名师精编优秀教案第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系（1课时）三维目标：一、知识与技能： 1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件 2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（力的示意图）中正确画出他们的方向。 3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比二、方法与过程：培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向三、情感态度与价值观：在实验中，培养其观察能力，结合实际的求实精神。教学重点：弹力产生的条件、弹力的方向教学难点： 1、在接触的物体间是否有弹力 2、弹力方向的确定教学方法： 实验演示、讨论答疑教学用具：弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪教学步骤：一、导入新课二、新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标 1、知道形变的概念 2、理解弹力是因为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 3、会判断弹力的方向 4、知道形变的种类（二）学习目标完成过程 1、弹力是怎样产生的？（1）实验演示：压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片观察到什么现象？学生：看到形状或体积改变老师：对，这就是形变。板书：物体的形状或体积的改变叫形变（2）被压缩的弹簧上放一黑板擦，放手，黑板擦被弹起；被弯曲的竹片上放一粉笔头，放手，粉笔头被弹起。提问：为什么黑板擦、粉笔头被弹起？引导学生回答：形变的物体要恢复原状，对和它接触的物体有力的作用，就被弹起。提问：如果粉笔头、黑板擦与形变物不接触，会受到这个力吗？引导回答：不接触一定不会受到这个力学生总结什么是弹力？板书：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生地的作用，这种力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 39 页名师精编优秀教案叫弹力。可见，弹力的产生需两个条件：直接接触并发生形变。 2、任何物体都会发生形变实验操作：显示微小形变的装置向学生作一简单介绍。（1）入射光的位置不变，将光线经M 、N两平面镜两次反射，射到一个刻度尺上，形成一光亮点。用力压桌面，同学会看到什么现象？学生：光点在刻度尺上移动？学生分析：桌面有了形变，使M 、 N平面镜的位置发生了微小的变化。总结：我们通常用眼看到一些物体发生形变，还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。所以，一切物体都在力的作用下会发生形成。 3、弹力的方向一般情况下， 凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生弹力。所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。例1：放在水平桌面上的书书由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变，要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力。学生分析：静止地放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 39 页名师精编优秀教案结论：压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。引导学生分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向。引导得出：悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变，对悬绳沉重竖直向下的弹力F1，这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变，对物产生竖直向上的弹力F2，这就是绳对物体的拉力。结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。 4、巩固训练（出示投影片）（1）画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑） 5、形变的种类请同学阅读 P6，看形变的种类有哪些，举例说明。学生： 形变分为拉伸形变、弯曲形变、 扭转形变。 比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变，弓、跳板的形变为弯曲形变，金属丝被扭转为扭转形变。总结：产生弹力的大小与形变程度有关，形变程度越大，产生的弹力就越大。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 39 页名师精编优秀教案第一节探究形变与弹力的关系的习题课三维目标：一、知识与技能： 1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件 2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（力的示意图）中正确画出他们的方向。 3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比二、方法与过程：培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向三、情感态度与价值观：在实验中，培养其观察能力，结合实际的求实精神。教学重点：对弹力产生的条件、弹力的方向加深理解教学难点： 1、在接触的物体间是否有弹力 2、弹力方向的确定教学方法：实验演示、讨论答疑教学用具：弹簧、海绵、薄竹片、微小形变演示仪教学步骤：一弹力弹力定义：发生形变的物体，会对与它接触并使它发生形变的另一物体产生反抗形变的力的作用，这种力叫弹力。弹力产生的条件：a、物体与物体直接接触。b、接触处有弹性形变。弹力的方向：弹力的方向与使物体发生形变的外力方向相反，作用在迫使物体形变的另一物体上。弹力的大小胡克定律 ：弹簧弹力的大小和弹簧伸长（或缩短的）长度x 成正比，即kxf.其中 k为弹簧的劲度系数。另外，还可根据物体的运动状态；利用平衡条件或动力学有关规律计算。例 3、质量为m、m0光滑圆球处于静止状态。表示出下列各图中圆球所受各力。解析：光滑圆球摩擦不计，圆球除重力外，还会受到弹力。圆球与几个物体接触，就有可能受到几个弹力。但若貌似接触，实际上没有挤压，没有发生形变，则不会有弹力。(a)(b)(c)(d)(e)图1图2NNTTNN21N图3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 39 页名师精编优秀教案怎样判断某一接触物体对圆球有无弹力呢？可以采用两种方法：（1）假设撤掉被接触的物体，若圆球的平衡状态没有破坏，则说明接触面上无相互作用的弹力，反之弹力可能存在；（ 2）联系物体的运动状态来分析，如果不受此弹力物体己能平衡，有此弹力物体不可能平衡，则物体不存在此弹力。各小球受力图如图3 所示：思考（ 3）有一条弹簧受120N 的拉力时，长为44cm，当在弹簧下挂1000N 重的货物时，长为55cm，则不挂重物时，弹簧的长度是多少？弹簧的劲度系数为多少？提示：设弹簧自然长度为0，劲度系数为k，根题意可得：011kf022kf代入数据解得：0=0.425m k=8000N/m 启示：1、注意：“弹簧原长” “弹簧长度” “弹簧伸长的长度”这些概念之间的区别。2、列方程组解题是必备的数学基础。二，练习 1 、量得一只弹簧秤3N和 5N两刻度线间的距离为2.5cm, 求：（1）这弹簧秤3N刻度线与零刻度之间的距离。（2）这弹簧秤所用弹簧的劲度系数？提示：劲度系数k=xf /=mNmN/80105.222,cmmNNKfxm75.31075. 3/8032112、画出下列光滑物体A静止时的受力示意图。(c)(d)(e)(c)Tmg(d)TmgNN(e)mg21N图5图6vFORaAbcAA图7AB(a)(b)(c)(d)(e)图1图2Nmg(a)(b)mgN(c)Tmg(d)TmgNN(e)mg21N图3AB图4图5F图6vFORaAbA图7F23L13L图8精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 39 页名师精编优秀教案第二节研究摩擦力三维目标：一、知识与技能： 1、知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。 2、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。 3、知道净摩擦力产生的条件，会判决静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念。二、方法与过程：通过学生自己实验，培养学生分析问题，解决问题的能力。三、情感态度与价值观：在研究问题时，要突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。教学重点： 1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩uFn解决具体问题2、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、正压力 FN的确定 2、静摩擦力有无、大小的判定教学方法： 实验法、分析法教学用具： 带绳的木块、小铁块、弹簧秤（学生自己一人备一块小毛巾）教学步骤：一、导入新课同学们，在桌子上给文具盒一个初速度，文具盒最终会停下来，这说明什么问题？学生答：有阻碍它前进的力。师问：那这个力是谁给的，在什么情况下产生这个力呢？引导回答：与桌面接触，且有相对滑动，才产生这个力。师：对，这就是初中已经有了的概念，滑动摩擦力。今天，我们将进一步学习有关摩擦力的知识。二、新课教学 1、滑动摩擦板书刚才学生的总结：滑动摩擦力：相互接触的两物体，一个物体在另一物体表面相对滑动时受到的阻碍它相对滑动的力。学生实验：让学生用弹簧秤拉着木块在桌面上缓慢运动，保证弹簧秤的示数不变。就可以维持木块匀速前进，这时物块和桌面的滑动摩擦力是多大？方向如何？再在木块上加一铁块，同样维持物块匀速前进。这时滑动摩擦力变了吗？说明什么道理？学生回答：滑动摩擦力变大，说明滑动摩擦力的大小跟两物体之间的正压力有关，且正压力越大，滑动摩擦力越大。更换实验条件，把木块放在毛巾上拉动，同样维持其匀速运动，观察弹簧秤的示数，发现比在桌面上的要大，说明什么问题？引导学生答：说明接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。老师归纳：经实验证明，滑动摩擦力的大小与相互之间的正压力FN成正比，还与接触精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 39 页名师精编优秀教案面的粗糙程度、材料有关。关系式表达为FuFN，u是动摩擦因数，由接触面的材料和粗糙程度决定，是没有单位的，u是F与FN的比值。滑动摩擦力的放向总是与接触面相切，且与相对运动方向相反。 2、知识反馈性练习（出示投影片）（1）关于滑动摩擦力，下列说法正确的是： A、物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大； B、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反； C、接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大； D、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。（2） 用100N的力在水平方向匀速推动重500N的箱子， 那接触面的滑动摩擦力是多大？u值为多大？师生共评每一句话的错误在哪里？应该怎样理解。强调：滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反，而不能说与物体运动方向相反。 3、滚动摩擦：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。提问：车轮、滚动轴承为什么都做成圆的？引导学生答：因为滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。 4、静摩擦：提问：把一个很重的铁球放在地上，一只小蚂蚁能不能推动？学生：推不动。提问：如果地面是光滑的呢？学生：有的认为推动，有的认为推不动。老师强调：到底推动推不动？学生甲：推动推不动，不是看铁球的重要，要看与地面的摩擦力有多大？比如一辆汽车，两三个人搬不动，但可以推得动。老师：对，分析得太好了。在水平地面上是否推动物体，不取决于这个物体重量的大小。如果地面光滑，重力不会影响水平方向的运动，如果地面粗糙，推力大于物体与地面间的最大净摩擦力，就推得动，下面我们来研究静摩擦力。（1）教师演示：用力推讲桌。开始用很小的推力，推不动，分析讲桌受力情况。再用稍大的力推，还静止不动，分析受力情况继续增大推力，讲桌开始运动，分析受力情况。分析：讲桌在推力作用下相对地面静止，但在沿这个力的方向上有相对运动趋势，就是因为讲桌跟地板之间发生了摩擦。这个摩擦力和推力都作用在讲桌上，他们的大小相等，方向相反，彼此平衡，因此讲桌保持不动，这时发生的摩擦叫青摩擦。青摩擦力的方向总是跟接触面相切，跟物体相对运动趋势的方向相反。提问：那静摩擦力的大小如何确定呢？有什么规律呢？请同学们自己动作实验得出结论。学生两人一组，木块静止地放毛巾上，开始用较小的力拉木块，木块静止，记下拉力大小，慢慢增加拉力，木块仍静止，记下拉力的大小。继续增大拉力，木块刚开始动，记精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 39 页名师精编优秀教案下拉力的大小。然后保持匀速运动，记下拉力的大小。出示投影片、填表结论：最大静摩擦力就是物体刚开始运动时所需的最小推力。是实验得到： 静摩擦力随着推理的增大而增大，它的极限值就是最大静摩擦力。可见，静摩擦力是一个变力，变化范围为：0F静Fmax（2）静摩擦力的作用拿在手中的东西不会滑落把线织成布，用布缝衣服，也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。（3）反馈练习：（出示投影片）斜面上有一物体，质量为m ，在斜面上静止不动，m 受摩擦力吗？为什么？三、小结1.摩擦力产生的条件 1、两物体相互接触2、接触面粗糙。3、在接触面上有重点作用的正压力4、有相对运动或者有相对运动趋势2滑动摩擦力大小方向变力3静摩擦力 0F静Fmax 方向四、作业： P16练习四（ 3、4）过程测力计读数拉力方向摩擦力大小摩擦力方向1 静摩擦力 1 2 静摩擦力 2 3 最大静摩擦力4 滑动摩擦力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 39 页名师精编优秀教案AB(a)图1图2Nmg(a)图3AB图4FF23L13L第二节研究摩擦力的习题课三维目标：一、知识与技能： 1、知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。 2、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。 3、知道净摩擦力产生的条件，会判决静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念。二、方法与过程：通过学生自己实验，培养学生分析问题，解决问题的能力。三、情感态度与价值观：在研究问题时，要突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。教学重点： 1、加深对滑动摩擦力产生的条件及规律理解，并会用F摩uFn解决具体问题2、加深对静摩擦力产生的条件及规律理解，正确理解最大静摩擦力的概念。教学难点： 1、正压力 FN的确定 2、静摩擦力有无、大小的判定教学方法：实验法、分析法教学用具：带绳的木块、小铁块、弹簧秤（学生用，二人一组），学生自己一人备一块小毛巾）教学步骤：（1）摩擦力定义：相互接触并相互挤压的粗糙物体间，存在相对运动或相对运动的趋势时，在接触面内产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫做摩擦力。摩擦力常分为滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力。（2）摩擦力产生的条件：接触面粗糙。接触处有弹力存在有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势，(静摩擦力 ) （3）摩擦力的方向滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；静摩擦力的方向与物体相对运动的趋势方向相反。且与接触面相切。个别情况下相对运动的趋势不易判断，可用假设接触面光滑，看物体相对运动的方向，进而判定相对运动趋势。（4）摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟正压力成正比，即 F=NF，NF表示压力大小，叫动摩擦因数。 “在NF确定的情况，滑动摩擦力的大小与物体运动状态及接触面积无关”。滑动摩擦力的大小可根据物体的运动状态算出。静摩擦力的大小可在零到最大静摩擦力之间变化，可由力的平衡，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 39 页名师精编优秀教案AB(a)(b)(c)图1图2Nmg(a)(b)mgN(c)Tmg图3AB图4图5FF23L13L图8牛顿第二定律等知识求出，最大静摩擦力比滑动摩擦力要大一些，计算中也视为相等。例析 4、如图 4 所示，小车A 上放一木块B，在下列情况下，A、B 均相对静止，试分析 A 对 B 的摩擦力。1、小车 A 在水平面上匀速运动2、小车突然起动解析： B 和 A 一起匀速运动，B 相对于 A 没有运动趋势，另B 所受到的力只能是重力和弹力，且二力平衡所以A 对 B 没有摩擦力。注：这里不论接触面是否光滑。当小车突然起动时，B 相对于 A 有向后的运动趋势（假设AB 接触面光滑， A 起动时B 相对于 A 向后运动），另 B 的运动状态发生改变，是由于A 对 B 的摩擦力，并且静摩擦力的方向与B 的运动方向相同。思考 4、 在水平力 F的作用下， 重为 G 的物体沿墙壁匀速下滑，若物体与墙之间的动摩擦因数为，则物体所受摩擦力的大小为：（）A、FB、GFC、G D、22GF提示：计算摩擦力的方法有两种：一是直接由摩擦力概念和公式进行计算；二是由物体的受力情况和运动情况，间接进行判断和计算。【能力训练】1、下列关于力的说法中，错误的是：（）A、一个力必定与两个物体相联系；B、运动物体在速度方向上一定有力的作用；C、物体不受到力的作用时也可以改变运动的方向；D、力的大小，方向，作用点的任一个发生变化，力的作用效果也会发生变化。2、下列说法中正确的是：（） A、在空中飞行的物体不受重力作用； B、重力可用弹簧秤直接称出； C、两物体在同一处，质量大的物体其重力大； D、抛出的石块轨迹是曲线，但石块的重力的方向不变。 3、下列关于在两物体的同一接触处的弹力与摩擦力的说法中，错误的是：（）A、弹力与摩擦力不可能沿同一方向； B 、有弹力必有摩擦力；C、有摩擦力必有弹力； D、摩擦力不一定与弹力成正比。 4、水平桌面上一重为200N的物体，与桌面间的滑动摩擦因数为0.2 ，当依次用15N, 40N,80N 的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 。A、15N 40N 80N ； B、15N 40N 40N ；C、0N 40N 80N ； D 、15N 0N 40N . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 39 页名师精编优秀教案第三节力的等效和替代（1 课时）三维目标【知识和技能】1知道力的图示和力的示意图。2知道什么是力的等效与力的替代。3、学会寻找等效力。【过程和方法】1类比力的等效与替代，学生自己分析、讨论，培养自己的自学能力2运用数学工具( 图象 ) 的能力【情感、态度和价值观】教学中重视严谨的科学推理过程，培养学生脚踏实地的作风，形成良好的学习习惯教学重点力的图示和力的示意图，力的等效与替代，教学难点作用等效相同是力的等效与替代的原因。力的图示和力的示意图的区别。教学方法类比法、讨论法教学过程一、 引入 ：不同的力，其作用效果不同。影响力的作用效果的因素的有：力的大小，方向和作用点，物理学中称之为力的三要素。二、新课教学1力的图示。 为了形象地表达一个力，可以用一条带箭头的线段( 有向线段 ) 来表示：线段的长短表示力的大小；箭头指向表示力的方向；箭尾 ( 或箭头 ) 常画在力的作用点上( 在有些问题中为了方便，常把物体用一个点代表) 。例 1 ( 教师做 ) ：卡车对拖车的牵引力F的大小是2000N，方向水平向右，作出力F的图示。步骤：选一标度( 依题而定其大小) ：如用 1cm长的线段表示500N 的力。从力 F 的作用点O向右水平画一线段四倍于标度(4cm) ，然后画上箭头( 图 1)：例 2 ( 学生做 ) ：作出下列力的图示：( 可同时出三个题，全班分三组，每组做一个题，并分别选一个学生在黑板上做。) 物体受250N的重力。用细线拴一个物体，并用400N的力竖直上提物体。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 39 页名师精编优秀教案水平向左踢足球，用力大小为1000N。答案：说明：选不同标度( 单位 ) ，力的图示线段的长短可不同；标度的选取要有利于作图示。2力的等效与替代，1什么是力的等效？2. 什么是力的替代？3. 什么条件下，合力大于分力？什么条件下，合力小于分力？如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，那么这个力与另外几个力可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力，在物理学中，通常从作用效果相同这一观点出发，根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解。三小结力的图示，力的等效与替代。全力与分力的大小关系。四作业，课本57 页 1。2。3。三题。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 39 页名师精编优秀教案第三节力的等效和替代的习题课（1 课时）三维目标【知识和技能】1知道力的图示和力的示意图。2知道什么是力的等效与力的替代。3、学会寻找等效力。【过程和方法】1类比力的等效与替代，学生自己分析、讨论，培养自己的自学能力2运用数学工具( 图象 ) 的能力【情感、态度和价值观】教学中重视严谨的科学推理过程，培养学生脚踏实地的作风，形成良好的学习习惯教学重点力的图示和力的示意图，力的等效与替代，教学难点加深对作用等效相同是力的等效与替代的原因。加深力的图示和力的示意图的区别。教学方法类比法、讨论法教学过程力的作用效果：（1） 、静力的效应：物体的形变。物体的平衡。（2） 、动力的效应 （本章暂不涉及） ：瞬时效应产生加速度。牛顿第二定律。时间上的累积效应、冲量、动量定理。空间上的累积效应、功、动能定理。3、力的三要素与力的图示影响力的作用效果的是力的大小，方向和作用点这三个因素，称为“力的三要素”。我们用有向线段可以把极抽象的力具体化：有向线段的长短表示力的大小，有向线段的指向表示力的方向，有向线段的箭头或箭尾表示力的作用点。力的方向所沿的直线叫力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。4、力的分类：（1） 、按力的性质分类，如重力，弹力，摩擦力等；（2） 、按力的效果分类，如拉力，压力，支持力，动力，阻力等。效果不同的力性质可以相同；性质不同的力，效果可以相同。例析 1：关于力的下列说法正确的是：（）A、只有相互接触的物体，才有力的作用。B、任何物体受到力的作用后运动状态都将发生改变。C、影响力的作用效果的因素有力的大小，方向和作用点。D、力是物体对物体的作用，所以施力物体也是受力物体。解析：相互接触的物体，不一定是有力的作用，如两物体轻触但不相互挤压。而有力的作用的物体不一定是直接接触。力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态，两者不一定同时发生，但两者必居其一，物体受到平衡力，运动状态不改变。力的作精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 39 页名师精编优秀教案用是相互的所以施力一物体对其它物体施加力的同时，一定受到其他物体对它的作用力，所以施力物体同是也是受力物体,所以 C、 D 两项正确。练习 : 1、 “互成角度的两个力的合成”实验原理: 研究合力与分力在作用效果上的等效性, 从而验证力的，实验中合力与分力的等效性通过来体现。2、如图 , 质量为 m的物体沿粗糙斜面匀速下滑, 且斜面不动 , 则斜面对物体的作用力的方向( ) A 、垂直斜面向上 B 、竖直向上 C 、平行斜面向上 D、无法确定3、使一木块在地面上匀速滑动需要20N 的水平拉力，如果，将木块锯成两块迭在一起放在地面上，使它匀速拉动的水平拉力是：A.5N B.10N C.20N D.40N 4、几个力合成一个力，则：A.几个力的合力一定比几个力中最小的力大些B.合力有时可以等效替代其中一个力的作用C.若三个力共点，大小分别为8N,5N,2N ，则这几个力的合力不能为0.5D.若三个力共点，则它们的合力最大值为三个力大小之和，最小值为零第四节力的分解（ 1课时）三维目标：一、知识与技能： 1、理解力的分解和分力的概念 2、理解力的分解是力的合成的逆运算，会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力。二、方法与过程：从物体的受力情况分析其力的作用效果，培养学生分析问题、解决问题的能力。三、情感态度与价值观：力的合成和分解符合对立统一规律。教学重点：理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解。教学难点： 如何判定力的作用效果及分力之间的确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 39 页名师精编优秀教案教学用具： 有关知识的投影片教学方法： 实验法、类推法教学步骤：一、导入新课在已知分力求合力时，可按平行四边形法则，惟一地求出平行四边形对角线所对应的合力。而在已知某力，将它分解为两个分力时，按平行四边形法则却可以有无数组解。但具体到实际当中如何分解呢？我们这节课就来学习力的分解。二、新课教学：（一）用投影片出示本节课的学习目标 1、理解力的分解是力的合成的逆运算 2、知道力的分解要从实际情况出发 3、会用图示法根据实际要求运用平行四边形定则求分力。（二）学习目标完成过程 1、请同学阅读课本，回答：（1）什么是分力？什么是力的分解？（2）为什么说力的分解是力的合成的逆运算？学生：某一个力F，可用 F1和F2来代替，那这两个力叫F的分力。求一个已知力的分力叫力的分解。力的分解是力的合成的逆运算（因为分力的合力就是原来被分解的那个力），当然应该遵循平行四边形定则。老师总结： 分力与合力是在相同作用效果的前提下才能相互替换，所以在分解某力时，其各个分力必须有各自的实际效果，比如：形变效果，在这个意义上讲，力的分解是唯一的。例1：放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成角。分析：（ 1）力 F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果，那么副的两个分力就在水平方向和竖直方向上。（2）方向确定，根据平行四边形定则，分解就是唯一的。（3）如图所示分解F1Fcos， F2=Fsin 例2：物体放在斜面上，那物体受的重力产生有什么样的效果。由学生分析：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 39 页名师精编优秀教案（1）G 方向竖直向下， 又不能下落。 在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果；在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。（2）两分力方向确定了，分解是唯一的。（3）G1=Fsin , G2=Gcos2、巩固性训练（出示投影片）（1）如果图甲，小球挂在墙上，绳与墙的夹角为 ，绳对球的拉力F产生什么样的效果，可以分解为哪两个方向的里来代替F？（2）如图乙，如果这个小球处于静止状态，重力G产生的效果是什么，如何分解重力G 。师生共评（ 1）a：球靠在墙上处于静止状态，拉力产生向上提拉小球的效果，向左紧压墙面的效果。分力的方向确定了，分解就是唯一的。 b：F的分力，在竖直方向的分力F1来平衡重力，在水平方向的分力F2来平衡墙对球的支持力。 c：F1=Fcos ，F2=Fsin 师生共评（ 2）： a：重力 G 产生两个效果，一个沿F1的直线上的分力G1来平衡 F1，一个沿F2的直线方向上的分力G2来平衡 F2。 b：G1=aGcos，G2=Ctana 三、小结这节课主要学习了力的分解。力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的。但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换，在此意义上分解是唯一的。四、作业 1、P151、2、3、4 五、板书设计：力的分解 1、分力 2、分解遵循的定则3、具体分解要据实际情况按力的作用效果进行分解。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 39 页名师精编优秀教案第四节：力的合成（1课时 ）三维目标：一、知识与技能 1、理解力的合成和合力的概念 2、掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。 3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。二、方法与过程：培养学生动手能力、物理思维能力三、情感态度与价值观：在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。教学重点： （1）理解合力与分力的关系（2）力的平行四边形定则教学难点： 合力的大小与分力间夹角的关系教学方法： 实验归纳法教学用具：平行四边形定则演示器、钩码、弹簧秤、细线、三角板学生每两人一组：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉（几个）教学步骤：一、导入新课如图甲，一个力用力F可以把一筒水慢慢地提起，图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？学生：效果是一样的。老师：那么力F就叫做 F1与F2的合力，如果我们要求F1和F2的合力，就叫力的合成。我们这节课就来学习力的合成符合什么规律。二、新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标 1、知道共点力的概念 2、知道合力和分力是从力的效果的角度区分 3、掌握平行四边形定则，它是力的合成的基本法则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 39 页名师精编优秀教案 4、会用图示法求共点力的合力 5、知道矢量和标量的概念，知道它们有不同的运算规则。（二）学习目标完成过程 1、请同学阅读 P12，回答下列问题（出示投影片）（1）一个力作用在物体上产生的与几个力共同作用在物体上的一样，那这个力就是这个力的。（2）如果几个力都作用在物体的同一点，或者它们的相交于同一点，这几个力叫做共点力。 2、如何进行力的合成呢？请同学看下面实验（请一位同学上讲台帮忙）（1）把放木板固定在黑板上，用图钉把白纸定字再生放木块上。（2）用图钉把橡皮条一端固定在A点，结点自然状态在O点，结点上系着细绳，细绳的另一端系着绳套。（3）用两弹簧秤分别勾住绳索，互成角度地拉橡皮条，使结点到达O 点。让学生记下O 的位置，用铅笔和刻度尺在白纸上从O 点沿两条细纸的方向画线，记下F1、F2的力的大小。（4）放开弹簧秤，使结点重新回到O 点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到O ，读出弹簧秤的示数F，记下细绳的方向，按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。（5）用三角板以 F1、F2为邻边作平行四边形，在误差范围内，F几乎是 F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。经过前人们很多次的、精细的实验， 最后确认， 对角线的长度、方向、 跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示F1、 F2的合力。（6）指导学生进行分组实验观察学生实验情况，数据处理，要求操作的规范，遵从实验结果，尽量把误差减小到最小。要求同学用平行四边形法则作出F1与F2的合力，与实际合力对照，相距多远，差距大不大。总结：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的斤两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就要平行四边形定则。以后我们还要利用这个定则进行速度、加速度等的合成，只要是矢量的合成、就遵从平行四边形定则。如果在实验中，对角线与合力相距比较远，那就找一找原因，是否有错误操作，即使精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 39 页名师精编优秀教案操作完全正确，也会有实验误差，也不会完全重合。这种情况很正常，一个规律的得出要很多人在很长时间里，进行许多此实验才总结出来，并不是一次实验就能得到。 3、运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。例：力 F145N，方向水平向右。力F260N，方向竖直向上，用作图法求解合力F的大小和方向。解：选择某一标度，利用0.5cm的长度表示 15N的力，作出力的平行四边形，用刻度尺量出对角线的长度L，利用 F15N 5.0L即可求出。教师要在黑板上板演示。（1）巩固训练：（出示投影片）两个力互成 30角，大小分别为90N和120N，用作图法求出合力的大小和方向。（2） 如果是三个共点力作用在物体上，又如何求他们的合力呢？为什么可以这样求？学生讨论会得到：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，就得到其合力。因为每一次合成都遵从每两力与其合力产生共同效果的思想，所以可以这样合成。（3）请同学完成 P13的思考与讨论。提问，如果两个分力F1、F2，他们的夹角不定，求其合力的范围。（用作图法）同学们用作图法得到：Fmax=F1+F2( 两力夹角为 0)Fmin=F1F2（两力夹角为 180， F合于大的方向一致）夹角在 0 180之间，后介于Fmin与Fmax之间。总结： 1、两个供电力的合力大于等于二力之差，小于等于二力之和。 2、合力 F可大于某一分力，也可以小于某一分力。三、小结这节课主要掌握利用平行四边形定则，用作图法求两共点力的合力，并且用作图法得出两力夹角不定的情况下，F合取值范围，我们下课后要多动手练习，掌握这种方法。四、作业 1、P14 3、4 2、有F15N，F28N，F310N，他们之间的夹角可以任意改变，求他们的最大合力和最小合力。五、板书设计1、共点力力的合成合力概念 2、力的合成遵循平行四边形。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 39 页名师精编优秀教案第四节：力的合成与分解的习题课(2课时 ) 三维目标：一、知识与技能 1、理解力的合成与分解的概念 2、掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。 3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。二、方法与过程：培养学生动手能力、物理思维能力三、情感态度与价值观：在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。教学重点： （1）加深理解合力与分力的关系（2）深入理解力的平行四边形定则教学难点： 合力的大小与分力间夹角的关系教学方法： 实验归纳法教学用具：平行四边形定则演示器、钩码、弹簧秤、细线、三角板学生每两人一组：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉（几个）教学步骤：一、力的合成。1、合力与分力。如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这一个力叫做那几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力。注意： 1、合力与分力的等效关系。2、合力是几个分力的效果力，并不是单独存在的一个力。二、共点力的合成。1、共点力作用点相同或作用线通过同一点的力叫做共点力。2、已知分力求合力的过程，叫做力的合成。常见力的合成有以下几种情况：（1）求同一直线上两个共点力F1，F2的合力，当F1， F2同向时，则F合= F1+F2；当 F1，F2反向时，则F合= |F1-F2| 。（2）求两个互成角度的共点力的合力，常用平行四边形定则，对于给定的两个共点力，用平行四边形定则所求得的合力是唯一确定的，合力的大小有以下几种特点：两分力的夹角在0到 180之间，其合力随两分力夹角的增大而减小。 |F1-F2| F合 F1+F2 合力可以大于，等于或小于某一分力。（3）求不在一直线的三个或三个以上共点力的合力，需连续运用平行四边形定则。【例析 1】 、关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是（）A、合力大小随着两力夹角的增大而增大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 39 页名师精编优秀教案F12mgFF12FF=mgABO图 5B、合力大小一定大于分力中最大者。C、两分力夹角小于180时，合力随夹角的减小而增大。D、合力不能小于分力中最小者。【解析】：在分力大小不变的情况下，合力F 随角增大面减小，随角的减小而增大，范围是 |F1-F2| FF1+F2, 所以 F 可以大于任一分力，也可小于任一分力，也可以等于某一分力，因此C正确。【思考 2】三个大小分别为5N、10N和 14N的力，合力最大为 N，最小为 N【提示】：当三个力的方向相同时，合力最大，为三个分力之和，即29N；5N 和 10N的两个力的合力最大为15N，最小为5N，当然也可能为14N。而如果这两个分力的合力为 14N ，恰与第三个分力的方向相反时，三个力的合力为最小值0。因此应填 29，0。三、力的分解：1、力的分解是力的合成的逆运算。应用力的平行四边形定则，把一个已知力分解成两个分力，可以有无数组结果，因为根据已知平行四边形的对角线可以做出无数个平行四边形。在实际中，要根据力的作用效果来分解一个力，这样就不只知道合力，而还要知道分解成两个分力的一些条件，在这种情况下，力的分解有了确定的结果，归纳如下：（1）已知一个力（大小和方向）和它的分力的方向，则两个分力有确定值，（2）已知一个力和它的分力，则另一分力有确定值。（3）已知一个力和它的一个分力的方向，则另一个分力有无数解，且有最小值（两分力方向垂直）注意： （1）一个分力和产生这个分力的力是同性质的力，且产生于同一物体，斜面上物体重力G的分力是沿斜面的分力和垂直于斜面的分力（此力不能说成是对斜面的压力） 。（2）合力和分力是等效替代的关系，不可同时考虑它们的作用，它们是“有你无我，有我无你”的，否则就会使力的作用效果加倍。2、实际问题中，分解一个力的步骤：（1）根据力F所产生的两个效果画出分力F1和 F2的方向。（2）根据平行四边形定则用作图法求出分力F1， F2的大小，方向。（3）根据数学知识用计算法求出分力F1和 F2的大小。【例析 3】质量为 m的物体静止在倾角为的斜面上 , 如图 5 求重力的分力。【解析】 此时重力有使物体下滑的趋势和使物体压紧斜面的效果， 因此重力可以分解为沿斜面向下的F1和垂直于斜面向下的F2，由于 F1和 F2垂直，所以F1=mg sin ，F2=mg cos。【思考 3】质量为 m的光滑球， 被挡板挡住， 静止在倾角为的斜面上，（如图 6） ，求重力的分力。【提示】 此时重力有压紧挡板和压紧斜面的效果，所以，此F12mgFABYF2F2yF1F2mgF2AF2图 6精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 39 页名师精编优秀教案(FFFO2AF=mgFmg1F1BF2(a)y1FF1AYFx2x12FyxF2FyFmgF12FF3X1FF2F2OF3F=mg12010NOBF1CmFFFO2AFmg1F1BF2F1YFx2x12mgF1cF=GF12mgFF12FF=mgABOXYF2F3F1FF1yF1xF2xF2yFxFyF1F2mgF=mgF2ABOF2F1(a)时重力就分解为垂直于挡板向左的力F1和垂直于斜面向下的力F2。F1=mg tg ，F2=mg/cos。【例析 4】质量为 m的物体挂在如图(7) 所示的支架上静止，此时绳对 B点的拉力可分解为哪两个力？其分力大小为多少？【解析】 此拉力有水平向右拉伸AB的效果和压缩BC的效果，因此，分解为水平向右的力 F1和沿杆 BC向下的力F2。由于此拉力与F1垂直， 则有 F1=mg tg ，F2=mg/cos 。【思考 4】如图 (8) 所示，装置处于静止，已知A、B两点在同一水平面上，轻绳OA 、OB与水平面夹角均为，物体所受重力为G，轻绳 OA 和OB 所受拉力为多大？【提示】 对结点 O 的拉力 F 产生拉伸OA 和 OB 的两个效果，因此可分解为沿绳方向的力F1和 F2，因为OA=OB ，所以 F1、F2大小相等，平行四边形为菱形，作另一对角线F1、 F2交 于C点 ， 在 直 角 三 角 形OF1C中 ，s i n2s i n2/F,COF11GG，sin22GF小结：以上四个例题可以看出，同一个力在不同情况下，分力的大小和方向可能不同，因此力的分解要根据力的作用效果，具体问题，具体对待，切不可生搬硬套。【例析 5】已知三个力F1=20N，F2=30N ，F3=40N，作用在物体同一点上，它们之间的夹角为120，求合力的大小和方向。【分析】 求不在一条直线上多个共点力的合力时，通常采用正交分解法，如求此三个共点力F1 F2 F3，可将它们分别投影到坐标轴上进行合成和分解：F1x=F1sin30= 10N F2y=F1cos30=103N F2x=F2sin30= 15N F2y=F2cos30=153N 因此 Fx=F3F1XF2X=15N Fy=F1y+F2y=53N 图 7 图 8 图 9 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 39 页名师精编优秀教案F12mgFF12FF=mgABOXYF2F3F1FF1yF1xF2xF2yFxFyF1F2mgF=mgF21FABOF3F2F1(a)F10N20N120O(b)那么：NNFFFyx310)35(152222301535arctgFFarctgxx【提示】 如图 (10-a)所示，将F2分解为与F2同方向的20N 和 10N 的力之和，将F3分解为与 F3同方向的两个20N 力之和，由于 F1、 F2分解出的两个20N 力与 F1大小相等，两两夹角为120，其合力为零， 因此图 (10-b)中大小分别为10N、20N，夹角为 120的两个力的合力即为所求合力。【能力训练】1、若 F1、F2两个共点力的合力为F，则有（） A 、合力 F 一定大于任一个分力 B 、合力的大小可能等于F1也可能等于F2 C 、合力有可能小于任一个分力 D 、合力 F 的大小随F1、F2间夹角的增大而减小2、两个共点力， 一个是 40N另一个未知， 合力大小是100N，则另一个力可能是（） A 、20N B、40N C、80N D、150N 3、两个共点力的夹角固定不变，其合力为F，当其中一个力增大时，下述正确的是（） A 、F 一定增大 B 、F 矢量可以不变 C 、F 可能增大，也可能减小 D 、当 090， F一定减小4、物体受到两个相反的力作用，二力大小 F1=5N，F2=10N，现保持 F1不变， 将 F2从 10N减小到零的过程，它们的合力大小变化情况是（） A 、逐渐变小B、逐渐变大 C 、先变小后变大 D、先变大后变小5、如图所示，合力F 的大小方向已知，将F分解为两个分力F1和 F2，其中 F1的大小已知，且F1212FF时，肯定有两组解 D 、当 F2=212FF时，有唯一组解FO2FMNOFO图 10 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 39 页名师精编优秀教案AF(2)A(3)A(4)F010N2N2 ( 弧度)-23F(牛)(1)AAF(2)A(3)A(4)F010N2N2-23F(牛)(1)AAF(2)A(3)A(4)F010N2N2-F(牛(1)AAF(2)A(3)A(4)F1AAF(2)A(3)A(4)F010N2N2 (弧度)-23F(牛)6、 如图， 将力 F分解为两分力F1和 F2， F的大小方向已知， F2与 F的夹角为 （Fsin 时，肯定有两组解 B 、FF1Fsin 时，肯定有两组解 C 、F1Fsin 时，有唯一组解 D 、F1NO ，则在不断增加重物 G的重力过程中（） A 、ON先被拉断 B 、OM先被拉断 C 、OM与 ON同时被拉断 D 、无法确定哪条绳子先被拉断8、两个共点力F1=10N，F2=5N，其二力合力F 的数值范围 F。9、将 20N的力解为两个互相垂直的力，其中一个分力是12N，那么为一个分力大小应是 N。10、实验题给你两只弹簧秤，一根橡皮条，一张白纸，一块长方形木板，两根细绳，图钉若干等物品来做互成角度的两个力的合成实验。实验中主要应进行的步骤有：A、 只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条拉到O点，记下弹簧秤的读数和细绳的方向，按比例作出这个力的F的图示；B、 记下两个弹簧秤的读数及绳和橡胶皮条结点的位置；C、 作出 F1和 F2的合力 F，比较 F 和 F；D、 把橡皮条的端固定在板上的A点，用两根细绳系在橡皮条的另一端；E、 用图钉把白纸固定在木板的适当位置；F、 通过细绳用两个弹簧互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长使结点达某一位置；G、 描下两绳方向在纸上按比例作出F1和 F2的图示；将上述各步骤按实验顺序写出其编码：。11、画出下列图中物体A的受力示意图，其中（1） （2）两图中物体A静止，（3） （4）两图中 A向右做匀速直线运动，A与其他物体的接触面不光滑。 12、在研究两个共点力合成的实验中得到如图所示的合力 F 与两个分力的夹角的关系图，问：（1）两个分力的大小各是多少？（2）合力的变化范围是多少？FO2FMFO2FMNOFO精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 39 页名师精编优秀教案13、质量为16kg 的木块，放在倾角为60的斜面上，木块与斜面间的动摩擦因数为0.15 ，求木块受到的合力的大小及方向？【能力训练答案】1、BCD 2 、CD3 、C 4、C 5、A 6、BD 7、A 8、5N，15N 9 、16 10、EDFBGAC 11、略 12、F1=8N，F2=6N，2NF14N 13、124N，沿斜面向下。第五节共点力平衡条件（1 课时）三维目标 ：一、知识技能：1：能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；2：进一步学习受力分析，正交分解等方法。二、方法与过程：学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养学生灵活分析和解决问题的能力。三、情感态度与价值观：培养学生明确具体问题具体分析：教学重点 ：1理解物体平衡的概念及条件2了解共点力作用下物体平衡的概念。3. 理解共点了平衡的条件，会用来解决有关平衡的问题。教学难点 ：对物体平衡概念的深刻理解。教学方法 ：讲练法、归纳法教学用具 ：投影仪、投影片教学步骤在日常生活中我们所见的有些物体将保持着原来静止或匀速直线运动状态（例：放在桌面上的物体，匀速运动的汽车等）由牛顿运动定律可知，物体的运动状态在力的作用下发生改变， 因此，从物体受力的角度去寻找物体保持原状态的条件是解决问题的关键所在。（一）平衡状态1. 共点力（复习回顾） ：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。2. 平衡状态：一个问题在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个外同处于平衡状态。 共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零。 “保持”某状态与“瞬时”某状态有区别：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 39 页名师精编优秀教案竖直上抛的物体运动到最该点时，这一瞬间的速度为零。但这一状态不能保持，因而这一不能保持静止状态不属于平衡状态。（二）共点力作用下物体的平衡条件1. 平衡条件：使物体处于平衡状态必须满足的条件2. 平衡条件的理论推导物体处于平衡状态物体的运动状态不变加速度为零根据牛顿第二定律F=ma有物体所受的合外力F合=0 反之亦然。3. 共点力作用下的物体平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零F合=0 力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡。 F合=0 则在任一方向上物体所受合力也为零。将物体所受的共点力正交分解，则平衡条件可表示为下列方程组：Fx=0，Fy= 0。 特例： 物体受两个共点力作用：若两个力组成平衡力，F合=0，则物体处于平衡状态。 物体受三个共点力作用：若任两个力的合力与第三力组成平衡力，F合=0，则物体处于平衡状态。4. 平衡条件的实验验证 用一个弹簧秤和钩码演示验证两力平衡的条件 用两个弹簧秤和一个钩码演示验证三力平衡的条件。如图 4-1-1，结点 O 平衡时，记下两弹簧秤的示数F1、 F2 及方向，并按F1、 F2 的大小和方向做出力的图示，根据平行四边形定则，做出力F1、F2 的合力跟砝码对O 的拉力大小 F3（大小等于砝码重力G）存在大小相等方向相反的关系。如图4-1-2 所示。【例 1】下列物体中处于平衡状态的是（）A.静止在粗糙斜面上的物体B.沿光滑斜面下滑的物体C.在平直路面上匀速行驶的汽车D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间【解析 】在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个O F2F1G 图 4-1-1 图 4-1-2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 39 页名师精编优秀教案特点： 从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动，加速度为零； 从受力情况来说，合力为零。物体在某一时刻的速度为零，并不等同这个物体保持静止，如果物体所受的合外力不为零，它的运动状态就要发生变化，在下一个瞬间就不能静止的了，所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合外力合加速度判断，而不能认为物体某一时刻速度为零，就是处于平衡状态，本题的正确选项应为A、C。物体在某一时刻的速度为零与物体保持静止是两个不同的概念。物体在某一时刻速度为零，并不能说明物体处于静止状态；物体处于平衡状态，也不一定速度为零。【例 2】如图 4- 1-3 所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变化，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为（）A. 24FB. 234FC. 4FD. 43F【解析 】由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3、F4的合力应与等值反向。 当的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的的大小仍为F4。但方向与F4成 120，由平行四边形法则可得，此时物体所受的合力大小为F4。所以本题正确的选项应为C。【总结】共点力作用下物体平衡的运动学特征是保持静止或匀速直线运动状态。动力学特征是合力为零。【作业】略第五节共点力平衡条件的习题课（1 课时）三维目标 ：一、知识技能：1：能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；2：进一步学习受力分析，正交分解等方法。二、方法与过程：学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养学生灵活分F2F1F3F4图 4-1-3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 39 页名师精编优秀教案析和解决问题的能力。三、情感态度与价值观：培养学生明确具体问题具体分析：教学重点 ：1加深理解物体平衡的概念及条件2加深了解共点力作用下物体平衡的概念。3. 加深理解共点了平衡的条件，会用来解决有关平衡的问题。教学难点 ：对物体平衡概念的深刻理解。教学方法 ：讲练法、归纳法教学用具 ：投影仪、投影片教学步骤一、共点力作用下物体的平衡条件及应用。 1、平衡状态：这里指的是平动平衡状态；（1）静止；（2）匀速直线运动。2、平衡条件：物体所受到的合外力为零：即F=0（或 F合=0）如对物体所受力进行正交分解，则有0F0Fyx。3、平衡条件的推论：当物体处于平衡状态时，它所受的某一力与它所受的其余的力的合力等值反向。4、三力汇交原理：物体在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三个力的作用线必相交于一点。一、共点力作用下物体的平衡条件及应用。 1、平衡状态：这里指的是平动平衡状态；（1）静止；（2）匀速直线运动。2、平衡条件：物体所受到的合外力为零：即F=0（或 F合=0）如对物体所受力进行正交分解，则有0F0Fyx。3、平衡条件的推论：当物体处于平衡状态时，它所受的某一力与它所受的其余的力的合力等值反向。4、三力汇交原理：物体在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三个力的作用线必相交于一点。例析 1、一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的x y T1 mg T2 TN 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 39 页名师精编优秀教案大小为如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是哪组（）A、1N 4N 7NB、3N 6N 9N C、2N 5N 8ND、6N 8N 6N 解析：能否使物体处于平衡状态，要看三个力的合力是否可能为零，方法是两个小力加起来是否大于或等于最大的那个力，如果是就可能。因为两个力的合力范围是|F1-F2| FF1+F2，如 F3在此范围内，就可能与F 平衡。答案选 BD 。思考 2、用轻绳将重球悬挂在竖直光滑墙上，如图当悬绳变长时（） A、绳子的拉力变小，墙对球的弹力变大。B、绳子的拉力变小，墙对球的弹力变小。C、绳子的拉力变大，墙对球的弹力变大。D、绳子的拉力变大，墙对球的弹力变小。提示：解法1，对小球受分析并建立坐标如图，小球静止有： Tcos=mg （ 1） Tsin =N（ 2）T=mg/cos N=mg tg 当悬绳变长， ,tg ,cos，所以 N、T 都变小。 B对。【能力训练】1、如右图所示，在角逐渐增大的过程中，物体受到的摩擦力 f 的变化规律是：（）A、逐渐变大； B 、逐渐变小；C、先变大，然后变小； D 、先变小，然后变大；2、光滑斜面的斜面的倾角为，斜面上有一块竖直放置的档板， 质量为 m的小球静止在斜面和档板之间，那么斜面对小球的支持力大小是：（）A、mgcosB、mg/sin C、mg/cos D、mgtg 3、 如图所示， 棒 AB一端支在地上， 另一端受力F 作用，棒呈静止状态，则地面对棒的作用力的方向（） A、总是偏向棒的左端，如F1B、总是偏向棒的右端，如F3C、总是沿着棒的方向，如F2D、总是垂直于地面向上，如F44、如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触并处于静止状态，小球受到的力有：（）A、重力，绳的拉力B、重力，绳的拉力，斜面的弹力C、重力，斜面的弹力F F1 F2 F3 F4 A F F O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 39 页名师精编优秀教案B C h A O F1 A Q B O G D、绳的拉力，斜面的弹力。5、如图所示， OA是根质量为M的均匀铁棍。它可以绕O 点自由转动，现用力F 沿水平方向将OA由竖直位置拉到图示位置，则在这过程中： （）A、重力矩不变 B、重力矩变小C、重力矩变大 D、重力矩的大小由零变到sinMg216、氢气球重10 牛，所受空气的浮力16 牛，由于受水平风力作用，使氢气球的绳子和地面成=60角，如图所示，由此可知，绳子的拉力是_牛，气球受到的水平风力是_牛。7、如图所示，质量为m的物体靠在竖直墙上，和墙的摩擦系数为 ，为保持A能沿墙壁作匀速运动，力F 的最小为 _。8、如图所示， OA 、OB 、OC三条轻绳共结于O点， A、B 固定在天花板上，C端系一重物，绳的方向如图，OA 、OB 、OC 三条绳能承受的最大拉力分别为150N、100N和 200N。为保证绳子不断， OC绳所悬重物不能超过多大？9、如图所示，重G的均匀圆柱体靠在高h 的台阶上A上（1）重力 G对 A点的力矩的大小；（2）若用水平力F1作用在 O 点正上方的B 点，则它对A点产生的力矩大小；（3）若改用另外一个力F2作用在图中所示C点，要使它产生的力矩等于F1所产生的力矩，则F2至少应多大？ F2的方向如何？10、如图所示，用两根细线系住重为G的物体，另一端系在圆弧形支架上，AQ 、BQ与竖直线的夹角均为（90） ，在下列两种情况下求细线AQ和 BQ中的张力变化：（1）同时在圆弧形铁杆上移动线的A、B 端，使线AQ 、BQ与竖直线OQ的夹角对称地增大；（2） 固定 A点不动移动B点使 BQ水平且结点Q仍在原来位置上。【能力训练答案】1、C 2、C 3、B 4、A 5、CD 60A F 6030A B O C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 39 页名师精编优秀教案6、43； 23 7、sincosmg 8、10039、 （1）G2h2Rh；（2）F1（ 2R-h） ；（3）F12Rh2R，过 C点垂直于CA斜面上10、 （1） TA=TB均增大；（2）TB先减小后增大，TA始终增大。第六节作用力与反作用力（1 课时）三维目标一知识与技能 1、在物理知识方面理解作用力和反作用力的关系 2、掌握牛顿第三定律的内容二方法与过程：培养学生动手能力、物理思维能力三情感态度与价值观： 1 在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。2牛顿第三定律是通过实验得到的，在这一节课中要充分让学生体会到这一点通过本节课的教学，要让学生在学习物理知识的同时，学会物理学研究现象、总结规律的方法教学重点本节教学的重点是认识并理解作用力和反作用力的关系，学生不应把对它们的认识只停留在大小和方向上学生应该掌握对作用力和反作用力的正确判断教学难点作用力和反作用力的关系与平衡力的关系有相同之处，也有不同之处，学生常常把这两种力混淆两个相互作用力是大小相等的，但对两个物体产生的效果往往也是不同的，要通过对问题的分析解决学生头脑中不正确的认识教学教具1演示两物体间的相互作用力为弹力的小车、弹簧片、细线；2演示两物体间的相互作用力为摩擦力的三合板、遥控玩具汽车、玻璃棒；3演示两物体间的相互作用力为静电力的通草球、橡胶棒、毛皮、玻璃棒、丝绸；4演示两物体间的相互作用力为磁场力的小车、磁铁等；5演示两个学生间相互作用力的小车、绳；6演示相互作用力大小关系的弹簧秤教学步骤：(一)引入新课人在划船时用桨推河岸，发生了什么现象呢？船离开了岸这个问题在初中已经研究精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 39 页名师精编优秀教案过，当时对这个问题的解释是：物体间力的作用是相互的当一个物体对另一个物体施加力的作用时，这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用，我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力下面进一步来研究两个物体之间的作用力和反作用力的关系(二)教学过程设计第六节作用力与反作用力1物体间力的作用是相互的我们通过几个实验来研究今天的内容通过实验大家要总结出作用力跟反作用力的特点及其关系在实验中大家要注意观察现象，分析现象所说明的问题实验 1在桌面上放两辆相同的小车，两车用细线套在一起，两车间夹一弹簧片当用火烧断线后，两车被弹开，所走的距离相等实验 2在桌面上并排放上一些圆杆，可用静电中的玻璃棒在棒上铺一块三合板，板上放一辆遥控电动玩具小车用遥控器控制小车向前运动时，板向后运动；当车向后运动时板向前运动实验 3用细线拴两个通草球，当两个通草球带同种电荷时，相互推斥而远离；当带异种电荷时，相互吸引而靠近实验 4在两辆小车上各固定一根条形磁铁，当磁铁的同名磁极靠近时，放手小车两车被推开；当异名磁极接近时，两辆小车被吸拢实验 5把两辆能站人的小车放在地面上，小车上各站一个学生，每个学生拿着绳子的一端当一个学生用力拉绳时，两辆小车同时向中间移动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 39 页名师精编优秀教案实验分析：相互性：两个物体间力的作用是相互的施力物体和受力物体对两个力来说是互换的，分别把这两个力叫做作用力和反作用力同时性：作用力消失，反作用力立即消失没有作用就没有反作用同一性：作用力和反作用力的性质是相同的这一点从几个实验中可以看出，当作用力是弹力时，反作用力也是弹力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力等等方向：作用力跟反作用力的方向是相反的，在一条直线上实验 6用两个弹簧秤对拉，观察两个弹簧秤间的作用力和反作用力的数量关系可以得到以下结论大小：作用力和反作用力的大小在数值上是相等的由此得出结论：2牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上教师举几个作用力和反作用力的实例提问：学生举例说明既然两个物体间的作用力和反作用力是大小相等的，为什么会出现这种情况：鸡蛋与石头相碰时，鸡蛋破碎而石头不破碎；马拉车时，车会向前走而马不后退呢？鸡蛋碰石头和石头碰鸡蛋的都是鸡蛋破碎，同样大小的力作用在两个物体上会产生不同的效果效果不同是什么原因呢？这个效果由物体本身的特性和物体受到其它力的情况有关物体能够承受的压强大就不易损坏；物体是否发生运动状态的变化还要看物体受到的其它力的情况3作用力、反作用力跟平衡力的区别前面学习物体受到的平衡力的关系时曾提到，它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上，平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢？下面通过列表的方式加以比较在列表的同时用相应的例子加以说明(三)小结本节内容和布置作业精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 39 页名师精编优秀教案第六节作用力与反作用力的习题课三维目标一知识与技能 1、在物理知识方面理解作用力和反作用力的关系 2、掌握牛顿第三定律的内容二方法与过程：培养学生动手能力、物理思维能力三情感态度与价值观： 1 在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。2牛顿第三定律是通过实验得到的，在这一节课中要充分让学生体会到这一点通过本节课的教学，要让学生在学习物理知识的同时，学会物理学研究现象、总结规律的方法教学重点本节教学的重点是认识并加深理解作用力和反作用力的关系，学生不应把对它们的认识只停留在大小和方向上学生应该掌握对作用力和反作用力的正确判断教学难点作用力和反作用力的关系与平衡力的关系有相同之处，也有不同之处，学生常常把这两种力混淆两个相互作用力是大小相等的，但对两个物体产生的效果往往也是不同的，要通过对问题的分析解决学生头脑中不正确的认识教学教具1演示两物体间的相互作用力为弹力的小车、弹簧片、细线；2演示两物体间的相互作用力为摩擦力的三合板、遥控玩具汽车、玻璃棒；3演示两物体间的相互作用力为静电力的通草球、橡胶棒、毛皮、玻璃棒、丝绸；4演示两物体间的相互作用力为磁场力的小车、磁铁等；5演示两个学生间相互作用力的小车、绳；6演示相互作用力大小关系的弹簧秤教学步骤：1.牛顿第三定律的表述：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。2.牛顿第三定律的数学表达式表述：F=-F（负号表示反作用力F与作用力F的方向相反）3.对牛顿第三定律的深层理解： 有大小相等，方向相反，作用在两个物体上，同时产生，同时消失，作用时间相同，力的性质相同，总是大小相等作用在同一条直线上等性质的力，不一定是作用力与反作用力。还必须具有是两个物体之间的相互作用才可肯定其为作用力与反作用力的力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 39 页名师精编优秀教案（ 2）定律中的“总是”这两个字是强调对于任何物体，在任何条件下，这两个相等的关系都成立即；不管物体大小形状如何，例如大物体与大物体之间，或大物体与小物体间，还是任何形状的物位之间其相互作用力总是大小相等。不管物体的运动状态如何。例如静止的物体之间，运动的物体之间或静止物体与静止的物体之间，其相互作用力都是大小相等， 作用力和反作用力的产生和消失是同时的。因为两者中若有一个产生和消失，则另一个必须同时产生或消失。否则其间的相等关系就不成立了。可见认为作用力与反作用力的产生有先后的说法是不对的。4.作用力和反作用力跟平衡力的区别作用力和反作用力跟平衡力虽有相似之处（力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上）但更重要的是它们之间存在本质的区别。 作用物体不同。作用力和反作用力是作用在两个不同物体上，而平衡力只作用在一个物体上。 力的性质不同。作用力和反作用力必是同性质的力，而平衡力可以是性质不同的一对力。 力的作用时间不同。作用力和反作用力同时产生，同时消失，而一对平衡力中的一个消失，另一个可以存在。 作用效果不同。作用力和反作用力在两个不同物体上，效果可以不同，作用力和反作用不存在平衡问题。而一对平衡力的作用效果是使外同处于平衡状态。可见：作用力和反作用力“异体（相互作用的两物体）、共线（作用在一条直线上）、等值（大小相等） 、反向（方向相反） 、同性（性质相同） 、同存（同时存在同时消失）” ，平衡力是“同体（作用在同一物体上）、共线、等值、反向” 。【例 1】一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（）A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B.大人拉小孩的力不一定比小孩拉大人的力大C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相同D.地面对大人的最大摩擦力一定比地面对小孩的最大摩擦力大【解析 】作用力与反作用力总是大小相等的，大人与小孩手拉手比力气时，无论是相持阶段还是小孩被拉过来的过程中，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力总是相等的。大人为什么能把小孩拉过来呢？关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同。答案为A、B。【小结】两物体间的相互作用力叫作用力和反作用力，它们总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，它们跟两力平衡有本质区别。练习：1、根据牛顿第三定律判断, 下列说法正确的是 ( ) A 、马拉车时 , 只有马对车的拉力大于车对马的拉力时精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 39 页名师精编优秀教案才能前进 B 、 物体 A静止在物体B上,A 的质量是B的 10 倍 ,所以 A作用于 B的力大于B作用于 A的力 C 、轮船的螺旋浆转动时向后推水, 水同时给螺旋浆一个反作用力 D 、发射火箭时, 燃料点燃后 , 喷出的气体给空气一个作用力, 空气的反作用力推动火箭前进第三章总复习（ 2 课时）三维目标 ：一、知识技能：1：能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；2：学习受力分析，正交分解等方法。二、方法与过程：学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养学生灵活分析和解决问题的能力。三、情感态度与价值观：培养学生明确具体问题具体分析：教学重点 ：1理解物体的受力分析，正交分解等方法。2了解共点力作用下物体平衡的概念。3. 理解共点了平衡的条件，会用来解决有关平衡的问题。教学难点 ：对本章知识的网络化，知识体系教学方法 ：讲练法、归纳法教学用具 ：投影仪、投影片精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页，共 39 页名师精编优秀教案教学步骤（一）全章知识脉络，知识体系（二）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”。（三）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53N、5N，求这两个力的合力力重力大小： G=mg ，g=9.8N/kg 方向：竖直向下等效作用点：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反静摩擦力：大小，mFF0；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，2121FFFFF一个常用方法：正交分解法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 37 页，共 39 页名师精编优秀教案例 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。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？（四）课堂练习1、将一个力F 分解为不为零的两个分力，下列哪些分解结果是不可能的A.分力之一垂直于FB.两个分力都在同一条直线上C.一个分力的大小与F 的大小相等D.一个分力与F 相等2、两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m 的物体，上端分别固定于天花板上的A、B 两点，已知两绳所能经受的最大拉力均为FT，则每根轻绳的长度不得短于多少？3、质量为 2 kg 的物体放在水平地板上，用一轻弹簧水平拉该物体，当物体刚开始运动时，弹簧伸长了3 cm， 当拉着物体前进时， 弹簧伸长 2 cm， 已知弹簧的劲度系数为k= 200 N/m（g=10 N/kg ） ，求：（1）物体所受的最大静摩擦力为多少? （2）物体和地板间的动摩擦因数4、如图所示，物重30 N，用 OC 绳悬挂在O 点， OC 绳能承受最大拉力为203N，再用一绳系OC 绳的 A 点， BA 绳能承受的最大拉力为30 N，现用水平力拉BA，可以把 OA 绳拉到与竖直方向成多大角度? 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 38 页，共 39 页名师精编优秀教案参考答案 ：1、D 2、l2224gmFABFTT3、解析： （ 1）根据胡克定律，F=k x ，当弹簧伸长3 cm 时，弹簧的拉力为6 N；弹簧伸长 2 cm 时，弹簧的拉力为4 N.再由平衡的知识，可得物体所受的最大静摩擦力为6 N. （2）滑动摩擦力为Ff=4 N，正压力FN=G=20 N，所以动摩擦因数=Ff/FN=0.2 4、解析：当OA 绳与竖直方向的夹角逐渐增大时， OA 和 BA 绳中的拉力都逐渐增大.其中某一根的拉力达到它本身能承受的最大拉力时，就不能再增大角度了.显然， OA 绳中的拉力先达到这一要求. 所以有 cos=2332030OATG所以 =30精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 39 页，共 39 页