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  • 2021-05-23 发布

高一物理必修一第三章-相互作用-全章教案

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真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 课题:§ 3.1.1 重力 基本相互作用 第 1 课时 总序第 个教案 课型:新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 三维目标: 知识与技能 1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体 发生形变或使物体运 动状态发生改变. 2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图. 3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系. 4.知道物体重心的含义. 5.知道重力产生的原因及其定义. 6.了解四种基本相互作用. 过程与方法 1.知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的. 2.能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个 因素有关. 3.能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的. 4.自己动手,找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力. 5.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法. 情感态度与价值观 1.通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识. 2.通过实验,培养学生的团结协作精神. 3.通过本节课的学习,培养全面观察分析问题的能力. 教学重点 1.力的概念、图示以及力的作用效果. 2.重力的概念及重心的理解. 教学难点 1.力的概念. 2.重心的概念和位置. 教学方法: 探究、讲授、讨论、练习 教学用具: 多媒体课件,长方形木块,锯条,橡皮条,已知质量的钩码,重垂线, 铅笔,刻度尺,质量均匀的金属板等. 教学过程: [新课导入] [多媒体投影] 播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有 推动)、火箭发射、压缩海绵”等录像资料. 学生观察讨论,引发学生的兴趣 师:通过以上的观看,大家可以总结出这几个物体的共同点吗? 生 1:这几个物体都在运动. 生 2:不对,有的在运动,有的静止,比如说人推物体时并没有推动物 批注 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 体. 生 3:海绵的情况和那几个物体有所不同,那几个物体都是从运动到静 止或者从静止到运动,形状都没有发生变化,但是海绵形状变化比较明显. 师:刚才这位同学观察得很仔细,除了海绵之外的其他物体形状好像没 有发生变化,或者说它们的变化从图中观察不出来.是不是真的没有发生变 化呢?其他几个物体从运动到静止或从静止到运动,而海绵的形状发生了变 化,这些都是什么原因造成的呢? 生:是因为物体受到了力的作用. [新课教学] 一、力和力的图示 [演示实验] 演示用手压锯条、拉橡皮条等等,提出问题. 师:类似这些你还能举出哪些生活实例? 生:类似这样的例子很多,比如小树在大风的作用下的弯曲,直尺在力 的作用下的弯曲,绳子在力的作用下的扭转,弹簧对压缩它的物体的力的作 用. 师:所有这些现象说明了什么? 生:要使物体形状发生变化,要对它施加力的作用. 师:物体形状或体积的变化称为形变,从刚才几个例子我们可以得到什 么样的结论? 生:力是使物体产生形变的原因. 师:这是力的作用效果之一,除了这样一种作用效果之外,力还有什么 样的作用效果呢?试举例说明. 生 1:用力推箱子,可以发现箱子开始运动了,说明是力使物体从静止 变为运动了.可见力可以使物体从静止变为运动. 生 2:汽车停下来,首先要刹车,可见要使物体从运动变为静止,需要 力的作用。 生 3:飞行在空中的足球,当一个运动员用头顶一下,发现足球的运动 方向发生了变化,可见运动方向的变化需要力的作用. 师:刚才几个同学举例非常好,物体速度的变化称为物体运动状态的 变化,那么我们能不能把上述几位同学的话总结成一句话呢? 生:力是物体运动状态发生变化的原因. 师:结合上面的分析,再加上我们初中所学的知识,大家给力下一个 定义. 1.力的概念:力是物体间的相互作用,力是物体运动状态变化的原因, 力是物体发生形变的原因. 师:当我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时,同样大小的力产生 的作用效果一样吗? 生:不一样. 师:所以力是既有大小又有方向的物理量,这样的物理量叫什么?以前 我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况? 生:这样既有大小又有方向的物理量称为矢量,我们在以前的学习中 位移、速度、加速度都是矢量. 2. 力的单位与测量 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 师:物理量都有自己的单位,力的单位是什么呢? 师:要想测量力的大小,我们可以用什么工具呢? (1)力的单位是牛顿,简称牛,符号是 N. (2)力的大小可以用测力计(弹簧秤)来测量. 3.力的图示和示意图 师:要具体描述作用在物体上的一个力,我们可以采用什么样的方法? 生:可以用力的图示的方法. 师:要想画力的图示,需要了解哪几个问题? (1) 力的三要素:大小、方向和作用点. (2) 力的图示:用一根带箭头的线段来表示一个力的大小、方向和 作用点. 师:下面我们就进行一下力的图示的练习. (多媒体投影例题) [参考例题] 如图 3—1—1 所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为 150N,用力的图 示法表示拉力. 解析:画力的图示要严格按照以下步骤进行: (1)选定标度. (2)从作用点沿力的方向画一线段,线段长短按选定的标度和力的大小 画.线段上加刻度,如图甲所示从 O 点竖直向上画一段 3 倍于标度的线段; (3)在线段终点上加箭头表示力的方向.为了简便也可以照图乙那样不 画物体,而用质点来表示物体,画出力 F 的图示. 学生活动:做例题中物体受力的图示,教师巡回指导,帮助水平较差 的学生,把做得好的同学的图示用实物投影投到大屏幕上,和学生自己做的 进行比较,也可以让同位之间互换进行检查,找出对方的缺点,锻炼学生发 现错误的能力. (3)力的示意图 由于高中对物体进行受力分析的时候很多,力的图示画起来比较麻烦, 我们以后会经常画一种简化的力的图示——力的示意图.力的示意图是在力 的图示的基础上,不对力的大小有具体的要求,只画力的作用点和方向,表 示物体在这个方向上受到了力.我们在以后经常要用到这种方法,希望大家 能够熟练掌握. [课堂训练] 1.下列关于力的说法中正确的是………………………………………… ( ) A. 射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 推力作用 B.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用 C. 只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到 力 D.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体 解析:子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,使子弹离开枪 口时有很大的速度,但子弹离开枪口以后,只受重力和空气阻力作用,并没 有一个所谓的推力,因为不可能找到这个“推力”的施力物体;故不存在, 所以 A 错.物体间力的作用总是相互的,甲推乙的同时乙也推甲,故说法 B 错.不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时,都会施 力,马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书,故 C 错.由于 自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的 物体,所以每一个物体既是受力物体,又是施力物体,故说法 D 正确. 2.下列说法中正确的是……………………………………( ) A.有的物体自己就有力,如爆炸的手榴弹,所以这个力可以没有施力物体 B.力不能离开物体而存在 C. 不接触的物体之间一定没有力的作用 D.有物体存在就一定存在力 4.力的性质和分类: 力的性质主要有三个: (1)力的物质性:力是不能离开物体而独立存在的,只要有力,就有 施力物体和受力物体。 (2)力的相互性:力存在于施力物体和受力物体之间,力的作用是相 互的,施力物体和受力物体同时存在。 (3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向。 力的分类常见的有两种: (1)性质力:根据力的本质和产生规律来命名的,如重力,弹力,摩 檫力,电场力,磁场力等。 (2)效果力:根据力的作用效果来命名的,如推力,拉力,压力,支 持力;动力,阻力;浮力,向心力等。 效果不同的力,性质可以相同;性质不同的力,效果可以相同。 二、重力 (投影展示物体下落的几幅图象) 下落的物体可以有从树上下落的苹果、跳高运动员、飞机投下救援物 资等等. 师:这样几个物体有一个共同的特点是什么? 生:它们都落向地球. 师:通过刚才的学习,我们知道力是改变物体运动状态的原因,那么 物体的下落是由于什么力作用呢? 生:是受到重力的作用. 师:重力产生的原因是什么? 1.重力产生的原因:是由于地球的吸引而使物体受到的力. 师:要研究一个力,首先要研究这个力的三要素,重力的三要素应该怎 样进行研究呢? 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 2.重力的三要素 (1)大小:重力的大小可以用弹簧秤进行测量. 同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的, 根据公式 G=mg 中的 g 是我们以前所学的自由落体加速度,它的大小 与物体所处的高度和纬度有关.当高度增加时,g 的值减小;当纬度增加时, g 的值增大.那么重力的方向是如何的呢? (2)方向:重力的方向是竖直向下的. (3)作用点:重力的作用点称为重心, ①重心的概念:从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中在 一个点上,这个点叫做物体的重心. ②重心的测量 物体的重心是如何进行确定的呢? 规则形状并且质量分布均匀的物体 重心是在几何中心.质量分布不均匀物体的重心除与物体形状有关外,还 与物体质量分布有关. 现在这里有一个不规则形状的薄木板,大家设计一个实验方案来标出 这块木板的重心所在. (学生设计实验,对实验方案进行讨论) [参考案例] 用悬挂法确定薄板的重心 这是一种老师们比较熟悉的方法.演示时可以增加重心在物体之外的 情况.例如,如图 3—1—2 所示的薄板,在用悬挂法确定了物体的重心之后, 在板上固定一条细线 ab,再在其重心 c 处拴上细线提拉,可使薄板水平平 衡. 生:可以用悬挂的方法来确定这块薄木板的重心位置. 师:实验的原理是什么呢? 生:根据物体的拉力和物体的重力平衡,拉力的方向一定是竖直向上, 绳子的反向延长线一定通过重心的位置,我们可以改变薄木板的悬挂点,用 两条直线的交点来确定薄木板的重心. 师:很好,根据自己的实验方案,大家分组进行实验,同时,也可以 选择其他的物体想办法测出他们的重心,例如我们的直尺、三角板、物理课 本、橡皮等等. (学生进行分组实验,寻找薄物体的重心) 三、四种基本相互作用 (学生自己阅读教材第 56 页四种基本相互作用) 注:由于这一部分是属于了解性质的问题,让学生自己阅读,有利于 提高学生阅读科技论文的能力,是学生提高自己水平的很好机会,老师一定 要相信学生有这个能力,不能把一切都进行讲解,而是应该把这一部分时间 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 让学生自由支配,锻炼学生的自学能力,为终身学习作好准备. 师:请同学们把自己阅读的内容总结一下. 生:这一部分叙述的是自然界的四种基本相互作用,它们分别是万有 引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用. 师:它们的基本特点是什么? 生:万有引力相互作用存在于一切物体之间,相互作用的强度随距离 的增大而减小;电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间,它们的本质是 相同的,称之为电磁相互作用;强相互作用和弱相互作用存在范围很小,它 们的作用范围只有 10-15m,但是弱相互作用的强度只有强相互作用的 10—12. 师:刚才这几位同学总结得非常好,自然界的这四种相互作用是近几 十年才发现的,许多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体 现形式,也就是说有更为一般的一种相互作用就可以解释自然界所有的力学 现象了,这里面包括著名科学家爱因斯坦也支持这种说 法,并且在晚年致 力于统一场方面的研究但没有成功.这也给我们同学们留下了需要研究的问 题,希望有一天我们的同学当中有一位能够解决这个问题. 点评:通过讲解这一部分,可以激发学生对科学前沿的了解,积极投 身到为科学而献身的队伍中去. [小结] 力的概念在初中已经有所接触,但是它的理解仍然是一个难点,关键是在于 力是物体间的相互作用这一问题上,并且两个力地位是相同的.重力是在初 中已经学习过的一个概念,对它的理解主要应该放在重心的研究上,知道不 同情况下物体重心的位置.自然界四种基本相互作用是新教材新增的内容, 对它的理解不必太深,了解这方面的知识,为将来发展打下基础. 教学后记: 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 课题:§ 3.1.2 重力 基本相互作用 第 2 课时 总序第 个教案 课型:习题课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 [学习目标] 1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示. 2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念 .3.了解自然界中四种基本相互作用. [基础知识回顾] 一、力和力的图示 1.力的特性 (1)力的物质性:力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而独立存在.我 们谈到一个力时,一定同时具有受力物体和施力物体. (2)力的相互性:力总是成对出现的.施力物体同时又是受力物体,受力物 体同时又是施力物体. (3)矢量性:力不仅有大小而且有方向. 2.力的作用效果:改变物体的运动状态或使物体发生形变. 说明 只要一个物体的速度变化了,不管是速度的大小还是速度的方向改变 了,物体的运动状态就发生变化. 3.力的表示方法 (1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力. ①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③ 箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把物体用一 个点表示). 注意 (1)标度的选取应根据力的大小合理设计.一般情况下,线段应取 2~ 5 个整数段标度的长度.(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度. (2)力的示意图:用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点. [延伸思考] 是否只有接触的物体之间才有力的作用?举例说明. 答案 不是.例如:两个相距一定距离的同种电荷相互排斥,异种电荷相互 吸引;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引等. 二、重力 1.重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力. 2.产生原因:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力.但不能说成“重 力就是地球对物体的吸引力”. 3.大小:G=mg,g 为重力加速度,g=9.8 m/s2,同一地点,重力的大小与 批注 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 质量成正比,不同地点重力的大小因 g 值不同而不同.(注意:重力的大小 与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关)[来源:学科网 ZXXK] 4.方向:重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下,也 不是指向地心). 5.作用点:在重心上. (1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点. (2)重心位置与质量分布和物体形状有关,质量分布均匀、形状规则的物体 的重心在物体的几何中心上.重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”) 物体上. [典例解析] 一、对力的概念的理解 例 1 下列关于力的说法中正确的是( ) A.甲用力把乙推倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用 B.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受力, 不会施力 C.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体 D.两个力的大小都是 5 N,则这两个力一定相同 解析 甲推乙的同时,乙也在推甲,力的作用是相互的,A 错;不论物体是 否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时都会施力.例如马拉车时, 车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上支撑书,B 错;由于自然界中的物体 都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一 个物体都受到别的物体的作用,是受力物体,同时也对其他物体施力,即又 是施力物体,C 对;力是矢量,比较两个力是否相同,除了比较其大小还要 比较其方向,D 错. 答案 C 二、力的图示和示意图 例 2 在图 3 甲中木箱 P 点,用与水平方向成 30°角斜向右上的 150 N 的 力拉木箱;在图乙中木块的 Q 点,用与竖直方向成 60°角斜向左上的 20 N 的力把木块抵在墙壁上.试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中 电灯所受重力和拉力的示意图. 图 3 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 答案 如图所示 三、重力和重心的特点 例 3 关于重力和重心,下列说法正确的是( ) A.当物体漂浮在水面上时重力会减小 B.放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力 C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上 D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变 解析 物体的重力与物体所处状态无关,A 错;物体对水平面的压力与物体 的重力的施力物体及受力物体不同,B 错;物体的重心位置与物体的形状及 质量分布有关,只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心, C 错,D 对. 答案 D [巩固训练] 1.(对力的概念的理解)关于力,下列说法正确的是( ) A.有的物体自己就有力,如爆炸的手榴弹,所以这个力可以没有施力物体 B.力不能离开物体而存在 C.不接触的物体之间一定没有力的作用 D.有的物体只是施力物体而不是受力物体 2.(重力的特点)关于物体所受的重力,以下说法正确的是( ) A.物体只有在地面上静止时才受到重力作用 B.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受到的重力 C.物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力 D.同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它所受到的重力都是一样 大的 3.(对重心的理解)下列关于重心的说法中正确的是( ) A.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合 B.用一条绳子把一个物体悬挂起来,物体处于完全静止状态,该物体的重 心不一定在绳子的延长线上 C.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外 D.重心与物体的形状和物体的质量分布有关 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 4.(力的图示和示意图)如图 4 所示,叠放的物体 A、B 静止在水平地面上, 物体 A 对物体 B 的压力是 10 N,试画出这个力的图示和示意图. 图 4 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 课题:§3.2.1 弹力 第 1 课时 总序第 个教案 课型:新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 三维目标: 知识与技能 1.知道弹力产生的条件. 2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它 们的方向. 3.知道形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比, 即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题. 过程与方法 1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力. 2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力. 3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据. 情感态度与价值观 1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程 的重要作用.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习 物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯. 2.从任何物体都能发生形变人手,培养学生实事求是的世界观.认识 事物本来面目,不被表面现象所迷惑. 教学重点、难点: 教学重点: 1.弹力有无的判断和弹力方向的判断. 2.弹力大小的计算. 3.实验设计与操作. 教学难点: 弹力有无的判断及弹力方向的判断. 教学方法: 探究、讲授、讨论、练习 教具准备: 刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、面团、白纸,墨水瓶(灌 满红墨水)、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜 及支架(两套)、物理小车、橡皮筋、小螺旋桨、小球、演示胡克定律用的带 刻度的木板、弹簧、钩码等等 教学过程: [新课导入] 每小组分发一根细铁丝,让同学们自己动手绕制一个小弹簧.(可以让 学生在家先做好)让学生拿起自己绕制的小弹簧,轻轻地拉一拉或压一压. 师:在弹簧被拉伸的同时,有没有感觉到你的手受到一个力的作用? 生:有. 师:那么,这又是个什么力呢?它是怎样产生的,它的大小、方向各如 何?带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识. [新课教学] 一、弹性形变和弹力 批注 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 [实验演示] 演示实验 1:钢锯条在手的作用下弯曲. 演示实验 2:弹簧被拉长或压短. 演示实验 3:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转. 演示实验 4:铜片被弯成直角状、 演示实验 5:面团在重力作用下下坠,形状变化. 演示实验 6:纸张被手揉皱. 学生观察思考什么是形变 师:上面的几个实验非常容易做,大家可以在课下做这几个实验,同时 也可以根据自己的思路设计出更好的实验。这几个实验共同的特征是什么? 生 1:它们的形状都发生了变化. 生 2:它们的体积有的发生了变化. 师:物体形状或体积的变化叫做形变.物体的形变分为几种类型呢?请 举例说明. 生 1:根据物体形变的程度,有一种形变是由于物体被弯曲造成的,比 如说弯曲的直尺,弯曲的竹竿等等. 生 2:有的形变可能是由于物体被拉长而引起的,比如说拉长的橡皮筋、 被拉长的弹簧等等. 生 3:弹簧还可以由于被压缩而产生形变,我们可以把这种形变叫做压 缩形变,同样的例子还有被压缩的面包、海绵等等. 生 4:绳子被扭转后也会发生形变,我们可以称之为扭转形变,被扭转 的金属也有这样的特征. 师:(鼓励)刚才同学们总结得非常好,我们可以根据形变的不同状况把 形变分为弯曲形变、拉伸或压缩形变以及扭转形变.刚才举的那些例子都很 容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有? 生 1:没有. 生 2:可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来. 师:我们来看这样几个实验. (实验参考, 如图 3—2—1 所示,用手压扁平瓶子的不同部位,细管中的液面上升 或下降,通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变;在一个大桌上放两个 平面镜,用小型激光源发射激光照射平面镜 M,用力压桌面,让一束光依次 被两面镜子反射,通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距 离. (演示实验) 师:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象? 生:通过观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变. 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 师:我们用了什么样的方法? 生:微观放大的方法. 师:可以得出什么样的结论? 生:一切物体都可以发生形变. 师:形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫 做弹性形变.发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状 呢? 实验演示橡皮筋在较大的力的作用下的断裂 师:通过刚才的观察说明什么情况呢? 生:发生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的,不能超过一定的限 度.超过一定限度,即使撤去力的作用,也不会恢复原状. 师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得非常好,这种限度叫做弹性限度.任 何发生弹性形变的物体都有弹性限度,这也是为什么弹簧秤不能称量质量过 大物体的原因,如果质量过大,会损坏弹簧秤. 师:当发生弹性形变的物体要恢复原状就会对与它接触的物体有什么作 用? 生:将会对与它接触阻碍它恢复原状的物体有力的作用. 师:我们把这种发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物 体产生力的作用,这种力叫做弹力.下面通过观察几个演示实验,大家来总 结一下弹力产生的条件. 实验方案参考 1.弯曲的锯条将小球弹出. 2.压缩弹簧将与之相毗邻的小车推出. 3.伸长着的橡皮筋将与之相连的小车拉过来. 学生讨论回答 生:通过观察以上的几个实验,可以知道弹力产生的条件有两个:接触 并且发生形变. 师:力是一个矢量,弹力当然也是矢量,那么通过以上的实验,大家总 结一下弹力的方向。 生:弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向. [课堂训练] 关于弹力的产生,下列说法中正确的是……………………………( ) A.只要两物体相接触就一定产生弹力 B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C 只要物体发生形变就一定有弹力产生 D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用 答案:D 解析:此题根据弹力的产生条件,接触和弹性形变缺一不可.A、C 都只 有弹力产生条件的一个方面,而 B 只说“有相互吸引”,只能证明有力存在, 不是弹力,故选项 D 正确. 二、几种弹力 师:让我们通过几种常见的弹力进一步来研究弹力问题. 实验演示课本放在桌面上,绳子悬挂物体 师:当把课本放在桌面上,根据我们以前所学的知识,课本和桌面之间 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 14 的相互作用力是什么呢? 生:是课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力. 师:它们是不是弹力?为什么? 生:它们是弹力,因为它们符合弹力产生的条件,接触并且发生形变. 师:压力和支持力的方向是怎样的呢? 生:压力的方向是垂直于支持面并且指向被压的物体,支持力的方向是 垂直于支持面指向被支持的物体. 师:刚才我们演示了绳子拉物体的情形,绳子的拉力是不是弹力呢?它的 方向又是如何规定的呢? 生:绳子的拉力也是弹力,它的方向沿着绳指向绳收缩的方向. 师:好的,下面我们通过具体的例子判断一下弹力的有无和方向. 多媒体投影例题 (参考例题) 试分析图 3—2—2 中光滑小球受到的弹力的情况(小球放在水平面上静 止),并画出小球受到的重力和弹力(示意图). 师:在这个例子中,倾斜的墙面对小球有没有弹力的作用呢? 生 l:墙和小球之间好像应该有弹力. 生 2:不好判断,因为二者虽然接触但是它们的形变情况从图中观察不 出来. 生 3:产生弹力的必要条件是接触,充分条件是挤压产生形变.在上图 中与小球相接触的有两点 A 和 B,因此小球所受到的弹力只能来自这两点, 但是有接触并不一定就产生弹力,必须要挤压才产生形变.对月点来说,小 球一定与水平面挤压,因为假设没有水平面,小球在重力作用下一定掉下来, 因此 B 点有弹力且方向垂直于 B 点的切面指向圆心;对于.A 点来说,假设 受到侧壁的弹力 F,则 F 将会使小球向右运动,这与题目(小球静止)相矛盾, 所以侧壁对小球没有弹力,小球受力情况如图所示,两力大小相等、方向相 反. 师:刚才那位同学分析得非常好,这种方法我们以后经常用来判断力的 有无,这种方法叫做假设法,就是假设这个力存在,看在这个力存在时作用 效果是否与物体实际的运动状态相符合,如果确实符合,说明这个力确实存 在,如果不相符合,可以判定这个力不存在. 三、胡克定律 师:下面我们大家设计一个实验,实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的 因素. 学生设计实验,然后分组实验 参考实验案例 如图 3—2—6 所示,用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,系统静止时, 弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重;弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出. 注意事项 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 15 (1)本实验要求定量测量,因此要尽可能减小实验误差.标尺要竖直且紧 靠指针以减小读数带来的误差,每次改变悬挂钩码个数后,要待系统稳定后 再读数. (2)实验中所提供的米尺精确度为 1 mm,应估读一位. (3)弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度,注意不要超过它的弹性 限度使用. 建议做法: (1)选择器材: 从弹簧组中选择一只弹簧(注意它的弹性限度)悬挂在铁架台的横杆上; 实验桌上有 200g、50g 的钩码各一盒,选择 50g 钩码来做这一实验.(想一想,为什么?)(参 考答 50kg 的钩码质量比较小,容易调节,另外增加一个不会损坏弹簧) (2)首先将实验装置调整妥当(如整个装置是否竖直平稳,标尺与弹簧的 距离是否合适,标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内,是否便于读数 等). (3)读出弹簧自然下垂时指针所指刻度. (4)悬挂 50g 钩码一个,待稳定后,读出弹簧上指针所指刻度并计算出弹 簧的伸长量记入表格 (5)逐个增加钩码,重复第 4 步,至少做 5 组数据. 初态指针对应刻度 (cm) 弹簧弹力(N) 指针所指刻度(cm) 弹簧伸长量(cm) (6)图象法处理数据:在下面的坐标纸上,以弹簧弹力为纵轴,弹簧伸长量为 横轴建立坐标系,如图 3—2—?所示.描出 5 个特殊点,以寻找弹簧弹力和 弹簧伸长量之间的关系. 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 16 拓展一步:常用的实验数据的处理方法有:计算法(求比值、求积、求和、 求差等)和图象法两种.两者比较,图象法处理数据更为直观、更容易得出 物理变化规律,且该种方法处理数据能更好地减小实验的偶然误差. 师:通过以上的实验,我们可以得出怎样的结论? 生:通过分析实验中的实验数据,我们可以得到弹簧弹力的大小与弹簧 的形变量成正比. 师:用一个公式来表示这种关系. 生:F=KX 其中 F 是弹簧受到的弹力大小,X 是弹簧的形变量,既可以是 弹簧的伸长量,又可以是弹簧的压缩量. 师:这个公式实际上是一个定律,叫做胡克定律,是英国科学家胡克首 先发现的,其中式子中的 A 是弹簧的劲度系数,单位是牛每米,符号是 N/ m.生活中常说有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”指的就是它们的劲度系数不 同.弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长 度等量有关,这个量反映了弹簧的特性. [小结] 在弹力的教学过程中,有这样几个难点需要突破,一是任何相接触的 物体间都可能有弹力,弹力的产生条件是接触并且有形变,但是有些物体的 形变量很小,不容易观察到,就会使学生产生这样的疑问:这种情况下弹力 到底有没有?例如物体放在桌面上,压力和支持力不能通过形变来进行判断, 解决这个问题的方法是微小形变的演示,通过演示,使学生确信任何两个接 触的物体间都可以有弹力.另外一个难点是弹力有无的判断,解决这个问题 可以用假设判断的方法,不仅让学生知道判断的方法,更应该让学生学会这 些方法的迁移,例如假设的判断方法,也可以用到摩擦力有无的判断中去.一 般弹力大小的判断要根据物体的实际情况判断,而弹簧弹力的判断可以根据 胡克定律进行判断,让学生通过实验“发现”胡克定律,在发现中锻炼究物 理规律的能力. 教学后记: [来源:学科网 ZXXK] 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 17 课题:§ 3.2.2 弹力 第 2 课时 总序第 个教案 课型:习题课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 [学习目标] 1.知道形变的概念,会区分弹性形变和非弹性形变. 2.知道弹力的定义及产生的条件,会判断两个物体间是否存在弹力,会判断 弹力的方向. 3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题. [基础知识回顾] 一、弹性形变和弹力 1.弹性形变和弹力 (1)形变:物体在力的作用下形状或体积发生的变化. ①弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变.②非弹性形 变:外力撤去后不能完全恢复原状的形变. (2)弹性限度:当形变超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或 “不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度. (3)弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力. 2.弹力产生的条件:(1)两物体相互接触;(2)发生弹性形变. 二、几种弹力 1.压力、支持力的方向:总是垂直于接触面,若接触面是曲面,则垂直于 接触面的切线;若接触面是球面,弹力方向延长线或反向延长线过球心. 2.绳的拉力方向:总是沿着绳并指向绳收缩的方向. 三、胡克定律 1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成正比. 2.公式:F=kx. 3.说明 (1)应用条件:弹簧发生形变时必须在弹性限度内. (2)x 是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度. (3)k 为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、 材料等因素决定,与弹力 F 的大小和伸长量 x 无关. (4)F-x 图象是一条过原点的倾斜直线(如图 6 所示),直线的斜率表示弹簧 的劲度系数 k. 批注 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 18 图 6 (5)弹簧弹力的变化量ΔF 与形变量的变化量Δx 也成正比,即ΔF=kΔx. 一、弹力的产生 例 1 下列关于弹力的几种说法,其中正确的是( ) A.只要两物体接触就一定产生弹力 B.静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力 C.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变 D.只要物体发生形变就一定有弹力产生 解析 两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力,A、D 错误.静止在水平 面上的物体所受重力的施力物体是地球,而压力的施力物体是该物体,受力 物体是水平面,两力不同,B 错误,C 正确. 答案 C 二、弹力的方向 例 2 画出图 7 中静止物体 A 所受弹力的示意图. 图 7 解析 支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体, A 物体所受弹力的示意图如图所示. 答案 见解析图 针对训练 分别画出图 8 甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图.(甲中小球 用细绳挂在光滑的墙壁上,乙中小球用细绳拴着静止在桌角上,丙中杆一端 放在光滑的半球形碗中,另一端靠在墙壁上) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 19 图 8 答案 受力示意图如图所示 三、胡克定律 例 3 竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为 4 N 的物体时弹簧长度为 12 cm;挂 一重为 6 N 的物体时弹簧长度为 13 cm,则弹簧原长为多少?劲度系数为多 少? 解析 弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长,由胡克定律知:弹簧的拉力与弹簧 伸长量成正比,即 F=kx,其中 k 为劲度系数,x 为弹簧伸长量,x 在数值 上等于弹簧伸长后总长度 L 减去弹簧原长 L0,即 x=L-L0.改变悬挂重物的 重力,伸长量变化,这样可以列出两个方程,通过方程组可求出弹簧原长和 劲度系数. 设弹簧的原长为 L0,劲度系数为 k,设挂 G1=4 N 的重物时弹簧的长度为 L1, 挂 G2=6 N 的重物时弹簧的长度为 L2,则 L1=12 cm,L2=13 cm,由胡克定 律得: G1=k(L1-L0) G2=k(L2-L0) 代入数据解得:L0=10 cm,k=200 N/m 即弹簧原长为 10 cm,劲度系数为 200 N/m. 答案 10 cm [巩固训练] 1.(弹力的产生)下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是( ) A.有弹力作用在物体上,物体一定发生形变,撤去此力后,形变完全消失 B.有弹力作用在物体上,物体不一定发生形变 C.弹力作用在硬物体上,物体不发生形变;弹力作用在软物体上,物体才 发生形变 D.一切物体受到弹力都要发生形变,撤去弹力后,形变不一定完全消失 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 20 2.(弹力的产生)杂技演员有高超的技术,能轻松地顶住从高处落下的坛 子.如图 9 所示,关于他顶坛时头顶受到的压力,产生的直接原因是( ) 图 9 A.坛的形变 B.头的形变 C.坛子受到的重力 D.人受到的重力 3.(弹力的方向)三个相同的支座上分别放着三个质量和直径均相同的光滑 圆球 a、b、c,支点 P、Q 在同一水平面上.a 的重心位于球心,b、c 的重 心分别位于球心的正上方和正下方,如图 10 所示,三球皆静止,试分析三 种情况下支点 P、Q 对球的弹力方向是怎样的? 图 10 4.(胡克定律)由实验测得某弹簧所受弹力 F 和弹簧的长度 L 的关系图象如 图 11 所示,求: 图 11 (1)该弹簧的原长为多少? (2)该弹簧的劲度系数为多少? 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 21 课题:§ 3.3.1 摩擦力 第 1 课时 总序第 个教案 课型:新授课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 三维目标: 知识与技能 1.知道滑动摩擦力的产生条件,认识滑动摩擦的规律.知道动摩擦 因数与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关,会判断滑动摩擦 力的方向. 2.能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力. 3.认识静摩擦的规律,知道静摩擦力的变化范围及其最大值. 4.知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力. 5.会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小. 过程与方法 1.培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能 力. 2.培养学生的实验探究能力. 3.让学生学会在实验中控制变量和实验条件. 4.通过自己动手实验,培养学生分析问题、解决问题的能力. 情感态度与价值观 1.利用实验和生活实例激发学生学习兴趣. 2.培养学生实践——认识(规律)——实践(解决实际问题)的思想. 3.在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法. 教学重点、难点: 教学重点 1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断. 2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断. 3.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。 教学难点 1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断. 2.静摩擦力大小的简单计算. 教学方法: 探究、讲授、讨论、练习 教具准备 多媒体教学课件、长方体木块(每组 3 块)、弹簧秤、毛巾;玻璃板、 毛刷(两个学生一组).身边的物体(例如水杯、黑板擦、钢笔、橡皮、讲 桌等物体) 教学过程: [新课导入] 师:(举生活中的例子,也可以用多媒体演示) (演示实验]用手握住水杯. 师:水杯为什么没有运动? 生:因为水杯受力平衡. 师:水杯受几个力呢? 生:两个,重力和手对它的摩擦力.重力和摩擦力应该是平衡力. 批注 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 22 师:那么摩擦力的方向又是如何呢? 生:重力的方向竖直向下,摩擦力和重力大小相等,方向相反,所以在这 个问题中摩擦力的方向应该竖直向上. 师:这位同学回答得很好,今天我们就在初中学习的基础上进一步学习摩 擦力. [进行新课] 一、静摩擦力 师:首先看一下什么是摩擦力,大家回忆一下初中所学的内容,叙述一下 摩擦力的概念. 生:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时, 就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这个力叫做摩擦力. 师:(举身边的例子,用水平推力推课桌时,课桌没有运动)当我用力推课 桌时,课桌为什么没有运动? 生:因为课桌与地面之间有摩擦力的作用. 师:这种摩擦力发生在相对静止的两个物体之间,我们把这种摩擦力叫做 静摩擦力.同学们思考一下静摩擦力存在的条件. 生 1:首先两个物体间的接触面不光滑. 生 2:两个物体间有相对运动趋势. 生 3:两个物体应该接触并且相互挤压. 师:(鼓励)刚才几位同学分析得非常好,根据上节课的知识,弹力产生的 条件是接触并且有形变,那么把摩擦力产生的条件概括成一句话,这句话应该 怎样表达? 生:两个接触面不光滑的物体间有弹力并且有相对运动趋势. 师:下面我们通过实验探究一下静摩擦力的大小和方向. [实验探究](参考实验) (1)用弹簧测力计水平地拉静止在水平桌面上的木块,逐渐增大拉力,直 到木块运动为止。观察在此过程中弹簧测力计的示数变化,并将实验数据填入 表格中. (2)在木块上增加砝码,重复上述实验,将实验数据填入表中. 师:实验数据记录的表格应该怎样设计? 生:我设计的表格是这样的. 多媒体投影学生的表格设计(参考表格) 师:根据实验结果,尝试讨论以下问题:木块在水平桌面上,不用外力 去拉,它有没有受到摩擦力的作用? 生:没有 师:用弹簧测力计轻 轻拉木块,但它不动,木块有没有受到摩擦力的作 用? 实验次数 木块的运动情 况 木块(或含砝码)的重力 G/N 弹簧测力计的示 数 F/N l 2 3 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 23 生:有. 师:其大小和方向如何?依据是什么? 生:大小与拉力大小相同,方向与相对运动趋势的方向相反,即与拉力 的方向相反;依据二力平衡. 师:静摩擦力的大小是一个固定的值吗?它与压力有关系吗?如何确定其 大小? 生:静摩擦力的大小不是一个固定值,它与压力没有关系,可以用二力 平衡条件来确定它的大小,在物体静止时,物体受到的拉力和物体受到的地面 对它的静摩擦力相等. 师:当物块才刚开始相对于桌面滑动,这时物块所受的静摩擦力叫什么? 它的大小和方向呢? 生:最大静止摩擦力;大小等于物块刚开始运动时的最小拉力,方向与 相对运动趋势的方向相反. 师:大家讨论归纳一下静摩擦力的特点. 生:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不 动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力 的大小.静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,跟物体间相对滑动趋势方 向相反.静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值, 叫做最大静摩擦力,用 fM 表示.最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线 方向,跟物体间相对运动趋势相反. 师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得很好,在一般情况下,如果两个相 接触的物体之间存在着静摩擦力的作用,则并不一定处于最大静摩擦状态,最 大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小推力. 师:对于静摩擦力,我们还要讨论几个问题,首先考虑第一个问题:静 摩擦力能不能发生在运动的物体之间? 生 1:我看不可以,因为这种摩擦力是静摩擦力. 生 2:我不同意刚才这位同学的看法,静摩擦力中的“静”应该是指的相 互接触并且有相对运动趋势的物体之间的摩擦力,它应该是指的相对静止. 师:对,静摩擦力中的“静”是指的相对静止.第二个问题是静摩擦力 的大小如何确定? 生:可以根据平衡条件来做. 师:下面我们看这样一个例子. [课堂训练] 用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向).下列说法正确的是( ) A.瓶中油越多,手必须握得越紧 B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大 C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的 D.以上说法都正确 答案:AC 解析:手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦 力跟油瓶受到的重力平衡——静摩擦力的大小由瓶的重力(大小)决定;油瓶变 重,它受到的静摩擦力必须随之增大,手握得紧一点,相应的最大静摩擦力值 也就大一些,才能保障油瓶不会掉落下来;如果手握得不够紧,正压力不够大, 最大静摩擦力小于油瓶的重力,油瓶就会掉下来.所以选项 A 正确.手握得越 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 24 紧,手与瓶之间的正压力越大,最大静摩擦力值也越大;但这时油瓶受到的是 静摩擦力,是与油瓶重力平衡的静摩擦力,是一个定值——等于油瓶的重力.可 见,选项 B 错误,C 正确;显然 D 也不正确. 师:继续刚才的分组实验,当拉力大于物体与地面间的最大静摩擦力时, 物体的运动情况发生了怎样的变化? 学生继续做实验,仔细观察实验现象,并对实验现象进行解释. 生:物体由静止变为了运动. 师:这时候物体与地面之间还有没有摩擦力?如果有,是什么性质的摩擦 力? 生:物体与地面之间仍然有摩擦力,不过摩擦力的性质由静摩擦力变为 滑动摩擦力. 师:好,我们下面就来研究一下滑动摩擦力. 二、滑动摩擦力 师:请同学们阅读课文,结合上面的实验,然后说出什么叫做滑动摩擦, 什么叫做滑动摩擦力. 生:从上面的实验可得出,两个相互接触的物体有相对滑动时,物体之 间存在的摩擦叫做滑动摩擦.在滑动摩擦中,物体间产生的阻碍物体间相对 滑动的作用力,叫做滑动摩擦力. 师:根据静摩擦力产生的条件,我们探究一下滑动摩擦力产生的条件是 怎样的. 生:接触面粗糙的两个物体之间有弹力并且有相对运动. 动手实验,“感受摩擦力” 学生做身边的实验,感受与滑动摩擦力有关的因素,回答老师提出的问 题. (参考实验)在桌面上垫一张纸,把手压在纸上,然后手掌向前推,保持 接触面的材料不变,在大小不同的压力下朝前推手掌(材料可以是纸、塑料、 毛巾、木板、橡胶等);然后保持压力不变,改变接触面的材料. 师:通过比较,感受滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关. 生:与正压力和接触面的粗糙程度有关. 师:下面我们自己设计一个实验,看一下滑动摩擦力到底与正压力之间 的关系是什么.首先大家考虑一下实验器材的选择,然后探究如何用这些器材 进行实验,也就是实验原理是什么,最后我们进行实验. 学生探究如何进行实验,包括实验器材的选择、实验过程的设计、实验 数据的处理等等. 师:第一个问题,实验前你选择的器材是什么? 生:我们可以继续刚才那个实验,只不过是让木块运动起来. 师:对木块的运动情况有没有限制? 生:木块要匀速运动或缓慢地移动,因为只有这样才可以保持拉力等于 滑动摩擦力. 师:是的,这一点一定要注意.实验过程中是如何改变木块对地面的压 力的呢? 生:可以在木块上添加砝码. 师:实验数据是怎样进行处理的? 生:我们可以用表格的形式记录下在不同压力下物体做匀速运动的拉力 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 25 大小,而在水平面上运动时物体对地面的压力大小等于物体的重力,所以我们 要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力.为记录数据设计的表格 如下: 多媒体投影学生设计的表格 实验次数 1 2 3 4 压力 FN/N 拉力 F/N 摩擦力 f/N 师:记录了数据以后是如何对数据进行处理的呢? 生 1:可以用每组得到的摩擦力和对应的重力相比. 生 2:可以作摩擦力 f 随压力 Fn 变化的图象,如果图象是一条直线,说 明二者成正比. 师:刚才两个同学的做法都很好,但是我还是建议用第二种做法,这样 作出来的图象一目了然,很容易进行判断.如果你在测量中出现了错误的点, 这个点可以在作图中舍去.以后大家要多采用图象的方法处理实验所得到的数 据. 师:实验得到的结论是什么? 生:在其他条件不变的情况下物体与地面间的滑动摩擦力与物体对地面 的压力成正比. 师:大家猜想一下滑动摩擦力还与什么因素有关? 生 1:可能与接触面的面积有关. 生 2:可能与物体运动的速度有关. 生 3:可能与物体与接触面的粗糙程度有关. 师:下面大家就通过实验验证一下我们的猜想. 学生实验,教师巡回指导. 师:通过实验,我们能够得出什么样的结论? 生:物体与地面间的滑动摩擦力与接触面积无关,跟物体运动的速度大 小无关,跟接触面的粗糙程度有关. 师:(总结)更为精确的实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也 就是跟两个物体间的垂直作用力成正比.如果用 F 表示滑动摩擦力的大小,用 FN 表示压力的大小,则有 F=μFN,其中μ是比例常数(它是两个力的比值,没 有单位),叫做动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,材 料不同,两物体间的动摩擦因数也不同.动摩擦因数还跟接触的情况(如粗糙 程度)有关. 师:滑动摩擦力的方向是如何规定的? 生:滑动摩擦力跟物体相对运动方向相反. 师:(强调)需要注意的是,滑动摩擦力的方向虽然是跟相对运动方向相 反,但是要把相对运动方向跟运动方向这两个概念区分开,不能混为一谈. 师:为了加强对滑动摩擦力的理解,我们看下面一个例题. 多媒体展示课本例题 注意:在例题讲解的过程中,教师一定要把分析问题的机会留给学生, 不能越俎代庖,而应该循序渐进地引导学生形成正确的分析问题的方法,锻炼 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 26 学生分析问题特别是受力分析的能力,为以后复杂的受力分析打下良好的基 础. 三、滚动摩擦力 一个物体在另一个物体表面上滚动时,物体之间存在的摩擦叫做滚动摩 擦.在滑动摩擦中,物体间产生的阻碍物体间滚动的作用力,叫做滚动摩擦 力.在压力相同时,滚动摩擦力要比滑动摩擦力小得多。 [小结] 摩擦力是物理教学中的难点,这节课突破难点的方法是利用我们身边随 手可见的例子和简单的学生实验来进行的,一定要注意避免的是把知识点强加 给学生,应该让学生自己去感受、去体会.滑动摩擦力这个概念的难点在于滑 动摩擦力的方向和物体相对运动方向相反,而不是和物体运动方向相反,滑动 摩擦力的计算等等.静摩擦力则更是一个难点集中的知识点,包括静摩擦力有 无的判断、静摩擦力方向的判断、静摩擦力大小的判断等等,这些问题不可能 在我们这一节课就能完全解释清楚,让学生全部了解,应该让学生先熟悉解决 问题的基本方法,然后在以后的学习中逐步解决这些问题,因为静摩擦力不止 一次地将会出现在将来的学习中. 教学后记: 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 27 课题:§ 3.3.2 摩擦力 第 2 课时 总序第 个教案 课型:习题课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 [学习目标] 1.知道摩擦力的定义及分类. 2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件. 3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小. 4.了解最大静摩擦力的概念. [基础知识回顾] 一、静摩擦力 1.定义:两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时产生的摩 擦力叫做静摩擦力. 2.静摩擦力产生的条件 (1)物体相互接触且相互挤压. (2)接触面粗糙. (3)两物体间相对静止但有相对运动趋势. 注意 两物体是“相对静止”,并不是静止. 3.静摩擦力的方向 总是沿着接触面,并且跟物体间相对运动趋势的方向相反. 注意 (1)与“相对运动趋势的方向相反”,并不是与“运动方向”相反.(2) 静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动. 4.静摩擦力的大小 (1)静摩擦力的大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化,与正 压力大小无关(填“有关”或“无关”). (2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力 Fmax,静摩擦力的范围是 0Fmax,物体滑动,则地面对物体的滑动摩擦力的大 小 F 滑=μFN=μmg=10 N. (3)物体运动过程中突然把推力去掉,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力, 其大小 F 滑′=10 N. 答案 (1)5 N (2)10 N (3)10 N [巩固训练] 1.(静摩擦力)置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静 止,则物体所受静摩擦力的大小( ) A.与压力成正比 B.等于水平拉力 C.小于滑动摩擦力 D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 30 2.(静摩擦力)用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止,如图 8 所示.关 于瓶子所受的摩擦力,下列说法正确的是( ) 图 8 A.握力越大,摩擦力越大 B.只要瓶子不动,摩擦力的大小就与握力的大小无关 C.如果握力加倍,则摩擦力的方向由向下变成向上 D.手越干越粗糙,摩擦力越大 3.(滑动摩擦力的理解)以下关于滑动摩擦力的说法中,正确的是( ) A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动 C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反 D.两个相互接触的物体发生相对滑动时,它们都要受到滑动摩擦力的作用 4.(摩擦力大小的计算)用 20 N 的水平力在水平地面上拉重 60 N 的物体时, 物体恰能被拉动;物体运动后只需 18 N 的拉力即可使物体做匀速直线运 动.该物体静止在水平地面上,若用 15 N 的水平力拉该物体,物体受到的 摩擦力大小为________;若用 30 N 的水平力拉该物体,物体受到的摩擦力 大小为________;物体与地面间的动摩擦因数为________. 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 31 课题:§ 3.3.3 物体的受力分析 第 3 课时 总序第 个教案 课型:习题课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 [学习目标] 1.进一步熟练判定弹力方向,能根据平衡法、假设法确定弹力的有无和方向. 2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定和大小的计算方法. 3.学会对物体进行受力分析的方法. [基础知识回顾] 一、弹力有无的判定 判断弹力是否存在的方法——假设法 1.假设无弹力:将与研究对象接触的另一物体去掉,即假设不存在弹力, 看研究对象在该位置是否保持原来的状态. 2.假设有弹力:就是假设与研究对象接触的物体对研究对象施加了弹力, 画出假设状态下的受力分析图,判断受力情况与存在状态是否矛盾,若矛盾, 则不存在弹力,若不矛盾,则此弹力存在. 例 1 如图 1 所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳 1 倾斜, 绳 2 恰好竖直,则小球所受的作用力有( ) 图 1 A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个 解析 假设绳 1 对球有作用力,该作用力的方向斜向左上方,另外球在竖直 方向上受重力和绳 2 的拉力,在这三个力的作用下球不可能保持平衡,所以 绳 1 不可能对球施加拉力,小球只受重力和绳 2 的拉力.故 B 正确. 答案 B 二、静摩擦力有无及方向的判断 静摩擦力有无及方向的判断方法 1.平衡条件法 当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,可根据二力平衡 条件判断静摩擦力的存在与否及其方向. 2.假设法 利用假设法进行判断时,可按以下思路进行分析: 批注 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 32 例 2 如图 2 所示,物体 A、B 叠放在水平面上,水平力 F 作用在 A 上,使 二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( ) 图 2 A.A、B 之间无摩擦力 B.A 受到的摩擦力水平向右 C.B 受到 A 的摩擦力水平向左 D.地面对 B 的摩擦力为静摩擦力,水平向右 解析 对 A 物体,由于 A 匀速运动,由二力平衡可知,B 对 A 的摩擦力必与 F 等大反向,故 A 错误,B 正确;对 B 物体,由力的作用的相互性知,B 对 A 的摩擦力一定与 A 对 B 的摩擦力反向,故 B 受到 A 的摩擦力水平向左,故 C 正确;对 A、B 整体分析,由于 AB 一起向左匀速运动,则地面对 B 的摩擦力 一定为滑动摩擦力,且水平向右,故 D 错误. 答案 BC 三、摩擦力的计算 摩擦力大小的计算,应先分析是静摩擦力还是滑动摩擦力. 1.静摩擦力 静摩擦力在 0F 时,有唯一解,如图丁所示. 二、力的正交分解法 1.正交分解的目的:当物体受到多个力作用,并且这几个力只共面不共线 时,其合力用平行四边形定则求解很不方便,为此先将各力正交分解,然后 再合成. 2.正交分解法求合力的步骤 (1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点建立直角坐标系,直角坐标 系 x 轴和 y 轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上. (2)正交分解各力,即将每一个不在坐标轴上的力分解到 x 轴和 y 轴上,并 求出各分力的大小,如图 5 所示. 图 5 (3)分别求出 x 轴、y 轴上各分力的矢量和,即: Fx=F1x+F2x+F3x+… Fy=F1y+F2y+F3y+… (4)求共点力的合力:合力大小 F= F2 x+F2 y,合力的方向与 x 轴的夹角为α, 则 tan α=Fy Fx . 三、矢量相加的法则 1.三角形定则 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 57 (1)内容:如图 6 所示,把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第 二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向,这就是矢量相加的 三角形定则. 图 6 (2)实质:平行四边形定则的简化.(如图 7 所示) 图 7 2.矢量和标量 (1)矢量既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则). (2)标量只有大小,没有方向,相加时按照算术法则. 注意 矢量和标量的最本质的区别是运算法则不同. 一、按力的作用效果分解 例 1 如图 8 甲所示,在一个直角木支架上,用塑料垫板作斜面,将一用 橡皮筋拉着的小车放在斜面上(如图乙),观察塑料垫板和橡皮筋的形变. 图 8 (1)小车重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果?如果没有小车重力的作 用,还会有这些作用效果吗? (2)请根据重力产生的两个效果将重力分解,并求两分力的大小. 答案 (1)斜面上小车重力产生了两个效果:一是使小车压紧斜面,二是使 小车沿斜面下滑,拉伸橡皮筋.不会. (2)重力的分解如图所示 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 58 设斜面的倾角为θ(忽略斜面的形变).由几何关系知∠DOE=θ. 由三角函数可得:F1=mgsin α,F2=mgcos α. 针对训练 如图 9 所示,轻杆与柱子之间用铰链连接,杆的末端吊着一个重 为 30 N 的物体,轻绳与水平轻杆之间的夹角为θ=30°,求轻绳和轻杆各 受多大的力? 图 9 答案 60 N 52 N 解析 重物对 O 点的拉力 F=G,产生两个作用效果:一个是沿绳方向拉轻 绳,一个是沿杆方向压杆(因轻杆处于静止时杆所受的弹力一定沿着杆,否 则会引起杆的转动),作平行四边形如图所示,由几何关系解得 F1= G sin θ =60 N F2= G tan θ ≈52 N 二、有限制条件的力的分解 例 2 按下列两种情况把一个竖直向下的 180 N 的力分解为两个分力. 图 10 (1)一个分力在水平方向上,并等于 240 N,求另一个分力的大小和方向. (2)一个分力在水平方向上,另一个分力与竖直方向的夹角为 30°斜向下 (如图 10 所示),求两个分力的大小. 解析 (1)力的分解如图所示. F2= F2+F2 1=300 N 设 F2 与 F 的夹角为θ,则 tan θ=F1 F =4 3 ,解得θ=53° (2)力的分解如图所示. 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 59 F1=Ftan 30°=180× 3 3 N=60 3 N F2= F cos 30° = 180 3 2 N=120 3 N 答案 (1)300 N 与竖直方向夹角为 53° (2)水平方向分力的大小为 60 3 N,斜向下的分力的大小为 120 3 N 三、力的正交分解法 例 3 如图 11 所示,水平地面上有一重 60 N 的物体,在与水平方向成 30° 角斜向上、大小为 20 N 的拉力 F 作用下匀速运动,求地面对物体的支持力 和摩擦力的大小. 图 11 解析 对物体进行受力分析,如图所示,物体受重力 G、支持力 FN、拉 力 F、摩擦力 Ff.建立直角坐标系, 对力进行正交分解得: y 方向: FN+Fsin 30°-G=0① x 方向:Ff-Fcos 30°=0② 由①②得:FN=50 N,Ff=10 3 N. 答案 50 N 10 3 N [巩固训练] 1.(按力的作用效果分解)在图 12 中,AB、AC 两光滑斜面互相垂直,AC 与水 平面成 30°.如果把球 O 的重力 G 按照其作用效果分解,则两个分力的大小 分别为( ) 图 12 A.1 2 G, 3 2 G B. 3 3 G, 3G 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 60 C. 2 3 G, 2 2 G D. 2 2 G, 3 2 G 2.(有限制条件的力的分解)甲、乙两人用绳子拉船,使船沿 OO′方向航行, 甲用 1 000 N 的力拉绳子,方向如图 13 所示,要使船沿 OO′方向航行,乙 的拉力最小值为( ) 图 13 A.500 3 N B.500 N C.1 000 N D.400 N 3.(正交分解法)如图 14 所示,放在水平面 上的物体 A 用轻绳通过光滑定 滑轮连接另一物体 B,并静止,这时 A 受到水平面的支持力为 FN,摩擦力为 Ff,若把 A 向右移动一些后,A 仍静止,则( ) 图 14 A.FN 将增大 B.Ff 将增大 C.轻绳拉力将减小 D.物体 A 所受合力将增大[来源:学科网] 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 61 课题:§ 第三章 相互作用总复习 第 1 课时 总序第 个教案 课型:复习课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 ★新课标要求 1、通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律,能用动摩擦因数计算摩擦 力。 2、知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律 3、通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件,区分矢 量和标量,用力的合成与分解分析日常生活中的问题 ★复习重点:三种性质力――重力、弹力、摩擦力;力的合成与分解。 ★教学难点:用力的合成与分解分析解决实际问题。 ★教学方法:复习提问、讲练结合。 ★教学过程 (一)投影全章知识脉络,构建知识体系 (二)本章复习思路突破 Ⅰ 物理思维方法 l、具体——抽象思维方法 从大量生活实例中抽象出“力是物体间的相互作用”,再把这种抽象具 体形象化――用有向线段进行描述,通过这种方法,把对力的计算转化为几 何问题来处理。 批注 力 重力 ①大小:G=mg ,g=9.8N/kg ②方向:竖直向下 ③等效作用点:重心 弹力 大小:由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度来决定 方向:总是跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致 摩擦力 滑动摩擦力:大小, NFF  ;方向,与物体相对滑动方向相 静摩擦力:大小, mFF 0 ;方向,与物体相对运动趋势方向相反 力的合成与分解 基本规则:平行四边形定则, 2121 FFFFF  一个常用方法:正交分解法 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 62 2、等效替代方法 合力和分力可以等效替代,而不改变其作用效果。这是物理学中研究实 际问题时常用的方法。 Ⅱ 基本解题思路 1、认清研究对象:从题目所给的信息来选取有关物体作为研究对象, 是解题的出发点。 2、正确受力分析:分析研究对象受哪些力的作用,画出受力图,做到 不多力,不少力。 3、列方程求解:据物理规律先用字母列方程,整理出待求量的表达式, 统一单位,代入数据求解。 (三)知识要点追踪 关于受力分析 物体受力分析是力学知识中的基础,也是其重要内容。正确分析物体的 受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。 对物体进行受力分析,主要依据力的概念,分析物体所受到的其他物体 的作用。具体方法如下: 1、明确研究对象,即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。 2、隔离分析:将研究对象从周围环境中隔离出来,分析周围物体对它 都施加了哪些作用。 3、按一定顺序分析:先重力,后接触力(弹力、摩擦力)。其中重力是 非接触力,容易遗漏,应先分析;弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件 认真分析。 4、画好受力分析图。要按顺序检查受力分析是否全面,做到不“多力” 也不“少力”。 (四)本章专题剖析 [例 1]如图所示,物体受到互相垂直的两个力 F1、F2 的作用,若两力 大小分别为 5 3 N、5N,求这两个力的合力. 解析:根据平行四边形定则作出平行四边形,如图所示,由于 F1、F2 相互垂直,所以作出的平行四边形为矩形,对角线分成的两个三角形为直角 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 63 三角形,由勾股定理得: 222 2 2 1 5)35(  FFF N=10 N 合力的方向与 F1的夹角θ为: 3 3 35 5 1 2  F Ftg θ=30° 点评:今后我们遇到的求合力的问题,多数都用计算法,即根据平行四 边形定则作出平行四边形后,通过解其中的三角形求合力.在这种情况下作 的是示意图,不需要很严格,但要规范,明确哪些该画实线,哪些该画虚线, 箭头应标在什么位置等. [例 2] 如左图所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为 200 N,两力之间的夹角为 60°,求这两个拉力的合力。 解析:根据平行四边形定则,作出示意图(如右图所示),它是一个菱 形,我们可以利用其对角线垂直平分,通过解其中的直角三角形求合力. 320030cos2 1  FF N=346 N 合力与 F1、F2 的夹角均为 30°. 小结:(1)求矢量时要注意不仅要求出其大小,还要求出其方向,其方 向通常用它与已知矢量的夹角表示. (2)要学好物理,除掌握物理概念和规律外,还要注意提高自己应用 数学知识解决物理问题的能力. [例 3]如图(甲),半圆形支架 BAO,两细绳 OA 与 OB 结于圆心 O,下 悬重为 G 的物体,使 OA 绳固定不动,在将 OB 绳的 B 端沿半圆支架从水平位 置逐渐移至竖直的位置 C 的过程中,分析 OA 绳与 OB 绳所受力的大小如何变 化? 解析: 因为绳结 O 受到重物的拉力 T,所以才使 OA 绳和 OB 绳受力, 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 64 因此将拉力 T 分解为 AT 和 BT ,如图(乙),OA 绳固定,则 AT 的方向不变, 在 OB 绳向上靠近 OC 的过程中,在 1B 、 2B 、 3B 三个位置,两绳受的力分 别为 A1T 和 B1T , A2T 和 B2T , A3T 和 B3T ,从图形上看出 AT 一直减小,而 BT 却是先变小后增大,当 OB 与 OA 垂直时 BT 最小. 点评:(1)这类平衡问题,是一个物体受到三个力(或可等效为三个力) 而平衡,其中一个力的大小和方向是确定的(如重力)而另一个力的方向始 终不变,第三个力的大小和方向都可改变.问第三个力取什么方向这个力有 最小值.当第三个力的方向跟第二个力垂直时,有最小值,这一规律搞清楚 后,运用作图法或计算法就比较方便了。 (2)通过平行四边形的邻边和对角线长短关系或变化情况,做一些较 为复杂的定性分析,从图上就可以看出结果,得出结论。这种方法称为图解 法。 ★课外作业:复习本章内容,准备章节过关测试。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 65 课题:§ 第三章《相互作用》单元测试 第 1 课时 总序第 个教案 课型:试卷讲评课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日 第三章《相互作用》单元测试卷 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、单项选择题(本题共 6 小题,每小题 4 分,共 24 分.每小题给出的选项中只 有一项符合题目要求.) 1.下列说法正确的是( ) A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的 B.质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外 C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 D.由磁铁间存在相互作用可知:力可以离开物体单独存在 2.两个共点力 F1 和 F2 的合力大小为 6 N,则 F1 和 F2 的大小可能是( ) A.F1=2 N,F2=9 N B.F1=4 N,F2=8 N C.F1=1 N,F2=8 N D.F1=2 N,F2=1 N 3.如图 1 所示,P 是位于水平粗糙桌面上的物块.用跨过定滑轮的轻绳将 P 与小 盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为 m.在 P运动的过程中,若不计空 气阻力,则关于 P 在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的 是( ) 图 1 A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面 B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面 C.重力 mg 和摩擦力,施力物体是地球和桌面 D.重力 mg 和摩擦力,施力物体是绳和桌面 4.架在 A、B 两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,电 线呈现如图 2 所示的两种形状,下列说法中正确的是( ) 图 2 A.夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大 B.夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变 批注 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 66 C.夏季电线对电线杆的拉力较大 D.冬季电线对电线杆的拉力较大 5.为了行车的方便与安全,高大的桥要造很长的引桥.其主要目的是( ) A.减小过桥车辆受到的摩擦力 B.减小过桥车辆的重力 C.减小过桥车辆对引桥面的压力 D.减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力 6.如图 3 所示,在粗糙水平面上有质量分别为 m1 和 m2 的木块 1 和 2,两木块之 间用原长为 L、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来,两木块与地面间的动摩擦因数 均为μ.现用水平力向右拉木块 2,当两木块一起做匀速直线运动时,两个木块间 的距离为( ) 图 3 A.L+μ k m1g B.L+μ k (m1+m2)g C.L+μ k m2g D.L+μ k ( m1m2 m1+m2 )g 二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.每小题给出的选项中有 多项符合题目要求,全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分) 7.2013 年 10 月 24 日,中国选手廖辉在举重世锦赛夺得三金,打破挺举、总成 绩两项世界纪录.如图 4 所示,假设廖辉抓举质量不变,而两手臂间的夹角变大, 当举起保持稳定时,两手臂的用力 F1 和它们的合力 F 的大小变化情况为( ) 图 4 A.F1 增大 B.F1 不变 C.F 增大 D.F 不变 8.如图 5所示,小车 M 在恒力F 作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 67 图 5 A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用 B.若地面粗糙,小车也可以不受摩擦力作用 C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力的作用 D.若小车做匀速运动,则小车可能受三个力的作用 9.如图 6 所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A, A 的左端紧靠竖直墙,A 与竖直墙壁之间放一光滑球 B,整个装置处于静止状态.若 把 A 向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则( ) 图 6 A.B 对墙的压力减小 B.A 与 B 之间的作用力增大 C.地面对 A 的摩擦力减小 D.A 对地面的压力不变 10.如图 7 所示,用水平力 F 推静止在斜面上的物块,当力 F 由零开始逐渐增大 而物块仍保持静止状态,则物块( ) 图 7 A.所受合力逐渐增大 B.所受斜面摩擦力逐渐增大 C.所受斜面摩擦力先减小后增大 D.所受斜面弹力逐渐增大 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 68 三、实验题(本题共 2 小题,共 12 分) 11.(4 分)大量事实表明:弹力的大小跟形变的大小有关.某同学为了探究“弹 簧的弹力 F 与弹簧伸长量 x 的关系”对某一弹簧进行了测试,根据测得的数据绘 出 了 如 图 8 所 示 的 图 线 . 由 图 可 知 , 图 线 末 端 发 生 了 弯 曲 , 这 是 因 为 ________________________,这根弹簧在正常使用时的劲度系数为________ N/m. 图 8 12.(8 分)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、 细绳套和一只弹簧测力计. (1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数 据如下表: 弹力 F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量 x(10-2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 根据表中数据作出 F-x 图象并求得该弹簧的劲度系数 k=________N/m; (2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图 9 甲所示,其读数为________N;同 时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力 的合力 F 合的图示; 图 9 (3)由图得到 F 合=________N. 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 69 四、计算题(本题共 4 小题,共 44 分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值 计算的要注明单位) 13.(8 分)如图 10 所示,木块 A、B 分别重 50 N 和 60 N,它们与水平地面之间 的动摩擦因数均为 0.25.夹在 A、B 之间的轻弹簧被压缩了 2 cm,弹簧的劲度系 数为 400 N/m.A、B、弹簧组成的系统置于水平地面上静止不动.现用 F=1 N 的 水平拉力作用在木块 B 上,求力 F 作用后木块 A、B 所受摩擦力的大小.(最大静 摩擦力等于滑动摩擦力) 图 10 14.(10 分)如图 11 所示,与水平面夹角为 30°的固定斜面上有一质量 m=1.0 kg 的物体.细绳的一端通过摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连.物体静止 在斜面上,弹簧测力计的示数为 6 N.取 g=10 m/s2,求物体受到的摩擦力和支 持力. 图 11 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 70 15.(13 分)如图 12 所示,质量为 M 的直角三棱柱 A 放在水平地面上,三棱柱的 斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为 m 的光滑球 B 放在三棱柱和光滑竖直墙 壁之间,A 和 B 都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小. [来源:学科网 ZXXK] 图 12 16.(13 分)如图 13 所示,一质量为 m 的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉 力 F 的作用而匀速向上运动,斜面的倾角为 30°,物块与斜面间的动摩擦因数μ = 3 2 ,则拉力 F 的大小为多少? 图 13