高中物理第三章相互作用导学案新人教版必修1.docx
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高中物理第三章相互作用导学案新人教版必修1
第三章相互作用
第一节重力基本相互作用
学习目标：
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．
学习重点：
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．
自主学习（独学、质疑）
一、力和力的图示
1.概念：
力是______________作用．
作用：
使物体发生形变或改变物体的______________．
3．性质
（1）物质性：
力不能脱离物体而独立存在，一个力要对应两个物体：
一是________，一是__________．
（2）相互性：
物体间的作用力是一对相互作用力，________相等、_______相反、作用在．
（3）共存性：
物体间的相互作用总是同时________，同时变化，同时消失．
（4）矢量性：
力是，既有又有．
4．表示：
力可用力的图示或力的示意图表示，其
中力的图示指用与力的大小成一定比例的有向线段表示力的________、________、________.
二、重力
1．定义：
由于地球________而使物体受到的力．
2．大小：
与物体的质量成________，即.
3．方向：
____________.
4．重心：
重力作用效果的________作用点．
三、四种基本相互作用
1．四种基本相互作用：
_______、______相互作用、相互作用和相互作用．
合作探究（对学、群学）
1.力的图示和力的示意图
（1）简要说出画出力的图示的步骤。
（2）能够说出力的图示和力的示意图的联系和区别。
2．重力和万有引力的区别与联系
（1）重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但不能认为重力就是地球对物体的引力．
（2）在地球上不同的纬度和离地面的高度不同，物体所受的重力大小也不同．
（3）重力的方向竖直向下，垂直于水平面，不受其他作用力的影响，与物体的运动状态也没有关系．除赤道平面和两极点外，重力的方向不指向地心，而引力的方向永远指向地心．
3．对重心的理解
（1）重心是一个理想模型，是为了研究重力对物体的宏观作用效果而引入的等效作用点．
（2）重心可能在物体上，也可能不在物体上，质量均匀分布且形状规则的物体的重心在其几何中心上．
（3）可通过悬挂法确定物体重心．
评价提升（评价、完善）：
1.力是物体对物体的作用.2.力的基本特征
（1）物质性:
力不能脱离物体而独立存在.
（2）相互性:
力的作用是相互的.（3）矢量性:
力是矢量,既有大小,又有方向.
4.力的作用效果:
使物体发生形变或使物体运动状态发生改变
二､重力1.重力是由于地球对[3]物体的吸引而使物体受到的力.但重力不能认为就是地球对物体的吸引力.2.重力的作用点称为重心,但重心不一定在物体上.3.重力G=mg,g随纬度和离地高度变化而变化.纬度越大,g越大;高度越高,g越小.
达标拓展（检测、拓展）
如图所示，身体素质和技术相当的跳高运动员，为什么采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成绩好呢？
第二节弹力
学习目标：
1.知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性；
2.知道弹力产生的原因和条件；
3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能准确画出弹力的示意图；
4.通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系，理解胡克定律，了解科学研究方法；
5.了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产和生活息息相关。
学习重点：
1.会分析弹力的方向并正确画出弹力的示意图。
2．理解胡克定律，会用胡克定律计算弹簧的弹力大小。
自主学习（独学、质疑）
一、基本概念（认真阅读教材p54-56页独立完成下列问题）
一、弹性形变和弹力
1：
下图所示的实验过程你一定经历过，据此你能体会形变、弹性形变、弹性限度的含义吗？
形变：
物体在力的作用下
和发生改变的现象。
弹性形变：
有些物体在形变后撤去作用力时能够。
弹性限度：
如果形变量过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能。
2：
你用力压桌面、用手捏玻璃瓶，你认为桌面和玻璃瓶是否发生形变？
请你认真分析教材P54图3.2-2演示实验和P56图3.2-7小实验，指出我们是通过什么方法来观察微小形变的？
3：
关于弹力的产生，教材P55是这样描述的：
“发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。
”逐字逐句阅读这句话，抓住关键词进行归纳：
弹力产生的条件是：
（1）两物体；
（2）发生；弹力的施力物体是，受力物体是；图3.2-3中，弹力F1、F2的施力物体是，受力物体是。
4：
在图3.2-3中，小车对弹簧是否有弹力的作用？
如果有，在右图对应的甲、乙中画出弹力的示意图，并用F3、F4表示。
三、几种弹力
5:
如图3.2-4所示，放在桌面上的书和桌面相互挤压都发生微小的形变，口述书对桌面的压力和桌面对书的支持力是怎样产生的？
并试着总结出压力和支持力的方向。
发生形变的书要向恢复形变，对桌面产生向的弹力；发生
形变的桌面要向恢复形变，对书产生向的弹力。
压力和支持力都是，方向总是
物体的。
6：
如右图所示，用绳子把物体悬挂起来，物体和绳子都发生微小形变，
口述绳子对物体的拉力和物体对绳子的拉力是怎样产生的？
在图中画出两个拉力的示意图（用F1、F2表示），并试着总结出拉力的方向。
发生形变的绳子要向恢复形变，对物体产生向的拉力；发生形变的物体要向恢复形变，对绳子产生向的拉力。
绳的拉力也是，方向总是而指向绳子的方向。
四、胡克定律
7：
弹力的大小跟形变的大小有什么关系？
结合自己的生活经验举一个例子说明。
8：
我们通过什么方法研究了弹簧的弹力与弹簧的形变量的关系？
得出关系式F=kx的实验依据是什么？
胡克定律：
弹簧发生时，弹力的大小F跟弹簧的长度x成正比，表达式为F=，式中k称为弹簧的，单位是牛顿每米，符号是，有弹簧本身的特性决定。
合作探究（对学、群学）
1．弹力是否存在的判断方法
（1）根据弹力产生的条件直接判断：
明显形变产生的弹力可根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在．
（2）利用假设法判断：
微小形变产生的弹力可利用假设法来判断是否存在，即假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力．
（3）根据物体的运动状态判断：
根据物体的运动状态如平衡条件判断弹力是否存在．
2．弹力方向的判断方法
（1）根据物体产生形变的方向判断：
物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与受力物体形变方向相同，接触面间的弹力与接触面垂直．
（2）根据物体的运动状态判断：
由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相一致，依据物体的运动状态确定弹力方向．
3．常见的几种弹力的方向特点
（1）弹簧的弹力：
与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向．
（2）轻绳的弹力：
沿绳指向绳收缩的方向．
（3）接触面间的弹力：
垂直于接触面指向受力的物体
（4）杆对物体的弹力：
可能沿着杆，也可能不沿着杆．
评价提升（评价、完善）：
1.定义:
发生弹性形变的物体,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.2.产生条件:
直接接触、弹性形变.3.方向:
与物体形变的方向相反.弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.4.大小:
弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律:
F=kx,非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解.5.弹力的有无和方向的判断方法达标拓展（检测、拓展）
1.小木块放在桌子上，下列说法正确的是（）
A．在接触处只有桌子有弹力
B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生
C．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力
D．木块对桌子的压力是木块的重力
2．关于弹力，下列说法中正确的是（）
A．直接接触的物体一定有弹力
B．发生形变的物体才能有弹力，也一定有弹力
C．物体的形变越大，弹力也越大
D．弹力的方向一定与物体发生形变的方向相反
3.如图所示，a、b两物体均处于静止状态，判断a、b间一定有弹力的是（）
4.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为
30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为4N
的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的
弹力（）
A.大小为4N，方向平行于斜面向上
B.大小为2N，方向平行于斜面向上
C.大小为4N，方向垂直于斜面向上
D.大小为4N，方向竖直向上
5.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（）
第三节静摩擦力（第1课时）
学习目标：
1．认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值．
2．知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力．
3．会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小．
学习重点：
知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向及应用公式计算滑动摩擦力的大小。
自主学习（独学、质疑）
一、基本概念（认真阅读教材p57-61页独立完成下列问题）
静摩擦力
1．定义：
两个相互接触、相对静止的物体由于有相对运动的趋势而在物体接触处产生的________物体之间相对运动的力．
2．产生条件：
（1）两物体相互接触、________；
（2）物体间接触面________；（3）两物体相对静止但有________的趋势．
3．大小：
在零至_______________之间变化，一般情况下近似认为最大静摩擦力等于相同正压力下的滑动摩擦力．
4．方向：
总是跟接触面________，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.
合作探究（对学、群学）
静摩擦力：
当一个物体在另一个物体表面上有相
对运动趋势时，所受到的另一个物体阻碍它相对
运动的力，叫做静摩擦力．
1．产生条件：
接触面粗糙、接触面相互挤压、两接触面间有相对运动趋势
【注意】①运动的物体可以受到静摩擦力
②要特别注意“相对”这个条件→相对静止、相对运动趋势
③静摩擦力可以是动力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动
探究1：
分析下列例子中的静摩擦力：
手压在桌上抽但没抽动；手握酒瓶；物体静置于斜面上；人爬树；倾斜皮带运输机运送货物；手上托一本书，一起水平加速、匀速、减速运动；人走路等。
2．方向：
物体受到的静摩擦力总是沿着接触面，且与该物体的相对运动趋势方向相反
【注意】
①静摩擦力的方向一定垂直于同一接触面内的弹力方向
②静摩擦力的方向可以与运动方向相同（可作动力）、相反（可作阻力）、垂直、不在同一直线上
③有时可以设想接触面光滑来判断相对运动趋势的方向
〔实例分析〕沿图中箭头所示
方向缓缓拉木板时，木块随木
板一起移动，弹簧秤示数逐渐增大，木块和木板
的相对位置没有变化。
继续沿图中箭头所示方向
缓缓拉木板，直到弹簧秤示数增大到某一数值后，
才看到木块和木板的相对位置发生变化。
3．大小：
①静摩擦力的大小
与其它受力和运动状态有
关，但有一个最大值fm。
即
静摩擦力可在
0＜f≤fm内随着需要而改变。
②当相对运动趋势增强时，静摩擦力也增大。
平衡状态下，静摩擦力大小可由二力的平衡知识来求得
【注意】①Fm出现在物体与接触面将要发生相对
滑动但没有相对滑动的时候；也可理解为出现在
物体与接触面刚发生相对滑动的时候
②应区别静摩擦力与最大静摩擦力是不同的。
一般的静摩擦力与该处的压力无直接关系，但最大静摩擦力与该处的压力成正比
③一般的静摩擦力大小是与物体的运动情况、受力情况有关的，静摩擦力为被动力。
评价提升（评价、完善）：
1.定义:
当一个物体在另一物体表面上有相对运动趋势时,受到的阻碍作用.2.产生条件
（1）接触面是粗糙的;
（2）接触面上要有挤压的力（压力）;（3）相接触的两物体要有相对运动的趋势.3.方向:
总跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.4.大小静摩擦力大小与相对运动趋势强弱有关,趋势越强静摩擦力越大,但不超过最大静摩擦力（是物体间开始滑动时受的静摩擦力,用Fm表示）.因此静摩擦力随着运动趋势强弱变化而在0~Fm之间变化,即0≤F静≤Fm.静摩擦力大小通常要依物体的状态列平衡方程求解.
达标拓展（检测、拓展）
1．关于摩擦力的说法，下列说法中正确的是（）
A．两个接触的相对静止的物体间一定有静摩擦力
B．受静摩擦作用的物体一定是静止的
C．静摩擦力方向一定垂直于同一接触面上正压力方向
D．物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度
2．用手握住一个油瓶（始终处于竖直方向），下
列说法正确的是（）
A．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大
B．不管手握得多紧，油瓶受到摩擦力一定
C．若油瓶中油越多，手必须握得越紧
D．以上说法都正确
3．如图所示，用水平力F把重为G的木块压紧
在竖直墙上静止不动，不计手指与木块间的摩
擦力，当把水平力增加到2F时，木块所受的摩擦
力（）
A．是原来的2倍
B．是原来的4倍
C．和原来的相等
D．是原来的1/2倍
4．如图所示，整个系统在F=15N拉力作用下处于
静止状态，则地面对A的摩擦力为多少？
B对A
的摩擦力为多少？
第三节滑动摩擦力（第2课时）
学习目标：
1．知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦的规律．
2．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．
学习重点：
知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向及应用公式计算滑动摩擦力的大小。
自主学习（独学、质疑）
一、基本概念（认真阅读教材p57-61页独立完成下列问题）
滑动摩擦力1．定义：
一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，所受到的阻碍物体____________的力．
2．产生条件：
（1）两物体相互________、挤压；
（2）物体间的接触面________；（3）两物体间发生__________．
3．大小：
跟正压力FN成正比，即f＝μFN，FN表示两物体间的____________．
4．方向：
与接触面平行，并且跟物体相对接触面的滑动方向________．
合作探究（对学、群学）
滑动摩擦力：
一个物体在另一个物体表面上相对
滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑
动的力，这种力叫做滑动摩擦力．
1．产生条件：
接触面粗糙、接触面相互挤压、两接触面间有相对滑动
【注意】①静止的物体也可受到滑动摩擦力；
②要特别注意“相对”这个条件→相对滑动。
③滑动摩擦力可以是动力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动。
2．方向：
总是沿着接触面的切线方向与相对运动
方向相反．
【注意】①滑动摩擦力的方向一定垂直于同一接触面内的弹力方向。
②滑动摩擦力的方向可以与运动方向相同、相反，但一定和相对运动的方向相反。
〔问题〕滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢？
（先进行猜想）可能与物体接触面的性质有（如粗糙程度、材料）有关，接触面的大小，正压力大小、相对运动快慢等有关。
〔实验探究〕控制变量法（用右图所示的实验装置进行实验探究）
①只改变材料（接触面蒙上一层塑料纸）
②只改变正压力（增减木块上钩码个数）
③只改变接触面积（正放、侧放）
④只改变相对运动速度（慢拉、快拉）
3．大小：
与正压力成正比，即Fμ=μFN其中的FN表示正压力，不一定等于重力G。
①μ叫动摩擦因数，与Ff、F无关，由两接触面物体的本身因素（材料、粗糙程度）决定
②μ与接触面积无关、与两接触面的相对速度无关
【注意】滑动摩擦力的大小略小于最大静摩擦力
的大小，若没有特别交待，可取最大静摩擦力近
似等于滑动摩擦力。
滚动摩擦力：
一个物体在另一个物体表面上滚动
时产生的摩擦。
压力相同时，滚动摩擦比滑动摩
擦小得多。
评价提升（评价、完善）：
1.定义:
当一个物体在另一物体表面上相对运动时,受到的阻碍作用.2.产生条件
（1）接触面是粗糙的;
（2）接触面上要有挤压的力（压力）;（3）相接触的两物体要有相对运动.3.方向:
总跟接触面相切,并且跟物体相对运动的方向相反.4.大小
滑动摩擦力大小跟物体间正压力成正比,即F=μFN.μ只与接触面的粗糙程度、接触面的材料有关,与接触面积、接触面上受力和物体运动状态无关.
达标拓展（检测、拓展）
1．如图所示，A为长木板，在水平面上以速度
向右运动，物块B在木板A的上面以速度
向右运动，下
列判断正确的是（）
A．若是
，A、B之间无滑动摩擦力
B．若是
，A受到了B所施加向右的滑
动摩擦力
C．若是
，B受到了A所施加向右的没动摩擦力
D．若是
，B受到了A所施加向左的滑
动摩擦力
2．如图所示是带传动示意图，
是主动轮，
是从动轮，丙轮水平放置。
当主动轮顺时针匀速转动时，重10N的物体同传动带一起运动，若物体与传动带间最大静摩擦力为5N，则物体所受传动带的摩擦力的大小和图中传动带上P、Q两处所受的摩擦力的方向是（）
A．5N，向下、向下
B．0，向下、向上
C．0，向上、向上
D．0，
向下、向下
3．如图所示，重力为20N的物体在动摩擦因数0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是（）
A．2N向左
B．2N向右
C．10N向左
D．12N向右
4．如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着，静止在竖直
墙面上，当推力F的大小增加到2F时，则（）
A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C
．木块所受墙面的弹力不变
D．木块所受墙面的摩擦力不变
5．如图1-28所示，A、B两物体重力都等于10N，各接触面间摩擦因数都等于0.3，同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上。
A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为（）
A．6N3NB．1N1N
C．0N1ND．0N2N
6．一根质量为m、长度为L的均匀长方木条放在水平桌面上，木条与桌面间动摩擦因数为μ，用水平力F推动木
条前进。
当木条经过图1-29所示位置时，桌面对它的摩擦力等于___________。
7．重力为400N的木箱放在水平面上，木箱与地面间的最大静摩擦力是120N，动摩擦因数为0.25。
如果分别用7
0N和150N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别是多少？
第三节受力分析专题（第3课时）
学习目标：
1．认识物体受力分析的一般顺序，会画物体受力图。
2．初步掌握物体受力分析的一般方法，加深对力的概念、常见三种力的认识。
学习重点：
1．掌握重力、弹力和摩擦力的特点与产生条件．
2．准确分析物体的受力情况．
自主学习（独学、质疑）
把指定物体（研究对象）在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析.1.受力分析的顺序:
先找,
再找（弹力、摩擦力）,最后分析.2.受力分析的三个判断依据:
（1）从力的概念判断,寻找对应的.
（2）从力的性质判断,寻找产生的.（3）从力的效果判断,寻找是否产生或改变（是静止､匀速运动还是加速运动）.
合作探究（对学、群学）
物体受力情况
1．把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所
受到的力一个不漏，一个不重地找出来，并画出
定性的受力示意图。
2．物体受力情况分析的方法：
为了不使被研究对
象所受到的力与所施出的力混淆起来，通常需要
采用“隔离法”，把所研究的对象从所处的物理环
境中隔离出来；为了不使被研究对象所受到的力
在分析过程中发生遗漏或重复，通常需要按照某
种顺序逐一进行受力情况分析，而相对合理的顺
序则是按重力、弹力，摩擦力的次序来进行。
3．物体受力情况分析的依据：
在具体的受力分析
过程中，判断物体是否受到某个力的依据通常有
如下三个。
①根据力的产生条件来判断；②根据力的作用效果来判断；③根据力的基本特性来判断。
4．受力分析的一般步骤：
（1）明确研究对象
在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。
在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决.研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（即研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力.
（2）按顺序找力
必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）.
（3）只画性质力，不画效果力
画受力图时，只能按力的性质分类画力，不
能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复.
【注意】
1．首先应该确定研究对象，并把研究对象从周围
的物体隔离出来。
2．要养成按一定步骤分析的习惯，以免漏分析某
个力，一般应先分析重力，然后环绕物体一周，
找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物
体对
研究对象的弹力和摩擦力，最后再分析其它的力。
3．每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多
分析出某些不存在的力。
4．只分析研究对象受到的力，不分析研究对象对
其它物体所施加的力；只分析根据性质命名的力
（如：
重力、弹力、摩擦力），不分析根据效果命
名的力（拉力、压力、下滑力、动力、阻力等）
5．分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作
用外，还要考虑物体的运动情况（平衡状态、加速
或减速），当物体的运动情况不同时，其受力情况
也不同。
6．为了使问题简化，常忽略某些次要的力，如物
体速度不大时的空气阻力，物体在空气中所受的
浮力等
评价提升（评价、完善）：
受力分析的一般步骤：
（1）明确研究对象
在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。
在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决.研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（即研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力.
（2）按顺序找力
必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）.
（3）只画性质力，不画效果力
画受力图时，只能按力的性质分类画力，不
能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复.
达标拓展（检测、拓展）
分析下列物体的受力
（1）沿粗糙水平面上向右运动的物体
（2）沿竖直墙面下滑的物体
（3）静止在竖直墙面上的物体
（4）沿光滑斜面上滑的物体
（5）随水平传送带匀速运动的物体
（6）随电梯匀速上升的人
第四节力的合成
学习目标：
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。
2、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从
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