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知识链接:绳、 杆、 弹簧三种常见的模型所产生的弹力大小、 方向及变化情况是不同的。在实际问题中应结合具体问题和各自 特点分析。
主题 2:滑动摩擦力和静摩擦力 (1)静止的物体有没有可能受滑动摩擦力?运动的物体有没 有可能受静摩擦力? (2)摩擦力一定阻碍物体的运动吗? (3)摩擦力的方向和物体的运动方向有什么关系? (4)摩擦力的大小一定和两物体间的相互弹力成正比吗?
课时 3.6
《相互作用》整合与评价
序号 知识目标 1 2 重力及其特征 弹力的概念、弹力的大 小与方向、胡克定律
学法建议
标准要求
复习课本联系生活实践 理解 复习课本联系生活实践 理解
3
摩擦力的概念、滑动摩 复习课本联系实际理性 擦力公式 分析、逻辑推理
掌握
4
力的合成与分解及平行 复习课本结合数学方法 四边形定则 习题训练
பைடு நூலகம்
掌握
重点难点:对弹力、摩擦力的分析判断,对物体的受力分析, 力的合成与分解是本章学习的重点和难点,也是本章的主干知识, 它贯穿整个高中物理力学内容。 教学建议:通过本节课的知识梳理,帮助学生理清三种常见 力,特别是弹力和摩擦力的判断方法和一些容易出错的部分,这 部分内容与时下考查的热点——受力分析是紧密联系的,这些内 容更多的是为力的合成与分解“服务”,所以在本节典型例题的 基础上,教师更应引导学生拓展,真正理清知识点。
甲
解答:将侧向力 F 分解,如图乙所示,F1、F2 分别为拉左、右两 侧钢索的拉力,也即拉树和车的拉力,因钢索中张力各处相等,故 F1=F2。
乙 设左、右两侧钢索的夹角为θ,由几何知识有:F1=F2=
������ ������
������ 2
2������������������
,
因θ接近 180°,故 cos 2 趋近 0,所以 F1、F2 很大,这样只要用较 小的力 F 就能产生较大的拉车的力,从而将车拉出泥坑。
解答:(1)用图甲进行实验时,需测出木块 B 的重力和木块 A 运动时弹簧秤的示数。用图乙进行实验时,需测出木块 A 的重力 和 A 匀速运动时弹簧秤的示数。 (2)图甲中弹簧秤的示数更容易读取,因为弹簧秤静止。 (3)甲更合理,因为图乙实验中木块 A 需要匀速运动,不便于 操作。
①甲图装置中只要 A 相对 B 滑动即可,弹簧秤的拉力大小等 于 B 受到的滑动摩擦力大小;乙图装置中要使弹簧秤的拉力大小 等于 A 受到的摩擦力大小,A 必须做匀速直线运动,即处于平衡状 态。 ②甲图中 A 受 B 和地面的滑动摩擦力而使 A 处于匀速直线运 动状态,应使这两个滑动摩擦力大小之和等于拉力 Fa 的大小,才 能使木块 A 做匀速直线运动。 ③FN =GB=150 N,B 所受滑动摩擦力大小等于此时弹簧秤示数, 即 F=60 N,则由 F=μFN,可求得μ=0.4。
知识链接:动摩擦因数的值不能直接测量,应间接测量,即利 用平衡条件测出滑动摩擦力,再想办法测出接触面间的压力,最 后利用 F=μFN,求得μ。
主题 4:力的合成与分解 在日常生活中有时会碰到这种情况:当载重卡车陷于泥坑中 时,汽车驾驶员会按如图甲所示的方法,用钢索把载重卡车和大 树拴紧,在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力将载重卡车 拉出泥坑。你能否用学过的知识对这一方法做出解释吗?
主题 1:几种典型物理模型的弹力比较 弹力常见的三种模型:绳、杆、弹簧。 (1)我们知道绳的弹力方向始终沿绳,对比这三种模型的特 点,完成下表的填空。 项 目 轻 绳 轻 杆 弹 簧 形变情况 施力与受力情况 力的方向 力的变化
(2)杆的弹力方向一定沿杆吗?请举例说明。 解答:(1) 项 目 轻 绳 轻 杆 弹 簧 伸长忽略不 计 可伸长、可缩 短 同轻杆
知识链接:力的合成与力的分解互为逆运算,都遵守平行四 边形定则,都是等效替代思想在物理学中的应用。
拓展一:形变和弹力 判断有没有弹力,可以从下列步骤入手:①选择研究对象,明 确接触情况;②假设在接触处将与研究对象接触的另一物体去掉, 分析研究对象是否在该位置保持原来的状态;③若研究对象不能 保持原来状态,说明原来该处有弹力;反之,则无弹力。
①为了能够用弹簧秤的示数表示滑动摩擦力,图示装置的两 种情况中,木块 A 是否都一定要做匀速运动? ②若木块 A 做匀速运动,甲图中 A、B 间的摩擦力大小是否等 于拉力 Fa 的大小? ③若 A、B 的重力分别为 100 N 和 150 N,甲图中当物体 A 被 拉动时,弹簧秤的示数为 60 N,拉力 Fa = 110 N,求 A、B 间的动摩 擦因数 。
知识链接:摩擦力的方向与 “相对运动” 或 “相对运动趋势” 方向相反。这里的“相对”是相对接触面,与物体相对地面的运 动情况无关。
主题 3:动摩擦因数的测定方法(重点探究) 用弹簧秤测定木块 A 和木块 B 间的动摩擦因数,分别做一做 如图甲、乙所示的两种实验,回答下列问题。
(1)在同样的实验条件下,分别用图甲和图乙进行实验,实验 中分别要测量哪些物理量? (2)在测量 A、B 间的摩擦力时,用图甲和图乙进行测定,哪个 弹簧秤的读数更便于读取? (3)用图甲和图乙进行实验时,哪一个实验方案更合理?为什 么?并思考以下问题。
形变情况
认为长度不变 能受拉力或受压力,还可 施出拉力或压力 活动杆一定沿杆,固定杆 可向任何方向 可发生突变
施力与受力 只能受拉力 情况 力的方向 力的变化 或施出拉力 始终沿绳 可发生突变
沿弹簧轴方向 只能发生渐变
(2)杆的弹力方向不一定沿杆。例如,如图所示,小车上 固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为 m 的小 球。则小球做匀速运动或保持静止时受到的杆对它的弹力方向是 竖直向上的,和重力是一对平衡力。
解答:(1)静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体也可 能受静摩擦力,因为静摩擦力是物体处于相对静止时受到的摩擦 力,和物体是否处于静止状态无关。 (2)摩擦力阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,但不一 定阻碍物体的运动,可能充当物体运动的动力。 (3)滑动摩擦力一定和物体相对运动的方向相反,静摩擦力 的方向可以和物体运动的方向成任何角度。 (4)滑动摩擦力的大小和两物体间的弹力成正比,静摩擦力 的大小和两物体间的弹力的大小没有必然的关系,但最大静摩擦 力的大小和两物体间的弹力的大小有关。
