重心越低越穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)高層建筑或貨物在堆放及運(yùn)輸過程中，

都要設(shè)法擴(kuò)大支撐面和降低貨物整體的重心以確保其穩(wěn)定性。

1.3.2彈力

【彈力】

?發(fā)生形變的物體，由于自身需要恢復(fù)原狀，就會(huì)對(duì)引起形變的物體產(chǎn)生力的作用，這

種力稱為浮力。

?發(fā)生形變的物體，在外力停止作用后，如果能夠恢復(fù)原狀，這種形變稱為浮隹形變。

?若外力超出了一定限度，即使撤掉外力，物體也不能完全恢復(fù)原狀，這個(gè)限度稱為厚

性限度。

英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F的大小與彈簧的伸長(zhǎng)(或縮短)

的長(zhǎng)度x成正比，這個(gè)結(jié)論稱為朝克軍曾，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是：

F=kx(1-7)

式中k為彈簧的勁度系數(shù)，簡(jiǎn)稱為勁度。勁度系數(shù)由彈簧的材料、形狀、長(zhǎng)短、粗細(xì)等

因素決定，單位是牛每米，符號(hào)是N/m。

我們平常說的拉力、壓力、支持力、繩子的張力等都是彈力。彈力的方向總是與引起形

變的外力方向相反。

1.3.3摩擦力

【滑動(dòng)摩擦力】

?當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)于另一個(gè)物體滑動(dòng)時(shí),要受到另一個(gè)物體阻礙它

相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力稱為滑動(dòng)摩擦力。

滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。

實(shí)驗(yàn)表明：滑動(dòng)摩擦力Ff的大小與物體受的支持力FN的大小成正比，即

F(=PFN(1-8)

U稱為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與相互接觸物體的材料的性質(zhì)和接觸血的粗糙程度有關(guān)。

【靜摩擦力】

?兩個(gè)相互接觸、相對(duì)靜止的物體，當(dāng)沿著接觸面有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一種阻礙

相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的力，這個(gè)力稱為靜摩擦力。

靜摩擦力的方向跟接觸面相切，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

靜摩擦力的大小隨外力的增大而增大。但是靜摩擦力的增大有一個(gè)限度，靜摩擦力的最

大值稱為最大靜摩擦力。當(dāng)推力大于最大靜摩擦力時(shí)，木箱就開始滑動(dòng)。滑動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦

力略小于最大靜摩擦力。

【摩擦力的利與弊】

走路、夾東西、開車、機(jī)器的傳動(dòng)和制動(dòng)，都離不開摩擦力的幫助。為增大摩擦力，常

在物體的接觸面上設(shè)置一些凹凸不平的花紋（如鞋底、輪胎、傳動(dòng)帶等）；單杠、雙杠運(yùn)動(dòng)

員經(jīng)常在手上擦上些碳酸鎂粉末去抓單杠、雙杠，以防打滑。另?方面，人們又必須盡量減

少機(jī)器中零部件之間的摩擦力及其所引起的磨損，以保持機(jī)器原有的精度和功能，延長(zhǎng)機(jī)器

的使用壽命。例如，現(xiàn)代交通工具磁懸浮列車，就是利用磁場(chǎng)使列車與鐵軌之間脫離接觸從

而達(dá)到減小摩擦阻力目的。

【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】

1.重點(diǎn)：力、力的作用效果、力的特征

2.難點(diǎn)：滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力

【教學(xué)方法與教學(xué)手段】

1.利用試樣、掛圖等教具。

2.利用多媒體資料進(jìn)行短時(shí)演示。

【小結(jié)與布置作業(yè)】

1.小結(jié)

熟悉基本定義，注重將基本知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

2.布置作業(yè)

盡量獨(dú)立完成相應(yīng)章節(jié)中的習(xí)題，必要時(shí)可相互交流與探討問題。

教案四

【教學(xué)組織】

1.提問10分鐘

2.講解70分鐘

3.小結(jié)5分鐘

4.布置作業(yè)5分鐘

【教學(xué)內(nèi)容】

1.4力的合成與分解

1.4.1力的合成

【力的合成】

?一個(gè)力如果它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就稱為那幾個(gè)力的合

力，而那幾個(gè)力就稱為這個(gè)力的力力。求幾個(gè)力的合力稱為力的自或。

?幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力稱為

手底力。

實(shí)驗(yàn)證明：兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力，它們的合力的大小和方向可以用表示這兩個(gè)力的線

段作為鄰邊所畫出的平行四邊行的對(duì)角線來表示，這個(gè)規(guī)則就稱為平行四邊形定則。

表1-4兩個(gè)分力大小不變但不同夾角時(shí)的合力

0=0°R

F=F\+F2

0°<0<90°FR+F：

2

0=90°FR=4F：+F2

90°<0<180°FR

0=180°

FR=|FI-F2|

由表1-4可以看出，當(dāng)。=0°,即B與F2方向相同時(shí)，合力FR也與它們同向并達(dá)到最

大，F(xiàn)R=FI+F2。當(dāng)。=180°,即Fi與F2反向時(shí),FR與較大的分力同向，并達(dá)到最小,FR=|Q-&|；

特別是，若R=F2,貝I」FR=0,這稱為兩個(gè)共點(diǎn)力的平衡。

注意：只有當(dāng)分力在同?直線上時(shí)，合力的數(shù)值才可以用加減法來計(jì)算。

如果有兩個(gè)以上的共點(diǎn)力作用在物體匕我們也可以應(yīng)用平行四邊形定則求出它們的合

力。具體方法是：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所

有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是所有這些力的合力。

例(1-10)重量G=3N的氣球，如圖1-38所示，同時(shí)受到風(fēng)的水平推力F|=12N,以

及空氣浮力F2=8NO求氣球所受的合力FRO

分析與解答：由圖1-38可知，氣球要受三個(gè)力作用：氣球重力G,水平向右風(fēng)力F|=12N,

空氣向上浮力

F2O

先合成F2和G,可得一個(gè)向上的力F3=8-3=5N,根據(jù)勾股定理，得

FR=收+k=.]44+25=13(N)

合力與水平方向的夾角為：tK&-F3_5N_5。=22.6°

F、12N12

例(1-11)圖1-39所示是兩個(gè)定滑輪組，物體K重20N,物體L重15N,兩滑輪之間

的繩子上懸掛物體M,當(dāng)a=90°時(shí)，三個(gè)物體都處于平衡狀態(tài)。求物體M的重力是多大？

分析與解答：由圖1-39可知，O點(diǎn)受到OA、OB、OC三段繩子的拉力B、F2sF3作

用。當(dāng)各物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，F(xiàn)2=15N,F3=20N,F1等于物體M的重力。0點(diǎn)在拉力B、

F2、F3作用下處于平衡狀態(tài)，它們的合力等于零，即F2和F3的合力F與F1大小相等、方向

相反.因此，只要求出F2和F3的合力F,就可以知道物體M受到的重力。

作O點(diǎn)的受力分析圖，用平行四邊形定則求出F2和F3的合力F

F=《F；+F；=^152+202N=25N

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，力F與F|相等且方向相反，故F]=F=25N,即物體M的重

力是25N。

1.4.2力的分解

?如果幾個(gè)力共同作用的效果，與原來一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，這幾個(gè)力就稱為原來那

個(gè)力的分力。求一個(gè)已知力的分力，稱為力的分解。

力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循力的平行四邊形定則。只是現(xiàn)在要根據(jù)對(duì)角線

來求平行四邊形的兩個(gè)鄰邊。如果不加限制，同一條對(duì)角線可作出無數(shù)個(gè)平行四邊形。但在

處理實(shí)際問題時(shí)，可以根據(jù)已知力所產(chǎn)生的實(shí)際效果(形變、運(yùn)動(dòng)等)，先判定出兩個(gè)分力

的方向，就可以作出確定的分解了。

?把一個(gè)已知力沿兩個(gè)互相垂直的方向分解，稱為正交分解法。運(yùn)用正交分解法時(shí)，通

?？梢肫矫嬷苯亲鴺?biāo)系。

例如，放在水平面上的物體受到一個(gè)斜向上方的拉力F的作用，F(xiàn)與水平方向夾角為

0o這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)效果：水平向前拉物體，同時(shí)豎直向上拉物體，因此，力F可以分解

為沿水平方向的分力Fx和沿豎直方向的分力Fy,兩個(gè)分力的大小為

Fx=Fcos0,Fy=Fsin9

例如，放在光滑斜面上的物體，受到豎直向下的重力作用，重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：使物體

沿著斜面下滑，同時(shí)使斜面受到壓力。因此，重力G可以分解為這樣兩個(gè)力：平行于斜面

使物體下滑的力Gx,垂直于斜面使物體壓緊斜面的力Gy,重力的這兩個(gè)分力的大小為

Gx=Gsin0,Gy=Gcos。

用正交分解法求合力，就是將原有的力沿X、丫兩個(gè)互相垂直的方向進(jìn)行分解，然后用

代數(shù)運(yùn)算分別求出X、Y方向的合力Fx和Fy,最后求出Fx和Fy的合力F,F就是原有各

個(gè)力的合力。

如果物體的平衡條件用正交分解法來表示，就是合力F的兩個(gè)分力Fx和Fy都為零：

即Fx=0,Fy=0o

例(1-12)傾角為0的斜面上，物塊受重力G、支持力FN和摩擦力Ff作用，如圖1-46

所示，求它們的合力。

分析與解答：選擇如圖1*46所示的X軸和丫軸方向，把重力G分解為

Gx=Gsin。，Gy=Gcos0

則X方向和丫方向上的合力為

Fx=Gx-Ff,Fy=Gy-FN

本題中，即使物體沿斜面方向不平衡，它在垂直斜面方向仍是平衡的，即Fy=0,所以，

Fx就等于合力F。即F=Fx=Gsin0-Ff

例(1-13)木箱重600N,放在水平地面上，一個(gè)人用大小為200N與水平方向成30°

向上的力拉木箱，木箱沿地平面勻速運(yùn)動(dòng)，求木箱受到的摩擦力和地面所受壓力。

分析與解答：木箱受到重力G、地面對(duì)它的支持力FN和摩擦力Ff及人的拉力F四個(gè)

力的共同作用，如圖147所示。

力F產(chǎn)生兩個(gè)效果：一個(gè)是沿水平方向拉木箱，另一個(gè)是沿豎直方向提木箱。將力F

進(jìn)行正交分解，則

Fx=Fcos30°=200X0.866=173(N)

Fy=Fsin30°=200X0.5=100((N)

因木箱在X方向處于平衡，所以，由平衡條件可知，木箱在X方向的合力為零，即

Fx-Ff=0,則Ff=Fx=173((N)

又因木箱在丫方向也處于平衡，所以

FN+Fy-G=0

FN=G-Fy=600-100=500(N)

因?yàn)榈孛嫠軌毫N'與木箱所受支持力FN是作用力與反作用力，其大小相等、方

向相反,所以，F(xiàn)N'=FN=500(N)

【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】

1.重點(diǎn)：力的合成

2.難點(diǎn)：力的分解

【教學(xué)方法與教學(xué)手段】

1.利用試樣、掛圖等教具。

2.利用多媒體資料進(jìn)行短時(shí)演示.

【小結(jié)與布置作業(yè)】

1.小結(jié)

熟悉基本定義，注重將基本知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解.

2.布置作業(yè)

盡量獨(dú)立完成相應(yīng)章節(jié)中的習(xí)題，必要時(shí)可相互交流與探討問題。

教案五

【教學(xué)組織】

1.提問10分鐘

2.講解70分鐘

3.小結(jié)5分鐘

4.布置作業(yè)5分鐘

【教學(xué)內(nèi)容】

1.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1.5.1牛頓第一定律

【牛頓第一定律】

一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。

這就是牛頓第一定律。物體的這種保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)稱為慣性，因

此，牛頓第一定律又稱為慣性定律。

一切物體在任何情況下都具有慣性，慣性是物體的固有屬性。

在實(shí)際問題中，我們所看到的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，都是物體在平衡力作用

下的結(jié)果。

1.5.2物體受力分析

在具體分析某個(gè)物體的受力情況時(shí)，應(yīng)先把這個(gè)物體從與它發(fā)生相互作用的物體中隔離

開來，找出周圍物體對(duì)它的每一個(gè)作用力，確定這些作用力的作用方向和作用點(diǎn)，并且用力

的圖示把這些力一表示出來。這種分析物體受力的方法稱為空力分析與學(xué)力圖。

【水平面上物體的受力分析】

如果用繩子沿水平方向拉著木塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)木塊除了受到重力G、支持力

FN和滑動(dòng)摩擦力Ff作用外，還要受到繩子的拉力F,如圖1-54所示。此時(shí)木塊一共受4個(gè)

力的作用。

【斜面上物體的受力分析】

若有一木塊沿著光滑斜面下滑，它會(huì)受到哪些力的作用呢？很明顯，木塊要受到豎直向

下的重力G和斜面對(duì)木塊產(chǎn)生的支持力FN的作用，支持力FN的方向垂直于斜面向上，如

圖1-55所示。

假如木塊沿著不光滑的斜面下滑，木塊除了受到重力G和支持力FN以外，還受到滑動(dòng)

摩擦力R的作用?；瑒?dòng)摩擦力的方向與木塊相對(duì)于斜面運(yùn)動(dòng)的方向相反，即方向是沿著斜

面向上，如圖1-56所示。

【連接體受力分析】

?幾個(gè)物體通過某種方式聯(lián)接起來，其中一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)，使其它物體也隨之運(yùn)動(dòng)，這樣

的幾個(gè)物體所組成的體系，稱為連搔俗。

分析連接體的受力情況時(shí),往往需要把各物體隔離出來，逐個(gè)分析每個(gè)物體的受力情況。

分析物體受力情況和畫受力圖，大致可按下列思路進(jìn)行：

（1）根據(jù)要求確定研究對(duì)象，并把被研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來，畫出其示意圖。

（2）分析物體受力情況時(shí)，應(yīng)根據(jù)力是物體間的相互作用這概念去分析，不能多畫

一個(gè)力，也不能少畫或畫錯(cuò)一個(gè)力。可按重力、彈力和摩擦力的順序逐步分析，將各個(gè)力按

方向和大小畫在物體上。

（3）必須注意的是：在受力圖只畫被研究物體所受到的力，它對(duì)周圍物體的作用力不

要畫在它的受力圖上。必須確定一個(gè)力的施力者是“誰(shuí)”，如果找不到施力者，該''力"肯

定不存在。

1.5.3牛頓第二定律

，質(zhì)量是指物體所含物質(zhì)的多少。

【加速度與力的關(guān)系】

。與尸成正比：a8八

一般說來，一個(gè)物體不只是受到一個(gè)力的作用，當(dāng)物體同時(shí)受到幾個(gè)力的共同作用時(shí)，

總可以找出這幾個(gè)外力的合力來等效代替它們。因此，在關(guān)系式。8尸中，尸是作用在物體

上的外力的合力。實(shí)驗(yàn)還表明，。的方向總與合外力尸的方向相同。例如，水平地拉動(dòng)平面

上的靜止物體時(shí)，你向哪一方向用力，物體就向哪一方向運(yùn)動(dòng)。

【加速度與質(zhì)量的關(guān)系】

a與加成反比關(guān)系：—?

m

【牛頓第二定律】

物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度方向跟合外力的方

向相同。這就是牛頓第二定律。牛頓第二定律用數(shù)學(xué)公式表示是：

FA-