2022年人教版高中物理必修1 第3章第三章 相互作用章末總結(jié)（教案）【教學(xué)過程】重難點(diǎn)一、彈力與摩擦力的分析與計算1.彈力有無的判斷方法(1)直接法對于物體形狀變化明顯的情況，可由形變情況直接判斷彈力是否存在，如彈簧、橡皮筋產(chǎn)生彈力的情況(2)假設(shè)法假設(shè)與研究對象相接觸的物體施加了彈力，畫出假設(shè)狀態(tài)下的受力分析圖，判斷受力情況與物體的運(yùn)動狀態(tài)是否矛盾，若矛盾，說明二者之間沒有彈力，若不矛盾，說明二者之間有彈力(3)狀態(tài)法將與研究對象相接觸的物體撤離，看研究對象的運(yùn)動狀態(tài)是否改變，若沒有改變，則無彈力作用，若發(fā)生改變，則有彈力存在2摩擦力(1)對摩擦力的進(jìn)一步理解摩擦力的方向與“相對運(yùn)動”或“相對運(yùn)動趨勢”方向相反，但并不一定與物體的運(yùn)動方向相反摩擦力阻礙的是物體的“相對運(yùn)動”或“相對運(yùn)動趨勢”，并不是阻礙物體的運(yùn)動，摩擦力并不都是阻力(2)摩擦力有無的判斷方法.滑動摩擦力條件判斷法：接觸面之間有壓力，接觸面粗糙且有相對運(yùn)動靜摩擦力(1)條件判斷法：接觸面之間有壓力，接觸面粗糙且有相對運(yùn)動趨勢(2)假設(shè)法：假設(shè)接觸面光滑，不存在摩擦力，如果物體改變原來的運(yùn)動狀態(tài)，則存在摩擦力(3)摩擦力的計算方法靜摩擦力：根據(jù)平衡知識求解滑動摩擦力：用公式FFN求解3彈力和摩擦力的對比特別提醒1.彈力或摩擦力的有無及方向判斷的特殊方法(1)假設(shè)法;(2)結(jié)合物體運(yùn)動狀態(tài)判斷;(3)效果法;(4)相互作用法2摩擦力的“四個不一定”(1)受靜摩擦力的物體不一定靜止，受滑動摩擦力的物體不一定運(yùn)動(2)靜摩擦力不一定比滑動摩擦力小(3)摩擦力不一定與運(yùn)動方向相反，還可以與運(yùn)動方向相同，甚至可以與運(yùn)動方向成一定夾角(4)摩擦力不一定是阻力，還可以是動力【典型例題】如圖所示，在傾角為37°的固定斜面上靜置一個質(zhì)量為5 kg的物體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8.求：(1)物體所受的摩擦力；(sin 37°0.6，cos 37°0.8)(2)若用原長為10 cm，勁度系數(shù)為3.1×103 N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻速運(yùn)動，則彈簧的最終長度是多少？(取g10 m/s2)【答案】（1）30N；方向沿斜面向上（2）12cm?！窘馕觥浚?）物體受到的摩擦力為靜摩擦力，方向沿斜面向上。（2）因為物體向上勻速運(yùn)動，故在斜面方向上的力相平衡故F=f2+mgsin37°，而物體受到的滑動摩擦力f2=N=mgcos37°又因為F=k(LL0)，聯(lián)立以上各式，解之得L=12cm。重難點(diǎn)二、物體受力分析1受力分析把指定物體(研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來，并畫出受力示意圖，這就是受力分析對物體進(jìn)行正確的受力分析是分析、求解力學(xué)問題的關(guān)鍵，要注意的是只分析它受到的力，而不分析它對別的物體施加的力2受力分析的方法整體法和隔離法(1)整體法：以系統(tǒng)整體為研究對象進(jìn)行受力分析的方法一般用來研究不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某物體的力和運(yùn)動(2)隔離法：將所確定的研究對象從周圍物體中隔離出來進(jìn)行分析的方法，來研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用及運(yùn)動情況3物體受力分析的一般思路(1)明確研究對象，將它從周圍物體中隔離出來，研究對象可以是質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、物體、物體系(2)按順序分析物體所受的力，根據(jù)不同力產(chǎn)生條件的不同，一般按照已知力、重力，對物體產(chǎn)生的效果確定與它接觸的物體之間是否有相互作用的彈力，最后再由已知力、重力、彈力共同的作用效果確定接觸面上的摩擦力，故稱之為順次效果法(3)正確畫出物體受力示意圖，畫每個力時不要求嚴(yán)格按比例畫出每個力的大小，但方向必須正確，另外注意同題中有多個研究對象時，一定要采用隔離法分別畫出它們的受力示意圖(4)檢查防止錯畫力、多畫力和漏畫力4受力分析的步驟受力分析時要注意的問題（1）只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體施加的力不要把作用在其他物體上的力錯誤地通過“力的傳遞”作用在研究對象上（2）每分析一個力，都應(yīng)該找到施力物體，這是防止“多力”的有效措施之一（3）如果一個力的方向難以確定，可以用假設(shè)法分析（4）合力和分力不能重復(fù)地列為物體所受的力因為合力與分力是等效替代關(guān)系(5)不要把“效果力”和“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析，通常只分析“性質(zhì)力”，不分析“效果力”(6)受力分析一定要結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)，結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)、利用力作用的相互性進(jìn)行分析也是確保受力分析正確的有效途徑特別是物體處于臨界狀態(tài)的受力分析 【典型例題】如圖所示，用水平力F推乙物塊，使甲、乙、丙、丁四個完全相同的物塊一起沿水平地面以相同的速度勻速運(yùn)動，各接觸面均粗糙，關(guān)于各物塊受到摩擦力，下列說法錯誤的是（ ）A、甲物塊沒有受摩擦力的作用B、乙物體受到一個摩擦力的作用C、丙物體受到兩個摩擦力的作用D、丁物體沒有受到摩擦力的作用【答案】D重難點(diǎn)三、力的正交分解法(1)定義：將已知力按互相垂直的兩個方向進(jìn)行分解的方法。(2)建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)；(3)方法：物體受到多個力作用F1、F2、F3求合力F時，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解。x軸上的合力：FxFx1Fx2Fx3y軸上的合力：FyFy1Fy2Fy3(4)合力大?。?(5)合力方向：與x軸夾角設(shè)為，則tan。 【典型例題】如圖所示，質(zhì)量為m=4.0kg的物體P靜止在粗糙水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)為。現(xiàn)用與水平面成=370、大小為20N的恒力F拉該物體，求物體P此時所受的支持力和摩擦力的大小。【答案】見解析。【解析】物體在豎直方向上合力為零，有：解得：則滑動摩擦力的大小為：因為，知物體不動，受到的摩擦力為靜摩擦力。則重難點(diǎn)四、平衡中的臨界和極值問題 1.臨界問題：(1)臨界狀態(tài)：物體的平衡狀態(tài)將要發(fā)生變化的狀態(tài)(2)當(dāng)某物理量發(fā)生變化時，會引起其他物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，這類問題的描述中經(jīng)常出現(xiàn)“剛好”“恰好”等詞語(3)處理這類問題的最有效方法是假設(shè)推理法，也就是先假設(shè)，再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識列平衡方程，最后求解2極值問題：也就是指平衡問題中，力在變化過程中的最大值和最小值問題解決這類問題常用以下兩種方法：(1)解析法：根據(jù)物體的平衡條件列方程，在解方程時，采用數(shù)學(xué)知識求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值(2)圖解法：根據(jù)物體的平衡條件作出物體的受力分析圖，畫出平行四邊形或矢量三角形進(jìn)行動態(tài)分析，確定最大值或最小值圖解法分析動態(tài)平衡問題1動態(tài)平衡問題的特點(diǎn)通過控制某一物理量，使其他物理量發(fā)生緩慢變化，而變化過程中的任何一個狀態(tài)都看成是平衡狀態(tài)，物體所受合力為零2圖解法分析三力動態(tài)平衡問題的思路(1)確定研究對象，作出受力分析圖(2)明確三力的特點(diǎn)，哪個力不變，哪個力變化(3)將三力的示意圖首尾連接，構(gòu)造出矢量三角形；或?qū)⒛沉Ω鶕?jù)其效果進(jìn)行分解，畫出平行四邊形(4)根據(jù)已知量的變化情況，確定有向線段(表示力)的長度變化，從而判斷各個力的變化情況平衡問題的常用處理方法應(yīng)用平衡條件解題的步驟(1)選取研究對象：根據(jù)題目要求，選取一個平衡體(單個物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點(diǎn))作為研究對象.(2)畫受力示意圖：對研究對象按受力分析的順序進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖.(3)建立坐標(biāo)系：選取合適的方向建立直角坐標(biāo)系.(4)列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方程，對結(jié)果進(jìn)行討論.【典型例題】（多選）如圖所示，將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連懸掛于O點(diǎn)，用力F拉小球a，使整個裝置處于平衡狀態(tài)，且懸線Oa與豎直方向的夾角為30°，則F的大小 （ ）A可能為mg B可能為mg C可能為mg D可能為mg【答案】CD