高一物理第三章教案 37页

1 1 课 题 §3.1 重力 基本相互作用 课型 新课 学 习 目 标 三 维 目标 知识与能力：1、知道力的作用效果及其定义。 2、能说出一个力的施力物体和受力物体。 3、知道力的三要素； 4、能画出力的图示和力的示意图。 5、知道重力产生的原因及其定义； 6、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系； 7、知道物体重心的含义能找出物体的重心。 8、知道四种基本相互作用 过程与方法：通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的；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；通过“重心”概念的引人 渗透“等效代换”的物理学方法 情感价值与态度：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，培 养主动与他人合作的精神和与他人交流的愿望，敢于质疑，勇于修正。 教学 重点 重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系；力能使物体发生形变或运动状态发 生改变。 教学 难点 力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关；重心的概念。 课前准备 教案、学案、课件 教学方法 先学后教 教学时数 课 时：2 课时 第 1 课时 教 学 过 程 板题 板书课题，3.1 重力 基本相互作用 激趣导入：播放课件 示标 学习目标：1、知道力的作用效果及其定义。 2、能说出一个力的施力物体和受力物体。 3、知道力的三要素； 4、能画出力的图示和力的示意图。 示导 自学指导：通过自主学习能说出学习目标所提出的内容 自学内容：3.1 重力 基本相互作用 自学时间：15--20 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 2 2 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自 学 【自主学习】 学生自主学习，老师巡堂指导。 检 测 【课堂检测】 例 1：物体 A 对 B 的压力是 20N，试画出这个力的图示。 例 2：下列说法正确的是： A、子弹从枪口射出，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力 的作用。 B、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有作用，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力不会 施力。 D、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体 例 3、关于力的下述说法中正确的是 A．力是物体对物体的作用 B．只有直接接触的物体间才有力的作用 C．力可以离开物体而独立存在 D．力的大小可以用天平测量 后教 【课堂探究】 一、力和力的图示 演示： 用手压锯条、拉橡皮条等等，提出问题： l、类似这些你还能举出哪些生活实例？ 2、所有这些现象说明什么？ 演示： 1、用手指推长方形小木块，你能看到几种不同的现象？ 2、比较几种不同的现象，你能说出力的作用和它所产生的效果之间的关系吗？ 3、说出你的结论。 学生活动：学生实验推木块。 操作参考： l、用大小不同的力推木块靠近桌面的地方 2、用大小相同的力推木块的不同侧面 3、用大小相同的力推距离桌面不同高度的地方 学生叙述现象，讨论交流得出结论 讨论与交流、总结： （一）、力 1、力的物质性 3 3 2、力是一个矢量，既有大小，又有方向 我们学过的物理量中，有哪些是矢量？ 3 、力的相互性：力是物体间的相互作用 （二）、力的作用效果：力的作用效果是使物体发生形变或运动状态发生改变 1、静力效果；2、动力效果。 （三）、力的表示方法： 我们怎样用数学方法来表示力？ 引导学生阅读教材并观看课件《力的图示作图法》，完成对力的图示的教学。 归纳： 1、力的示意图；2、力的图示法；3、力的语言表示。 （四）、力的分类 1、按力的性质分； 2、按力的效果分 练 习 【课堂训练】 1、用脚踢足球、转弯的汽车、用手压锯条、拉橡皮条等等，提出问题： （l）、类似这些你还能举出哪些生活实例？ （2）、所有这些现象说明什么？ 2．下列关于力的说法中，正确的是( ) A．力不能离开施力物体和受力物体而独立存在 B．力不能离开施力物体，但可以离开受力物体 C．受力物体同时也是施力物体，施力物体也是受力物体 D．力一定有受力物体，但不一定有施力物体 答案：AC 解析：力的物质性决定了任一个力必和两个物体相联系，两个物体间力的作用 总是相互且同时发生的． 3．在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图是某壮汉 正通过绳索拉汽车运动．则汽车所受拉力的施力物体和受力物体 分别是( ) A．壮汉、汽车 B．壮汉、绳索 C．绳索、汽车 D．汽车、绳索 答案：C 解析：要研究的是汽车，直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉，汽车所受 拉力是绳索和汽车之间的相互作用，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车． 板书设计 3.1 重力 基本相互作用 （一）、力 1、力的物质性 2、力是一个矢量，既有大小，又有方向 3 、力的相互性：力是物体间的相互作用 （二）、力的作用效果：力的作用效果是使物体发生形变或运动状态发生改变 4 4 1、静力效果；2、动力效果。 （三）、力的表示方法： 1、力的示意图； 2、力的图示法； 3、力的语言表示。 （四）、力的分类 1、按力的性质分； 2、按力的效果分 第 2 课时 教 学 过 程 板题 板书课题，3.1 重力 基本相互作用 激趣导入：播放课件 示标 学习目标：5、知道重力产生的原因及其定义； 6、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系； 7、知道物体重心的含义能找出物体的重心。 8、知道四种基本相互作用 示导 自学指导：通过自主学习能说出学习目标所提出的内容 自学内容：3.1 重力 基本相互作用 自学时间：20 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自学 【自主学习】 学生自主学习，老师巡堂指导。 检测 【课堂检测】 3．关于重力和重心的叙述，正确的是( D ) A．质量为 1kg 的物体所受的重力一定等于 9.8N B．挂在竖直悬绳下的物体，静止时物体对绳的拉力就是物体受到的重力 C．物体的重心就是物体上最重的一点，所以物体的重心不可能不在这个物体 上 D．物体的重心位置由物体的几何形状和质量分布情况决定 4．关于自然界的四种基本力，下列说法正确的是( A ) ①万有引力是一切物体之间存在的一种力 ②电磁相互作用力是带电体之间、磁体之间存在的一种力 ③强相互作用力是放射现象中起作用的一种力 ④弱相互作用力是原子核内的基本粒子之间的一种力 A．①② B．③④ 5 5 C．①③ D．②④ 5．如图甲、乙所示的作用效果，其中图甲主要表示力能使物体________，图 乙主要表示力能使物体__________． 答案：改变运动状态 发生形变 6．试画出下图中各物体所受重力的示意图，并用 G 表示出来． 答案：重力的方向总是竖直向下的． 7．物体 A 对物体 B 的压力是 20 N，如图所示，试画出这个 力的图示． 答案：(1)选取标度．选取 5 mm 长的线段表示 5 N 的力，如图所示． (2)从力的作用点O沿竖直方向画一线段，线段的长度取4倍于标度，即取20 mm 长，并在线段上加上刻度． (3)在线段端点加上箭头，表示力的方向，如图所示． 后教 【课堂探究】 二、重力 (一)、重力的大小、方向 (二)、重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从 效果看(等效代替)，我们可以认为各部分受到的重力集中 于一点，这一点叫做物体的重心。 提出问题： l、你能用一支铅笔将一个刻度尺水平支起来吗？做做看。 2、根据二力平衡，你能找到刻度尺的重心吗？ 3、根据刻度尺的重心的位置，猜想质量均匀分布的物体的重心在哪里？ 4、你的猜想正确吗？你该怎么做？ 5、若在刻度尺的一端放上一块橡皮，刚才支点的位置改变了吗？说明什么？ 学生动手做实验： 三、四种基本相互作用 引导学生阅读“四种基本相互作用”，提出回答： l、四种基本相互作用分别是什么？ 2、质子带正电，但质子（与中子一起）却能聚在一起构成原子核，请猜测原 6 6 因可能是什么？ 3、假设重力不存在了，会发生什么现象？ 学生阅读；学生解答；交流讨论，发表见解。 阅读四种基本相互作用，培养学生阅读能力和提取物理信息的能力 练习 【课堂训练】 关于重力的理解 1、关于重力，下列说法中正确的是( B ) A、重力的方向总是垂直于接触面 B、重力的方向竖直向下 C、地球上的物体只有静止时才受到重力作用 D、物体只有落向地面时才受到重力作用 2、下列关于重力的说法中错误的是( B ) A、重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出 B、物体对悬线的拉力或对支持物的压力，一定等于物体所受的重力 C、物体对悬线的拉力或对水平支持物的压力，一定等于物体所受的重力 D、物体静止地放在水平地面上，它对地面的压力大小等于物体所受的重力 3、关于物体的重心，下列说法中正确的是( B ) A、物体的重心就是物体上最重的点 B、重心是物体各部分所受重力作用的集中点，也就是合力的作用点 C、物体的重心可以不在这个物体上，但有规则形状的均匀物体的重心就一定 在物体上 D、形状规则的物体的重心必与其几何中心重合 4、把一条盘在地上，长为 L 的质量分布均匀的铁链向上提起。当铁链刚好拉直时， 他的重心位置升高了 。 5、如图所示．把一个边长为 a 的正方形薄板 ABCD 绕过 C 点的水平轴转动，其重心 最多可升高 板书设计 3.1 重力 基本相互作用 二、重力 (一)、重力的定义、大小、方向 (二)、物体的重心。 1、规则物体的重心 2、不规则物体的重心 三、四种基本相互作用 7 7 教学反思 总场中学高中部有效课堂集体备课教案 物理学科 高一年级 第 三章 第 2 节 主备人；董随新 第____周 上课班级高一 1、2、3、4 班 授课人；董随新 课 题 3.2 弹 力 课型 新课 学 习 目 标 三维目标 知识与能力：(1)知道什么是弹力，弹力产生的条件 (2)能正确理解形变和弹性形变 (3)知道形变越大，弹力越大 过程与方法：1、通过观察和实验正确理解形变和弹性形变 2、通过自己动手实验了解物体的形变，掌握物体由于发生形变而产生弹 力的原因 情感价值与态度：通过玻璃瓶受力而发生形变的实验，培养严谨的科学态度和爱动手动 脑的好习惯 教学重点 (1)知道什么是弹力，弹力产生的条件 (2)能正确理解形变和弹性形变 教学难点 能正确理解形变和弹性形变 课前准备 教案、学案、课件 教学方法 先学后教、探究实验法，对比法。 教学时数 课 时:2 课时 第 1 课时 教 学 过 程 板题 板书课题，3.2 弹 力 激趣导入：播放课件 示标 学习目标：(1)知道什么是弹力，弹力产生的条件 (2)能正确理解形变和弹性形变 (3)知道形变越大，弹力越大 8 8 示导 自学指导：阅读课本要求内容，自己动手实验了解物体的形变，掌握物体由于发生形变 而产生弹力的原因 自学内容：3.2 弹 力 自学时间：20 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自学 【自主学习】 学生自主学习，老师巡堂指导 检测 【课堂检测】 1．被拉长或被 的弹簧对跟它接触的 的作用，可以使小车运动起 来．被 的细木棍或细竹竿对跟它接触的 的作用，可以把圆木推开， 像这样物体的 或 的改变叫做 ． 2．发生形变的物体，由于要 原状，对跟它接触的物体会 的作用，这种 力叫 ． 3．如图，静止地放在倾斜木板上的书，由于重力的作用也压迫木板，它们都发生 ，致使书对 有垂直于木板 的压力 ，木板 有垂直于书面 的支持力 后教 【课堂探究】 一、弹性形变和弹力 1、形变 学生实验，注意观察所发生的现象： (1)将一把直尺的两端分别靠在书上，轻压使它发生形变，体验手感，撤去压力，直尺恢 复原状； (2)取一张纸，将纸揉成一团再展开，纸不会恢复原来形状。 形变的定义：物体在力的作用下发生的形状或体积的改变叫形变． 演示弹簧的拉伸、压缩、弯曲、扭转，总结出形变的几种形式。 教师提问： 当用力挤压矿泉水瓶时，矿泉水瓶的形变非常明显。如果我用力挤压玻璃瓶，能否直 接观察玻璃瓶产生形变？ 学生回答：观察不到。 教师提问： 当用力挤压玻璃瓶时，玻璃瓶一定有发生形变，但又无法直接观察，说明玻璃瓶的形 变量是很小的。我们可采用什么方法进行观察？ 学生交流讨论： 教师提问： 在玻璃瓶中装满水，用插有细管的塞子塞紧瓶口，瓶内的水就上升到管中。当用手挤 9 9 压瓶身，如果瓶身有形变，瓶子的容积就会发生变化，管中的水柱长度就会变化。当用 力挤压瓶身时，玻璃瓶的容积是变大还是变小？细管中的水柱长度是变长还是变短？ 学生回答： （1）玻璃瓶的容积变小，水柱长度变长（此时，教师通过实物展示台演示，沿截面短轴 方向挤压瓶身使水柱长度变短） （2）玻璃瓶的容积变大，水柱长度变短（此时，教师通过实物展示台演示，沿截面长轴 方向挤压瓶身使水柱长度变长） 教师总结： 当沿瓶子截面的长轴用力挤压瓶身时，瓶子的容积变大，水柱长度变短； 当沿瓶子截面的短轴用力挤压瓶身时，瓶子的容积变小，水柱长度变长。 2、弹性形变 学生实验(1)和(2)哪一个属于弹性形变？ 弹性形变的定义 3、弹性限度 学生实验：将一把直尺的两端分别靠在书上，轻压使它发生形变，体验手感， 继续用力将会如何呢？ 弹性限度的定义 弹簧的弹性有一定的限度，超过了这个限度就不完全复原了。使用弹簧时不能超过它弹 性限度，否则会使弹簧损坏。 4、弹力 学生实验：纸弹能被弹射出去说明，纸弹除受重力外，还受到其他力的作用。这个力 的施力物体是橡皮筋，产生的原因是因为橡皮筋发生了弹性形变。这个力就是弹力。 教师总结： 弹力的定义：物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作 用。 1、弹力产生的两个条件： （1）施力物体必须发生弹性形变 （2）受力物体与施力物体必须直接接触 教师提问：弹力的施力物体是哪个物体，受力物体是哪个物体？ 学生回答：弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与发生弹性形变相接触 的物体。 练习 【课堂训练】 1、乒乓球掉在地上马上会弹起来，使乒乓球自下而上运动的力是 ，它是由于乒乓 球发生了 而产生的。 2 、 弹 簧 受到 的 拉 力 越 大 ， 弹簧 的 伸 长 就 。 它 有 一个 前 提 条 件 ， 该 条件 是 ， 就是根据这个道理制作的。 3、关于弹力的叙述中正确的是( ) A、只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力 B、只要物体发生形变就会产生弹力 10 10 C、任何物体的弹性都有一定的限度，因而弹力不可能无限大 D、弹力的大小只与物体形变的程度有关 4、下列哪个力不属于弹力( ) A、绳子对重物的拉力 B、万有引力 C、地面对人的支持力 D、人对墙的推力 5、两个同学同时用 4.2N 的力，向两边拉弹簧测力计的挂钩和提纽，此时弹簧测力计显 示的示数是 。 板书设计 3.2 弹 力 一、弹力： 1、 弹性和塑性 2、 弹性形变 3、 弹性限度 4、 弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力。 5、 弹力产生的条件 第 2 课时 教 学 过 程 板题 板书课题，3.2 弹 力 激趣导入：播放课件 示标 学习目标：1、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，会判断它们的方向 2、掌握胡克定律，会用公式 F＝kx 计算弹簧的弹力 示导 自学指导：阅读课本要求内容利用放在桌面上的书具体分析压力、支持力及它们的方向， 根据弹簧测力计的原理，理解在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比 自学内容：3.2 弹 力 自学时间：20 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自学 【自主学习】 学生自主学习，老师巡堂指导 检测 【课堂检测】 1．弹力的大小跟 的大小有关， 越大弹力越大．弹簧发生弹性形变时， 弹力的大小 F 跟弹簧的 (或 )的长度 x 成 ．这个规律是 科 学 家 发现的叫做 定律． 2．公式 F＝ 中，k 称为弹簧的 ，单位是 符号用 表示． 后教 【课堂探究】 11 11 二、几种弹力 1、压力 （1）施力物体和受力物体 （2）方向 2、支持力 （1）施力物体和受力物体 （2）方向 3、拉力 （1）施力物体和受力物体 （2）方向 三、胡克定律 1、实验探究 力的大小、方向、作用点是力的三要素。今天这节课我们重点研究弹力的大小。初中 我们已学习过弹簧弹力的大小与弹簧的形变量的大小有关，那么它们之间的定量关系如 何呢？这就是我们接下来要探究的内容。 演示实验：弹簧弹力的大小与弹簧的形变量的大小 （1）弹簧的伸长量可用刻度尺来测量； （2）弹力的大小可根据所挂钩码的数量和每个钩码的质量来计算； （3）所需实验器材：下端带钩码的弹簧、钩码若干、刻度尺、铁架台； （4）数据处理：采用图像法处理数据。 教师总结： 在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。 教师提问： 如果弹簧被压缩，那么弹簧的弹力是否与弹簧的压缩量成正比？ 教师设计实验，两位同学上台操作： 教师总结： 在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的压缩量成正比。 结论：在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度成正比。 教师提问： 在弹性限度内，其它弹性体弹力是否也与弹性体的伸长（或缩短）的长度成正比？ 教师总结 2、胡克定律： （1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成正比 （2）表达式：F=kx ①x 为弹性体的形变量。 ②k 为比例系数，叫做弹性体的劲度系数，简称劲度。在国际单位制中，k 的单位 是 N/m 教师演示： 12 12 把两根不同的弹簧的一端分别固定在铁架台上（弹簧下端在同一水平面上），另一端分别 挂上相同的钩码。 引导学生观察： 两根弹簧的形变量不同 教师总结：F 相同，x 不同，说明 k 不同。 教师提问： 劲度系数 k 的数值由哪些因素决定？ 学生交流讨论 教师总结 实验研究表明：k 跟弹性体的材料、粗细、长度等有关，是弹性体本身特性， 练习 【课堂训练】 例：一根轻质弹簧，当受到一个大小为 16N 的拉力作用时，该弹簧的伸长量是 4 cm。该 弹簧的劲度系数是多大？如果弹簧的原长是 10cm，当受到 8N 的压力时，该弹簧将缩短到 多少厘米？ 解：F1=16N， x1=4cm=4×10-2m， L0=10cm， F2=8N (1)根据胡克定律：F1= kx1 可得 k= F1/ x1=16/(4×10-2) N/m=400N/m (2)根据胡克定律：F2= kx2 可得 x2=F2/k=8/400 m=2×10-2m=2cm L2=L0－x2=10cm－2cm=8cm 板书设计 3.2 弹 力 二、几种弹力 1、压力 （1）施力物体和受力物体 （2）方向 2、支持力 （1）施力物体和受力物体 （2）方向 3、拉力 （1）施力物体和受力物体 （2）方向 三、胡克定律 （1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成正比 （2）表达式：F=kx ①x 为弹性体的形变量。 ②k 为比例系数，叫做弹性体的劲度系数， 教学反思 13 13 总场中学高中部有效课堂集体备课教案 物理学科 高一年级 第 二章 第 3 节 主备人；董随新 第____周 上课班级高一 1、2、3、4 班 授课人；董随新 课 题 3.3 摩擦力 课型 新课 学 习 目 标 三维目标 知识与能力：1、摩擦力的概念。 2、知道静摩擦力概念及产生的条件，会判决静摩擦力的方向，知道最大 静摩擦力的概念。 3、知道滑动摩擦力概念及产生的条件。 4、会判断滑动摩擦力的方向。 5、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。 6、了解滚动摩擦力和流体阻力。 过程与方法：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；培养 学生参与科学探究活动，培养学生进行交流与反思的习惯；学会从物理现 象和实验中归纳滑动摩擦力大小的特点；让学生学会在实验中如何控制变 量和实验条件。 情感价值与态度：利用实验和生活实例激发学生学习兴趣；培养学生实践——认识（规 律）——实践（解决实际问题）的思想。 教学重点 滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用 F 摩＝μFn 解决具体问题；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 静摩擦力有无、大小的判定 课前准备 教案、学案、课件 教学方法 先学后教 教学时数 课 时：2 课时 第 1 课 时 教 学 过 板题 板书课题，3.3 摩擦力 激趣导入：播放课件 14 14 程 示标 学习目标：1、摩擦力的概念。 2、知道静摩擦力概念及产生的条件，会判决静摩擦力的方向，知道最大静 摩擦力的概念。 示导 自学指导：阅读课本要求内容根据自主学习学习目标知道摩擦力定义、知道静摩擦力概 念及产生的条件，会判决静摩擦力的方向，理解最大静降擦力的含义。 自学内容：3.3 摩擦力 自学时间：20 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自学 【自主学习】 学生自主学习，老师巡堂辅导 检测 【课堂检测】 1．摩擦力是在两个 的物体之间产生的．两个相互接触的物体，当它们发生 或具有 时，就会在接触面上产生 的力，这种力叫做摩擦力． 2．摩擦力的方向总跟接触面 ，并且跟物体的 或 方向相反 3．静摩擦力的大小随外力的变化 ，静摩擦力的最大值叫 ， 静摩擦力产生的条件: (1) 、(2) 、 (3) 。静摩擦力的方向: 。 静摩擦力的大小:0 F maxF . 后教 【课堂探究】 一、静摩擦力 (一)、摩擦力：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的趋势时， 就会在接触面上产生阻碍相对运或相对运动趋势的力。 观察与体验课本第 57 面的“思考与讨论”、“演示”。 (二)、演示实验：（2）如图所示，人用力推木箱，但没有推动。地面对木箱有无摩擦力？ (三)、静摩擦力：一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时，受到的阻碍其发生相 对运动的力，叫静摩擦力。 如上图用力推水平面上的物体，物体没有运动，但物体有向右的运动趋势，由二力 平衡知，物体必然受到向左的力，这个力就是静摩擦力。 1、静摩擦力产生的条件: (1)、两物体接触面不光滑 15 15 (2)、两物体间挤压产生形变即有弹力 (3)、两物体间有相对运动趋势 2、静摩擦力的方向: 静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反 3、静摩擦力的大小: 静摩擦力的增大有一个限度。静摩擦力的最大值 maxF 在数值上等于物体刚刚开始运动 时的推力。两物体间实际发生的静摩擦力 F 在 0 和最大静摩擦力 maxF 之间 0< F < maxF 4、请学生举例说明日常生活中都有哪些静摩擦力？ 练习 【课堂训练】 关于静摩擦力的求解： 例 1：如图所示，用 50N 的作用力 F 将重 10N 物体压在 竖直墙壁上，问物体受到的摩擦力多大？方向如何？ 例 2：如下图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所 受摩擦力的方向． (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动)； (2)汽车刹车时(二者无相对滑动)； (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)； (4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时； (5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱在车上滑动时． 板书设计 3.3 摩擦力 第 2 课时 教 学 过 板题 板书课题，3.3 摩擦力 激趣导入：播放课件 16 16 程 示标 学习目标：3、知道滑动摩擦力概念及产生的条件。 4、会判断滑动摩擦力的方向。 5、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。 6、了解滚动摩擦力和流体阻力。 示导 自学指导：阅读课本要求内容说出滑动摩擦力概念及产生的条件，学会判断滑动摩擦力 的方向，根据滑动摩擦力跟压力成正比的关系会计算滑动摩擦力的大小。 自学内容：3.3 摩擦力 自学时间：20 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自学 【自主学习】 学生自主学习，老师巡堂辅导 检测 【课堂检测】 1、滑动摩擦力的定义 。 2、滑动摩擦力产生的条件：(1) (2) (3) 。 3、滑动摩擦力的方向： 4、滑动摩擦力的大小： 后教 【课堂探究】 二、滑动摩擦力 1、滑动摩擦力的定义： 一个物体在另一个物体表面上相对另一个物体滑动时，受到另一个阻碍它相对滑动 的力，这种力叫滑动摩擦力。 例如，在水平桌面上，用力猛推书本之后放手，书会向前运动，但很快又停下来， 原因就是书受到了阻碍它与桌面发生相对运动的滑动摩擦力的作用。 2、滑动摩擦力产生的条件： (1)、两物体接触面不光滑 (2)、两物体间挤压产生形变即有弹力产生 (3)、两物体间发生了相对运动 3、滑动摩擦力的方向： 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以其方向跟物体相对运动的方向相反，且与接 触面相切。 4、滑动摩擦力的大小： 实验：木块移动时弹簧秤有无读数，滑动摩擦力的大小与什么有关？ 用实验探究滑动摩擦力与压力的关系（控制实验条件：接触面不变） 17 17 一块 二块 三块 木块与桌面间压力 弹簧秤读数 得到：F∝FN F=μFN 讨论滑动摩擦力与接触面的关系。（控制实验条件：压力不变） 讲解：动摩擦因数μ，大小与材料和接触面的粗糙程度有关。 例:在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同车上 木料的总重量为 4.9×104N。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能拉着 雪橇匀速前进？ 解: 三、滚动摩擦 1、滚动摩擦的定义 2、滚动摩擦比滑动摩擦小的多 3、请学生举例说明日常生活中都有哪些滚动摩擦？ 练习 【课堂训练】 1、下列说法正确的是： A．摩擦力存在于静止的物体之间 B．因为摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，所以摩擦力的方向总是与物体的运动方向 相反 C．滚动摩擦力总是小于滑动摩擦力 D．摩擦力既可以是阻力，也可以是动力 2、叉车推着大箱子前进，风把一张广告纸吹到箱子前面竖直的壁上没有掉下，原因是： A、风对纸的压力抵消了纸所受的重力 B、箱壁对纸的压力抵消了纸所受的重力 C、箱壁对纸的摩擦力抵消了纸所受的重力 D、箱壁对纸的摩擦力大于纸所受的重力 3、关于摩擦力，下列说法中正确的是： A、摩擦力方向总是跟运动方向相反 B、相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力 C、相互接触的物体间的正压力增大，摩擦力一定增大 D、物体受到静摩擦力的大小，跟接触面的粗糙程度无关 4、对于两个相互接触的物体，下列说法中正确的是： A、有弹力必有摩擦力 B、有弹力不一定有摩擦力 C、有摩擦力必有弹力 D、有摩擦力不一定有弹力 5．如图 3－3－9，质量分别为 m1 和 m2 的物体 A、B 放在水平面上，受到水平向右的推力 F 的作用，一起向右匀速运动，已知物体 A 和 B 和水平面的动摩擦因数都为μ，那么水平 18 18 推力 6、重量为 100N 的木箱放在水平地板上，至少要用 40N 的水平推力，才能使它从原地开 始运动。木箱与地板间的最大静摩擦力为 N。木箱从原地移动以后，用 38N 的 水 平 推 力 ， 就 可 以 使 木 箱 继 续 做 匀 速 运 动 。 这 时 木 箱 所 受 的 滑 动 摩 擦 力 为 N，动摩擦因数为 。 7、有一长条形木板，其质量为 m，全长为 L、现以一定的速度使木板在一水平桌面上滑 行，已知木板与桌面间的动摩擦因数为μ，问当木板的三分之一滑出桌面时，木板与桌 面间的摩擦力多大？ 8、观察自行车上哪些地方存在摩擦，其中那些是有益的，那些是有害的，你能想出哪些 办法来增大和减小它们？试分析你骑自行车在加速行驶和减速滑行时，前轮和后轮受到 路面所给的摩擦力的方向。 课余作业： 课后完成课本 61 页“问题与练习”中 1、2、3 题。 板书设计 3.3 摩擦力 1、滑动摩擦力的定义： 2、滑动摩擦力产生的条件： 3、滑动摩擦力的方向： 4、滑动摩擦力的大小 教学反思 总场中学高中部有效课堂集体备课教案 物理学科 高一年级 第 三章 第 4 节 主备人；董随新 第____周 上课班级高一 1、2、3、4 班 授课人；董随新 课 题 §3.4 力的合成 课型 新课 学 习 目 标 三维目标 知识与能力：1、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。初步运用力 的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、 合力与分力的概念 2、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情 况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。 过程与方法：能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定 则；培养学生动手操作能力、物理思维能力和科学态度、观察能力、分析能 力、协作能力、创新思维能力、表达能力。培养学生设计实验、观察实验现 象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力 19 19 情感价值与态度：培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。培养学生热爱生活、事 实求是的科学态度，激发学生探索与创新的意识。培养学生合作、交流、 互助的精神。 教学重点 通过实验归纳出力的平行四边形定则。 教学难点 力的平行四边形定则、通过作图法确定合力。 课前准备 教案、学案、课件 教学方法 先学后教 教学时数 课 时 2 课时 第 1 课时 教 学 过 程 板题 板书课题，3.4 力的合成 激趣导入：播放课件 示标 学习目标：1、能说出合力与分力的概念 2、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。 3、运用力的平行四边形定则求解共点力的合力 示导 自学指导：阅读课本要求内容，能利用实验探究出力的平行四边形定则，知道它是力的 合成的基本规律，能运用力的平行四边形定则求解共点力的合力 自学内容：3.4 力的合成 自学时间：20 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自学 【自主学习】 学生自主学习，老师巡堂指导 检测 【课堂检测】 1．在大多数实际问题里，物体不只受到一个力，而是同时受到几个力．一个物体受到 几个力共同作用的时候，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟 , 产 生 的 效 果 相 同 ， 这 个 力 就 叫 做 那 几 个 力 的 ,求几个力的合力叫做 . 2．上图甲表示橡皮条 GE 在两个力的共同作用下，沿着直线 GC 伸长了 这 样 的 长 度．图乙表示撤去 F1 和 F2，用 F 作用在橡皮条上，使橡皮条沿着相同的直线伸长 长度．力 F 对橡皮条产生的效果跟 共同产生的效果 ，所以力 F 20 20 F1 和 F2 的合力． 合力 F 跟力 F1 和 F2 有什么关系呢？在力 F1 和 F2 的方向上各作线段 ，根据选 定的标度，使它们的长度分别表示力 的大小(图丙)．以 OA 和 OB 为邻边 作 .量出这个平行四边形的对角线 的长度，可以 看出，根据同样的标度，合力 F 的大小和方向可以用 表示出来． 3．几个力如果都作用在 ，或者它们的作用线 ，这几个力叫做共 点力． 4．力的合成的平行四边形定则，只适用于 ． 后教 【课堂探究】 一、引入新课 请两位同学到讲台前，让一位同学提起重为 200N 的一桶水（如课本图 61 页），请下 面同学分析该同学施加的提水的力为多大？然后请两同学一起提起水桶，请同学们一起 分析提水桶的有几个力？从效果上看跟刚才用一个力提一样吗？ 思考：生活中还有哪些事例是说明几个力与一个力的作用效果相同的？ 二、合力、分力 当一个物体受到几个力作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果 跟原来几个力的共同效果相同。这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫分力。 合力与分力是等效替代关系。 三、力的合成 1、 实验：探究求合力的方法（课本 62 页） （学生可能提出好多不同的设计方案，教师要引导学生选择其中的最佳方案）。 思考：在这个实验中合力与分力等效的标志是什么？（橡皮条的伸长量相等）在实 验结果的处理时，引导学生先做出各力的图示，让操作的同学和下面同学一起讨论合力 与分力之间的关系。（学生此时也可能有很多种猜想，比如：把两个力直接加起来等。参 与学生的讨论，筛选出有一定道理的猜想） 思考：合力与分力的大小是什么关系，并形成自己的猜想结论。 归纳：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的 对角线就代表合力的大小和方向。这个法则叫做平行四边形定则。 ． 出具合力与分力关系模拟演示器，告诉学生有关的器材，以及实验的目的。 思考：两个力 F1、F2、的合力 F 的大小和方向随着 F1、F2、的夹角变化而如何变化？ 学生得出结论后，可出示多媒体课件演示： ①θ= 0° ②0°<θ<90° ③θ= 180° 21 21 ④90°<θ<180° ⑤θ从 0°到 180°变化，合力 F 的大小变化 课余作业 l、还有没有更好的方案来验证力的合成的平行四边形定则？ 2、你身边还有没有物体受共点力的例子？试举出来。 3、课后完成课本上第 64 页的 1、2 题。 练习 【课堂训练】 关于合力与分力关系的理解 1、两个共点力 F1、F2、的合力为 F，下列说法中正确的是 A、合力 F 一定大于任一个分力 B、合力的大小既可等于 F1，也可等于 F2 C、合力 F 有可能小于任一个分力 D、合力 F 的大小随 F1、F2、间的夹角增大而减小 2、力 F1＝45N，方问水平向右。F2＝60 N，方向竖直向上。求这两个力的合力 F 的大小和 方向。求这两个力的合力 F 的大小和方向。能否不用图示法而用其它的方法求？如何 求？ 若 F1 和 F2 的方向相反（夹角为 180°），求其合力的大小和方向；若 F1 和 F2 的方向相 同（夹角为 0°），情况又怎样？ 板书设计 3.4 力的合成 一、合力、分力 二、合力与分力是等效替代关系 三、力的合成 四、平行四边形定则。 第 2 课时 教 学 过 程 板题 板书课题，3.4 力的合成 激趣导入：播放课件 示标 学习目标：1、知道力的合成只适用于共点力 2、学会用力的平行四边形定则画出合力 3、知道关于合力的大小范围 示导 自学指导：通过合作探究学习用力的平行四边形定则画出合力，通过画图知道关于合力 的大小范围，会用图画出合力与分力间夹角的关系 自学内容：3.4 力的合成 自学时间：15 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 22 22 自学 【引入新课】 1、什么叫做合力？ 2、什么叫做力的合成？ 3、什么叫做平行四边形定则？ 【自主学习】 学生自主学习，老师巡堂指导 1、什么叫做共点力？ 2、什么情况下合力最大？最大值为多大？（θ= 0°） 3、什么情况下合力最小？最小值为多大？（θ=180°） 4、合力 F 是否总大于原来两个力 F1、F2、？ 5、当 F1、F2、相等时：θ= 120°；θ= 90°的合力情况。 6、 F.合力为 F.在θ从 0°逐渐增大到 180°的过程中，合力 F 的大小变化情况 检测 【课堂检测】 1、如图，一个大人单独提起一桶水和两个小孩共同提起同一桶水，则下列说法正确的 是( ) A．大人的拉力可以看作两个小孩拉力的合力 B．大人拉力一定等于两个小孩拉力大小之和 C．两个小孩两手臂夹角θ越大，则拉力越小 D．两个小孩两手臂夹角θ越大，则拉力越大 答案：AD 2、关于合力与其两个分力的关系，正确的是( ) A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力 B．合力的大小随两分力夹角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任意一个分力 D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 答案：D 后教 【课堂探究】 一、共点力 1、如果一个物体受到两个或更多力作用，有些情况这些力作用在同一点，或者虽不 作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样一组力叫做共点力。 思考：大吊车吊起物体；人担水；举重；比萨斜塔等。吊车吊起物体时钩子受的力 为共点力吗？人担水时担子受到的力为共点力吗？举重运动员举起的重物受到的力为共 点力吗？比萨斜塔受几个力作用？它们是共点力吗？ 2、力的合成的平行四边形定则有没有适用条件？适用于什么情况？ 学生认真看书，掌握共点力的概念，进一步加深对共点力的理解并搞清它们的适用条 件――只适用于共点力。 二、关于合力的大小范围 由平行四边形可知，F1、F2 的夹角变化时，F 的大小和方向变化． 23 23 a．两分力同向时，合力最大，F＝F1＋F2. b．两分力反向时，合力最小，F＝|F1－F2|，其方向与较大的一个分力方向相同． c．合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2. d．夹角θ越大，合力就越小． e．合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力 练习 【课堂训练】 1、两个共点力的大小分别为 F1=15 N、F2、=9 N，他们的合力不可能等于 A、9 N B、25 N C、6 N D、21 N 2、两个共点力的合力最大为 15N，最小为 5N，则这两个力的大小分别为 N 和 N 。 合力与分力间夹角的关系 3、如图所示，两个共点力 F1、F2、的大小一定，夹角θ是变化的，合力为 F.在θ从 0°逐 渐增大到 180°的过程中，合力 F 的大小变化情况是 A、从最小逐渐增大到最大 B、从最大逐渐减小到最零 C、从最大逐渐减小到最小 D、先增大后减小 综合应用 4、如图所示，质量为 m 的长方形木块静止在倾角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩 擦力的合力方向应该是 A、沿斜面向下 B、垂直于斜面向上 C、沿斜面向上 D、竖直向上 课余作业 课后完成课本上第 64 页的 3、4 题。 板书设计 3.4 力的合成 1、用力的平行四边形定则画出合力 2、合力的大小范围 3、合力与分力间夹角的关系 教学反思 24 24 总场中学高中部有效课堂集体备课教案 物理学科 高一年级 第 三章 第 5 节 主备人；董随新 第____周 上课班级高一 1、2、3、4 班 授课人；董随新 课 题 3.5 力的分解 课型 新课 学 习 目 标 三维目标 知识与能力：知道什么是分力及力的分解的含义。理解力的分解的方法，会用三角形知 识求分力。会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。能够区分矢量与 标量。 过程与方法：强化“等效替代”的思想。培养观察、实验能力。 情感价值与态度：通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯。培育学生发表见 解的意识和与他人交流的愿望 教学重点 会用平行四边形定则求分力，会用直角三角形知识计算分力。 教学难点 分力与合力的等效替代关系。根据力的实际作用效果进行力的分解。 课前准备 教案、学案、课件 教学方法 先学后教 教学时数 课 时 2 课时 第 1 课时 教 学 过 程 板题 板书课题，3.5 力的分解 激趣导入：播放课件 示标 学习目标：：1、知道什么是分力及力的分解的含义。 2、理解力的分解的方法，会用三角形知识求分力。 示导 自学指导：阅读课本要求内容，理解什么是分力及力的分解的含义，通过实例进行力的 分析，理解力的分解的方法。 自学内容：3.5 力的分解 自学时间：15 分钟 25 25 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自学 【自主学习】 一、引入新课 复习提问什么是合力、分力、力的合成；力的合成所遵守的法则是什么？合力与分 力的关系怎样？ 二、学生自主学习老师巡堂指导 检测 【课堂检测】 1．求一个力的分力叫做 ． 2．力的分解是 的逆运算．同样遵守 定则．把一个已知力 F 作为 平行四边形的对角线，那么，与力 F 共点的平行四边形的 ，就表示力 F 的两 个 . 3．在不同情况下，作用在物体上的同一个力可以产生 的效果，如果没有其他 限制，对于同一条对角线，可以作出 的平行四边形，也就是说，同一个力 F 可 以分解为 的分力． 4．一切矢量相加都遵从 ． 5．把两个矢量首尾相接从而求出合矢量，这个方法叫做 ．三角形定则与平 行四边形定则的实质 的 后教 【课堂探究】 一、新课教学 一、力的分解 学生阅读课文并讨论： 1、斜向上对杆的拉力 F 产生了什么效果？ 2、这样的效果能不能用两个力 F1 和 F2 来实现？方向怎样？ 3、F1 和 F2 与 F 产生的效果是相同的，那么能个能用 F1 和 F2 来代替 F 呢？ 观察示意图，讨论： 1、一个效果是使耙克服泥土的阻力前进，另一个效果是把耙向上提。 2、一个水平的力 F1 使耙前进，一个竖直向上的力 F2 把耙向上提。 二、总结： 1、F 可以用 F1 和 F2 来代替，F1 和 F2 就是力 F 的分力。求一个力的分力叫做力的分解。 2、而 F1 和 F2 的合力就应该是 F。这说明力的分解和力的合成是怎样的关系？ 既然力的分解是力的合成的逆运算，那么力的分解也必然遵循平行四边形定则，即把 一个已知力 F 作为平行四边形的对角线，那么，与力 F 共点的平行四边形的两个邻边， 就表示力 F 的两个分力。而我们知道一条对角线可以做出无数个平行四边形，那么在进 行力的分解的时候，可以有无数组解。 （可以在图中比较一下合力与分力的大小关系） 但在解决实际问题过程中能不能随意分解呢？ 26 26 在日常生活中，我们常常会遇到各式各样 的桥，而一些高大的桥要造很长的引桥，这是 为什么呢？ 学生活动：学生积极思考，认真讨论， 教师活动：演示：用薄塑料板做斜面，将小车放在斜面上，让学生观察现象。教师引导： 在斜面上运动的物体受到重力的作用，但它并没有竖直下落，而是要沿斜面下滑，那么 在物体运动过程中重力产生了怎样的效果呢？ 教师重点引导，必须让学生明确一定是力在受力物体上产生的效果。 学生活动：学生经过观察、思考、讨论， 一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面。 教师活动：既然重力产生了这两个效果，那么重力应怎样分解呢？ 学生活动：可以分解为：一个沿斜面向下的力 F1，一个垂直斜面向下的力 F2。 教师活动：假设这个斜面的倾角为θ，那么重力的分力与倾角有什么关系？试写出表达 式。 学生活动：学生独立推导，交流总结： 1 2 sin cos F G F G     教师活动：通过这个表达式分析： 1、当θ变化时，F1 和 F2 的大小如何变化？ 2、在车辆上桥和下桥时，F1 各起到什么作用？ 3、通过这个结论，我们再来解释高大的桥为什么要造很长的引桥？ 学生活动：在教师引导下，用物理语言描述分析过程 1、当θ增大时，F1 增大，F2 减小。 2、上桥时阻碍车辆前进，下桥时使车辆越来越快。 3、引桥越长，θ越小，F1 越小：上桥时的阻碍作用减小，从而比较容易上桥，下桥时的 加速作用会减小，从而保障行车时的安全。 教师活动：通过前面的分析我们已经知道，力是矢量，力的合成和分解都要遵 循平行四边形定则．求两个力的合力时，不能简单地把两个力的大小相加。我 们还学习过另外一个矢量――位移，两个位移的合位移应如何求解呢？ 引导学生阅读课文，逐个解决问题。 学生活动：学生反思，阅读课文，讨论后回答： 位移相加时仍遵循平行四边形定则。 教师活动：从另一个角度来看，两个位移与它们的合位移又组成一个三角形，阅读课 文，思考讨论下面的问题： 27 27 l、什么是平行四边形定则？ 2、三角形定则与平行四边形定则一样吗？ 3、什么是矢量？ 4、什么是标量？ 教师活动：提出问题： 一个物体的速度 v1 在一小段时间内发生了变化，变成了 v2 ，你能根据 v1、v2，按照三角 形定则找出变化量Δ v 吗？ 教师归纳总结，进一步理解三角形定则，让学生体会：末矢量总是平行四边形的对角线， 等于初矢量与变化量之和。 学生活动：学生回顾所学知识，独立完成后，讨论并回答。 练习 【课堂训练】 ☆对力分解的平行四边形定则的理解 1、一个力，如果它的两个分力的作用线已经给定，分解结果可能有 种（注意： 两分力作用线与该力作用线不重合） 解析：作出力分解时的平行四边形，可知分解结果只能有 1 种。 ☆对三角形定则的理解 2、一个力，若它的一个分力作用线已经给定（与该力不共线），另外一个分力的大 小任意给定，分解结果可能有 种 答案：3 种 3、有一个力大小为 100N，将它分解为两个力，已知它的一个分力方向与该力方向的 夹角为 30°。那么，它的另一个分力的最小值是 N，与该力的夹角为 答案：50N，60° 4、分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是 A．只有惟一一组解 B．一定有两组解 C．可能有无数组解 D．可能有两组解 解析：分解一个力，若已知其中一个分力的方向，可作出另一个分力的最小值，如 图所示，F2=F sinθ． （1）当 F2＜F sinθ，无解 （2）当 F2=F sinθ，有惟一解 （3）当 F sinθ＜F2＜Ｆ时，有两组解 （4）当 F2＞F 时，有惟一解，所以正确答案是Ｄ． 点评：利用几何知识求最小值是解本题的关键． ☆综合应用 5、如图所示，重力 G=100N 的物体置于水平面上，给物体施加一个与水平面成θ=30° 的拉力 F，F=20N，受到力 F 作用后物体仍然处于静止状态.求： ①物体受到的支持力. ②物体受到的摩擦力. 答案：①90N，②17.3N 28 28 教学体会 思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是 培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之 木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。 板书设计 3.5 力的分解 1 1、力的分解 2、力的分解是力的合成的逆运算 3、三角形定则和平行四边形定则 第 2 课时 教 学 过 程 板题 板书课题，3.5 力的分解 2 激趣导入：播放课件 示标 学习目标：1、会用三角形知识求分力。 2、会用三角形定则进行矢量相加。 示导 自学指导：阅读课本要求内容，通过实例会用三角形知识求分力。会用三角形定则进行 矢量相加。 自学内容：3.5 力的分解 2 自学时间：20 分钟 自学方法：阅读课本要求内容并填写自学测试 自学标准：能完成学习目标提出的要求 检测的方法与要求：能独立完成自学测试 自学 【自主学习】 一、引入新课 复习提问什么是合力、分力、力的分解；力的分解所遵守的法则是什么？合力与分 力的关系怎样？ 二、学生自主学习老师巡堂指导 检测 【课堂检测】 对三角形定则的理解 1、有一个力大小为 100N，将它分解为两个力，已知它的一个分力方向与该力方向的 夹角为 30°。那么，它的另一个分力的最小值是 N，与该力的夹角为 答案：50N，60° 2、一个力，若它的一个分力作用线已经给定（与该力不共线），另外一个分力的大 小任意给定，分解结果可能有 种 答案：3 种 后教 【课堂探究】 教师活动：用铅笔、绳套、钩码组成一套演示力的分解的实验装置，绳套一端系在 29 29 食指上，一端系在铅笔末端，铅笔的顶端顶在掌心上。在铅笔末端悬挂钩码，体会食指 和掌心受力的情况，以体验拉力产生的效果，揣摩分力的方向。 教师活动：同学们经过亲身体会，讨论以下问题： 1、食指和掌心有什么感觉？ 2、这种感觉说明铅笔末端悬挂钩码后产生的拉力产生了怎样的效果？ 3、若用两个力来代替悬挂钩码后产生的拉力，这两个力的方向怎样？21 世纪 4、这两个力与悬挂钩码后产生的拉力的效果是相同的，那么能不能用这两个力来代替那 一个力呢？ 5、这两个力与悬挂钩码后产生的拉力是什么关系？ 学生活动：学生通过亲自动手，亲身体会，讨论问题结论： l、食指有被拉伸的感觉．掌心有被刺痛的感觉。 2、一个是拉伸细线，一个是压紧铅笔。 3、一个沿细线方向向外，一个沿铅笔向里。 4、可以。 5、这两个力是悬挂钩码后产生的拉力的分力。 点评：通过实际操作和亲身体会，培养学生用物理语言分析问题，解决问题的能 力。 练习 【课堂训练】 例题、分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的 是 A．只有惟一一组解 B．一定有两组解 C．可能有无数组解 D．可能有两组解 解析：分解一个力，若已知其中一个分力的方向，可作出另一个分力的最小值，如 图所示，F2=F sinθ． （1）当 F2＜F sinθ，无解 （2）当 F2=F sinθ，有惟一解 （3）当 F sinθ＜F2＜Ｆ时，有两组解 （4）当 F2＞F 时，有惟一解，所以正确答案是Ｄ． 点评：利用几何知识求最小值是解本题的关键． 例题 2、已知力 F 方向竖直向下，大小为 30N，它的一个分力水平向左，大小为 20N， 求另一个分力的大小和方向。 学生活动：用平行四边形法则进行力的分解。 解一：图示法 用 1cm 长的线段表示 10N 将合力 F 和一个分力 F1 图示，如下图所示，将 F 与 F1 箭头 端点用虚线相连，即平行四边形另一对边。 则 F2=10N× cm1 cm6.3 =36N 解二：解析法 由三角形知识得：F2 2=F1 2+F2 2 30 30 即 F2= 2222 1 3020  FF =36。1N tanα= 30 20 2 1  F F ∴α=arctan 3 2 =33° 本题总结，巩固结论：当一个分力大小、方向都确 定时，力的分解也是惟一的。 板书设计 3.5 力的分解 2 一、对三角形定则的理解 二、实验探究（学生完成） 三、矢量和标量 教学反思 第三章限时检测 A （2 课时） 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分 100 分，时间 90 分钟． 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，有的小 题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分， 选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分) 1．关于力的下列各种说法中，正确的是( ) ①力是改变物体的运动状态的原因 ②力是产生形变的原因 ③只有相互接触的物体才有力的作用 ④在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为 N A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 答案：C 解析：由力的概念可判 C 项正确． 2．(湖南师大附中 09－10 学年高一上学期期中)关于重力的叙述，下列说法中正确的 31 31 是( ) A．物体的质量越大，受到的重力也越大，所以物体的重力是由物体的质量产生的 B．重力是物体本身的一种属性 C．放在支撑面上的物体受到的重力的方向总是垂直向下的 D．物体的重力是由于地球对它的吸引而产生的 答案：D 解析：重力是由于地球的吸引产生的，A 错，D 对；重力的大小 G＝mg，方向竖直向 下，BC 均错． 3．足球运动员已将足球踢向空中，如右图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程 中某时刻的受力图中，正确的是(G 为重力，F 为脚对球的作用力，Ff 为空气阻力)( ) 答案：B 解析：足球在空中飞行过程中不再受脚施加给它的力，故球只受两个力 G 和 Ff 的作 用． 4．(辽宁沈阳二中 09－10 学年高一上学期期中)图示是幽默大师卓别林一个常用的艺 术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡．下列说法正确的是( ) A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用 B．水平地面对手杖有摩擦力的作用 C．水平地面对手杖的弹力方向竖直向上 D．水平地面对手杖的作用力方向竖直向上 答案：BC 5．下图为农村小水库大坝的几种设计方案图(俯视图)，若从安全牢固的角度考虑，应 该选择的一种方案是( ) 32 32 答案：D 解析：水对大坝有冲击作用，要从安全牢固角度考虑，必须使水库大坝受到的冲击力 减小，建成弧形的形状比直线形状效果好，C 的方向使水集成冲向中心，最不安全，B 比 A 好，D 最安全． 6．一质量为 M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力 F 始终保持不变，气球在运 动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为 g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则 需从气球吊篮中减少的质量为( ) A．2(M－F g) B．M－2F g C．2M－F g D．0 答案：A 解析：匀速下降时 Mg＝F＋f① 匀速上升时(M－m)g＋f＝F② 由①②式解得 m＝2(M－F g)所以 A 项正确． 7．汽车刹车时如果车轮停止转动(技术上叫刹车抱死)，车轮与地面发生滑动，此时地 面的侧向附着性能很差，汽车在种种干扰外力的作用下就会出现方向失稳问题，容易发生 交通事故．安装了防抱死系统(ABS 系统)后的汽车，紧急刹车时车轮处在一种将要停止滚 动又仍在滚动的临界状态，但刹车距离(以相同速度开始刹车到完全停下来行驶的距离)却 比车轮抱死时更小．这两种刹车过程相比较( ) A．抱死时使车减速的是滑动摩擦力，而车轮转动时是滚动摩擦力 B．抱死时使车减速的是滑动摩擦力，而车轮转动时是静摩擦力 C．防抱死后刹车距离小是由于变滑动摩擦力为滚动摩擦力 D．防抱死后刹车距离小是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力 答案：BD 解析：汽车刹车时，车轮与地面的摩擦力有两种情况：当车轮滚动时，车轮与地面的 接触点相对地面静止，没有发生滑动现象，此时所受摩擦力为静摩擦力；当车轮在地面上 滑动时，所受摩擦力为滑动摩擦力．如果刹车时车轮被抱死，即车轮不转动，只在地面上 滑动，且滑动摩擦力与汽车前进方向相反，则使汽车产生减速运动的加速度的力就是此滑 动摩擦力．如果刹车时车轮转动，车停下来是靠地面静摩擦力作用的结果，此时静摩擦力 同样与汽车前进方向相反，产生刹车加速度，B 正确．依题意，防抱死后汽车的刹车距离 33 33 小是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，D 正确．故选 B、D. 8．甲、乙两位同学做“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持 凳子的水平，然后各自向两侧拖拉，如下图所示．若凳子下表面各处的粗糙程度相同，且 在乙端的凳面上放四块砖，则下列判断正确的是( ) A．凳子向甲方移动 B．凳子向乙方移动 C．凳子在原处不会被移动 D．凳子向体重大的一方移动 答案：B 9．一根长为 L 的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的 A、B 两点．若在细绳的 C 处悬一重物，已知 AC>CB，如右图所示，则下列说法中正确的应是 ( ) A．增加重物的重力，BC 段先断 B．增加重物的重力，AC 段先断 C．将 A 端往左移比往右移时绳子容易断 D．将 A 端往右移时绳子容易断 答案：AC 解析：研究 C 点，C 点受重物的拉力，其大小等于重物的重力，即 FT＝G 将重物对 C 点的拉力分解为对 AC 和 BC 两段绳的拉力，其力的平行四边形如图所示． ∵AC>CB，∴FBC>FAC 当增加重物的重力 G 时，按比例 FBC 增大的较多，所以 BC 段绳先断，因此选项 A 是 正确的，而选项 B 是不正确的 将 A 端往左移时，FBC 与 FAC 两力夹角变大，合力 FT 一定，则两分力 FBC 与 FAC 都增 大，将 A 端向右移时两分力夹角变小，两分力也变小，由此可知选项 C 中说法是正确的， 而选项 D 是错误的，故选 A、C. 10．木块 A、B 分别重 50N 和 60N，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 2cm，弹簧的劲度系数为 400N/m.系统置于水平地面上静止不 动．现用 F＝1N 的水平拉力作用在木块 B 上，如图所示，力 F 作用后( ) A．木块 A 所受摩擦力大小是 12.5N B．木块 A 所受摩擦力大小是 11.5N 34 34 C．木块 B 所受摩擦力大小是 9N D．木块 B 所受摩擦力大小是 7N 答案：C 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分．把答案直接填在横线上) 11．在探究“互成角度的两个力的合成”的实验中，需要的器材有：方木块、白纸、 细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个，还需要________．在做上述实验中，在水平放 置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳 套用两个互成角度的弹簧秤拉橡皮条，使结点移到某一位置 O，此时需记下：①__________， ②________，③________，然后用一个弹簧秤把橡皮条拉长，使结点到达________，再记 下________和________． 答案：弹簧秤两个、橡皮条一根、铅笔一支；O 点位置；细绳所示方向；相应弹簧秤 读数；O 点位置；弹簧秤读数、橡皮条方向 12．某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表是该 同学的实验数据．实验时弹簧始终未超过弹性限度. 砝码质量 m×10－3 kg 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度 l×10－2 m 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8 (1)根据实验数据在坐标系中作出弹力 F 跟弹簧伸长量 x 关系的图象． (2)根据图象得到弹簧的劲度系数是______N/m. 答案：弹簧的劲度系数为 k＝26 N/m. 弹簧伸长量 x/m 弹力 F/N 0 0 0.012 0.30 0.023 0.60 0.035 0.90 0.046 1.20 0.058 1.50 13.(福建厦门一中 09－10 学年高一上学期期中)如图所示，在水平面上叠放着两个物 体 A 和 B，两物体在 F1，F2(F1>F2)的水平拉力作用下，处于静止状态．试分别画出 A 物体、 B 物体和整体的受力图． 35 35 答案： 三、论述、计算题(本题共 4 小题，共 42 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和 单位) 14．(9 分)杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔 双索面迭合梁斜拉桥，如图所示．挺拔高耸的 208 米主塔似一把利剑直刺穹苍， 塔的两侧 32 对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏 鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是 30°，每根钢索中的拉力都是 3×104N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？ 答案：5.2×104N 方向竖直向下 解析：把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一 个平行四边形，其对角线就表示它们的合力．由对称性可知，合力方向一定沿塔柱 竖直向下． 根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图所示，连接 AB，交 OC 于 D，则 AB 与 OC 互相垂直平分，即 AB 垂直 OC，且 AD＝DB、OD＝1 2OC. 考虑直角三角形 AOD，其角∠AOD＝30°，而 OD＝OC/2，则有 F＝2F1cos30°＝2×3×104× 3 2 N≈5.2×104N. 15．(10 分)甲、乙两人用绳子拉船，使船沿 OO′方向航行，甲用 1000 N 的力拉绳子， 方向如图(a)所示，要使船沿 OO′方向行驶，乙的拉力至少应多大？方向如何？ 答案：500 N 方向垂直于河岸指向另一侧． 解析：要使船沿 OO′方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿 OO′方向． 在(b)中作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于 OO′时，乙的拉力 F 乙最小， 36 36 其最小值为：F 乙＝F 甲 sin30°＝1000×1/2 N＝500(N)． 16．(11 分)(2009·济南高一检测)如图所示，质量为 m1 的物体甲通过三段轻绳悬挂，三 段轻绳的结点为 O，轻绳 OB 水平且 B 端与放置在水平面上的质量为 m2 的物体乙相连，轻 绳 OA 与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．(已知 sin37°＝0.6，cos37° ＝0.8，tan37°＝0.75，g 取 10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求： (1)轻绳 OA、OB 受到的拉力是多大？ (2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若物体乙的质量 m2＝4kg，物体乙与水平面之间的 动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动， 物体甲的质量 m1 最大不能超过多少？ 答案：(1)5 4m1g 3 4m1g (2)3 4m1g 方向水平向左 (3)1.6kg 解析：(1)FTOA＝m1g cosθ ＝5 4m1g FTOB＝m1gtanθ＝3 4m1g (2)Ff＝FTOB＝3 4m1g 方向水平向左 (3)Ffm＝μm2g＝0.3×40N＝12N 当 FTOB＝3 4m1g＝Ffm＝12N 时， m1＝1.6kg，即物体甲的质量 m1 最大不能超过 1.6kg. 17．(12 分)(南京市 08－09 学年高一上学期期末)出门旅行时，在车站、机场等地有时 会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走．为了了解两种方式 37 37 哪种省力，我们作以下假设：行李箱的质量为 m＝10kg，拉力 F1、推力 F2 与水平方向的 夹角均为θ＝37°(如下图所示)，行李箱与地面间为滑动摩擦力，动摩擦因数为μ＝0.2，行李 箱都做匀速运动．试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力． 答案：经计算 F1＝21.7N，F2＝29.4N，所以拉箱子省力． 解析：对行李箱进行受力分析，并画出受力分析图．应用正交分解拉行李箱时： F1cosθ＝f1① F1sinθ＋FN1＝mg② f1＝μFN1③ 解之得：F1＝ μmg cosθ＋μsinθ ＝21.7N④ 推行李箱时： F2cosθ＝f2⑤ FN2＝F2sinθ＋mg⑥ f2＝μFN2⑦ 解之得：F2＝ μmg cosθ－μsinθ ＝29.4N⑧ F1