(共9张PPT)
§3.2 弹 力
1、条件法
判断有无弹力的方法
②找形变(或挤压)。
①寻找接触面。(一般有几个接触面就可能有几个弹力)。
2、假设法
基本思路:
假设该物体所接触的某接触面被撤去,看物体所处的状态是否发生变化,从而确定是否受到该接触面的弹力。
FN
弹力的方向:
通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力
a、压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体
b、支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体
c、拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向
探究:弹簧受力形变的情况:
试判断:F1和F2的大小关系
某同学为了进一步研究轻质弹簧的长度随拉力变化的关系时,进行了如图所示的实验. 已知每个钩码对弹簧的拉力0.5N,刻度尺的最小分度值是1mm.
深入探究:弹簧受力形变的情况
实验次数 1 2 3 4 5
钩码对弹簧的拉力F/N
弹簧的长度L/cm
实验次数 1 2 3 4 5
钩码对弹簧的拉力F/N 0 0.5 1 1.5 2
弹簧的长度L/cm 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50
此实验中弹簧长度伸长L与拉力F的关系是_____________________.(共20张PPT)
第三章 相互作用
3、摩擦力
三 滑动摩擦力
水平地面上,一个重为G=100N的木箱A受到水平推力F1的作用.当F1=5N时,木箱未被推动,此时木箱受摩擦力Ff=________.当F1=10N时,木箱仍未被推动,此时木箱受摩擦力Ff=________.当F1=25N时,木箱A刚好被推动,此后木箱A做匀速运动,那么木箱是否受摩擦力,那又是怎样呢
5N
10N
三 滑动摩擦力
1.定义:
两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力.
2.产生条件:
(1)直接接触
(4)两物体间有相对运动
(3)接触面有挤压(形变)
(2)接触面粗糙
滑动摩擦力
滑动摩擦力的大小
自己动手,感受滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关
滑动摩擦力大小跟那些因素有关呢?
实验探究
猜想:1、接触面的粗糙程度
2、压力(FN)
3、接触面的面积
4、与相对运动的速度
研究多个物理量的关系时用控制变量法
滑动摩擦力的大小
用表格的形式记录下在不同压力下物体做匀速运动的拉力大小,而在水平面上运动时,物体对地面的压力大小等于物体的重力.所以我要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力.
木块必须要匀速或缓慢地移动,实验不易操作
实验次数 1 2 3 4
压力F/N 5 10 15 20
拉力F/N 1.5 3 4.5 6
摩擦力F/N
1.5 3 4.5 6
砝码
木块
木块
v
优化实验设计
滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟物体间的垂直作用力成正比(与接触面积,运动速度无关)
Ff=μFN
μ是动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的粗糙程度有关.
3.大小:
滑动摩擦力方向
4.方向:
总跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反.
注意:
1.不要把”物体的相对运动方向”与”物体的运动方向”等同.
2.滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同
3.最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些.
四 滚动摩擦力
定义:
一个物体在另一物体表面上滚动时,物体间产生的阻碍物体间滚动的作用力。
注意:
压力相同时,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多
5.滚动摩擦
你们挑哪一边场地?
无沙子
沙子
6. 对摩擦力的进一步认识
1.摩擦力不一定是阻力
2.计算摩擦力先判断是“静”还是“动”
3.有摩擦力就有弹力,有弹力不一定就有摩擦力
4若无特别说明,可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等
P59在我国东北寒冷的冬季,雪撬是常见的运输工具。一个有钢制滑板的雪撬,连同木料的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪撬匀速前进?
课本例题
1、下列说法正确的是( )
A、运动的物体一定受到滑动摩擦力
B、静止的物体不可能受到滑动摩擦力
C、滑动摩擦力的方向一定与相对滑动方向相反
D、滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反
C
巩固练习
2、下列说法中正确的是( )
A、若某接触面上有滑动摩擦力,则也一定有弹力
B、弹力的方向与滑动摩擦力的方向一定垂直
C、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动
D、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
ABC
巩固练习
3、关于滑动摩擦力公式F=μFN,下列说法中正确的
是( )
A、由F=μFN可知,μ一定,F与FN成正比
B、由μ=F/FN可知,μ与F成正比,与FN成反比
C、F与FN、材料、接触面的粗糙程度都有关
D、μ的大小由接触面的粗糙程度唯一决定
AC
巩固练习
4、要使放在水平地面上重200N的木块从原地移动,必须用70N的最小水平推力,木块从原地移动以后,为了使它继续匀速滑动,只要60N的水平推力就行了。
1、木块与地面的最大静摩擦力是多大
2、滑动摩擦力是多大
3、若拉力增大至90N,滑动摩擦力是多大
巩固练习
若F从0连续变化到100N,
摩擦力
F拉
0
60N
70N
物体滑动
物体不动
1、摩擦力的大小怎样变化
2、用图象表示F与F拉的关系
思 考:
巩固练习
①静止的物体可能受到滑动摩擦力;
②运动的物体可能受到静摩擦力;
③滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同;
④滑动摩擦力的方向可能与运动方向相反;
⑤滑动摩擦力就是跟重力成正比。
巩固练习
5、 判 断 对 错
作业布置(作业本上交)
1、一个重为20N的物体,放在水平面上,物体与水平面的动摩擦因数μ=0.1,试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。
(1)物体开始时静止,用F=5N的水平向右的力拉物体。
(2)物体开始时静止,用F=30N的水平向右的力拉物体。
(3)物体开始以v=15m/s的初速度向左运动,用F=15N的水平向右的力拉物体。
作业布置
2、如图,在水平桌面上放一个重GA=20N的物体A,A与桌面间的摩擦因数μ=0.5,使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉力F为多少
如果在物体A上再加一个重GB=10N的物体B,B与A之间的动摩擦因数μ=0.2,那么当A、B两物体以相同的速度沿桌面匀速滑动时,对物体A的水平拉力应为多少 此时物体B受到物体A的摩擦力是多少
B
F
A
F
A(共16张PPT)
第三章 相互作用
1 重力 基本相互作用
力和力的图示 回忆
什么叫物体的运动状态的改变
提示:
举例?
用生活语言描述?
用物理概念描述?
什么叫物体的形变
思考:
物体的运动状态发生了改变的同时就不会发生形变吗?
力和力的图示 因果分析
如图所示,足球等是否发生了运动状态的变化或形变?
什么原因使足球等发生了运动状态的变化或形变?
提示:
联系?
同时?
方式?
思考:是不是其它物体(脚等)作用(踢等)的结果?
原因和结果各是什么?
力和力的图示 因果分析
结果
原因
甲物体
乙物体
发生变化
产生作用
施力物体产生力
受力物体发生变化
思考:施力物体产生的力是受力物体发生运动状态的变化或形变的原因?
一个力可以只有施力物体或受力物体?
力和力的图示 逆向分析
如图所示,脚等是否发生了运动状态的变化或形变?
什么原因使脚等发生了运动状态的变化或形变?
提示:联系?同时?方式?
思考:是不是乙物体(足球等)反作用(击打等)的结果?
原因和结果各是什么?
施力物体必然也是受力物体,受力物体必然也是施力物体?
作用力与反作用力同时存在、同时消失?不存在先后和因果关系?
力和力的图示 因果分析
思考:
在受力物体一定的条件下,作用效果的大小和方向与力有什么关系?
作用力与反作用力的作用效果是否相同?
能否只根据力的作用效果来判断力的有无或大小?
在受力物体一定的条件下,力的作用效果只与力的大小、方向有关?
力和力的图示 力的三要素及其表示
思考:
由于力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关,所以说力具有三个要素,
即要用三个要素才能完全解释力的作用效果;
那么,怎么做才能全面地表示一个力呢?
如图所示,一个物体受到一个大小为10N的拉力作用,该拉力方向与水平方向成30°角斜向上,画出这个拉力的图示。
30°
30°
30°
5N
F=10N
30°
5N
F=10N
力和力的图示 练习
下列有关力的说法中正确的是( )
A.静止的物体不受到力,运动物体才受到力
B.推出的铅球向前运动,因为还受到向前的力
C.运动状态没有变化的物体一定没有受到力
D.只有象人、马等有生命的物体才会产生力
E.只有相互接触的物体之间才会产生力
F.作用力与反作用力大小相等,所以作用效果一定相同
四种基本相互作用 阅读
1.阅读课本中“四种基本相互作用”部分,从时间、举例、特征、比较方面认识四种基本相互作用。
2.阅读课本中“本章导言”部分,从概念的大小关系角度认识四种基本相互作用,明确本章学习内容。
重力
踢出的足球等,为什么落向地面
提示:因果分析!
思考:重力就是地球对物体的吸引力吗?
只有地面物体才受到重力吗?
重力的大小与哪些因素有关?公式?
提示:与受力物体有关吗?
与施力物体有关吗?在施力物体上的位置呢?
重力
重力的方向呢?
思考:竖直向下就是垂直平面向下?平面就是水平面?
竖直向下就是指向地球中心?水平面就是地球切面?
重力的作用点呢?
重力
寻找物体的重心
思考:有哪些方法?
影响物体重心的因素有哪些?
重心是物体上的一个特殊点吗?
重心一定在物体本身上吗?
重力 基本相互作用 板书
第三章 相互作用
§3.1 重力 基本相互作用
1.力和力的图示
1.1物体运动状态的变化
物体的运动快慢或方向发生改变;
物体的运动状态用速度来描述;
只要一个物体的速度变化了,不管是其大小改变还是方向改变,都说这个物体的运动状态发生了变化。
1.2物体的形变
物体的形状或体积发生改变。
1.3力
物体与物体之间的相互作用;
重力 基本相互作用 板书
因果性:施力物体产生的力是原因,受力物体发生运动状态的变化或形变是结果;
物质性:施力物体和受力物体同时存在才能产生力;
相互性:施力物体必然也是受力物体,受力物体必然也是施力物体;作用力与反作用力同时存在、同时消失,不存在先后和因果关系;
矢量性:力不但有大小,而且有方向 。
1.4力的表示
力的大小、方向和作用点叫做力的三要素;
力的图示:定标度,画线段(作用点、大小),标箭头(方向);
力的示意图:画线段(作用点),标箭头(方向)。
重力 基本相互作用 板书
2.重力
1.1产生原因:由于地球的吸引;
1.2大小:G=mg,即与受力物体的质量m,在地球表面位置处g有关;
1.3方向:竖直向下,不是垂直平面向下,不一定指向地球中心;
1.4重心:等效法;
寻找方法:几何法,支撑法、悬挂法;
影响因素:质量分布和形状。(共19张PPT)
五、力的分解
求一个已知力的分力叫做力的分解
一、力的分解法则
1、力的分解是力的合成的逆运算
2、力的分解同样遵守平行四边行定则
F
F1
F2
分力F1、F2
合力F
力的合成
力的分解
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.
注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,
并非同时并存!!!
F
如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.
二、力的分解有唯一解的条件
2、已知合力和一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向。
1、已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。
o
F
F1
F2
O
F
F1
F2
按力所产生的实际作用效果进行分解
三、确定分力原则
例如:重力
效果一:使物体沿斜面下滑
效果二:使物体紧压斜面
体会重力的作用效果
G
θ
例1:倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果?应当怎样分解重力?分力的大小各是多大?
θ
G2
G1
两个分力的大小为:
学生分析:斜面倾角越大
联系实际:高大的桥为什么要造很长的引桥?
G1 增大, G2减小
F
F
F
1
F
2
q
1、某人用力F 斜向上拉物体,请分析力F 产生的效果。
两个分力的大小为:
巩固练习:
按力的实际效果分解一个力的步骤
(1)确定力的实际作用效果
(2)确定分力的方向
(3)由平行四边形定则画出平行四边形
(4) 画出两个分力
分解原则:根据力的作用效果进行分解
2、小球静止在斜面和挡板之间,请分解小球所受的重力。
F1/G = tgα F1=G tg α
G/F2 = cos α F2 = G/ cos α
α
G
α
F
1
F
2
所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.
F
F1
F2
G
G
G
物体在斜面上
小结:
F
a
b
F
O
B
A
θ
G
G2
G1
悬挂的物体
小结:
正交分解步骤:
四、力的正交分解
定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解
①建立xoy直角坐标系
②沿xoy轴将各力分解
③求xy轴上的合力Fx,Fy
④最后求Fx和Fy的合力F
如图所示,将力F沿力x、y方向分解,可得:
F1
F2
F3
x
y
O
F2y
F1y
F3y
F3x
F1x
F2X
例:三个力F1、F2与F3共同作用在O点。如图, 该如何正交分解?
A
B
C
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。
五、三角形定则
矢量和标量:
1.矢量:在物理学中,有大小,有方向,又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量.
如:力、速度等
2.标量:在物理学中,只有大小、没有方向的物理量叫做标量.
如:时间、质量、长度等
课堂小结:
1、什么是力的分解?
2、如何进行力的分解?
3、什么是正交分解?怎样进行正交分解?
4、矢量在运算中用什么法则?
(按力所产生的实际作用效果进行分解)
(把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解)
(三角形定则 or 平行四边形定则)
补充:力分解的定解条件(合力、分力不共线)
(1)已知两分力的方向
(2)已知一个分力的大小和方向
F
F
F1
F1
F2
F2
有唯一解
有唯一解
(3) 已知两个分力的大小
F
F1
F2
F1
O1
O2
F2
F1
F2
(4) 已知一分力F1的方向与另一分力F2的大小
F0
O
1. 当 F2< F0 时, 无解;
2. 当 F2=F0 时, 有一组解;
3. 当 F04. 当 F2≥F 时, 有一组解 。
其中 F0= F ·sin θ
F
F1
θ
无解或有一组解或两组解(共40张PPT)
四、力的合成
F2
F合
·
F1
O
关于摩擦力的易错结论:
1.有摩擦力一定有弹力,但有弹力却不一定有摩擦力。
2.摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势。但摩擦力不一定是阻力。
3.静摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反,滑动摩擦力方向与相对运动的方向相反,它们与 运 动方向无必然联系。摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
4.静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
5.静摩擦力大小一般要根据平衡条件求解。静摩擦力的大小=使物体产生相对运动趋势的外力的大小,且随外力的变化而变化。但与压力无关。最大静摩擦力的大小与正压力成正比.
滑动摩擦力大小用F=μFN去计算。FN是物体间的正压力,有时FN等于物体重力。
6.由于力的相互性,摩擦力的作用也是相互的(成对)
1+1在什么情况下不等于2?
在算错的情况下不等于2
通过这节课学习我们可以知道:
即使在算正确的情况下也不等于2
观察
一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同
以前我们在哪里也用过“等效”思想
曹冲称象
等效替代 效果相同
1、合力:
一个力产生的效果跟几个力产生的共同效果相同,这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。
求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成
说明:在实际问题中,就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。即合力与分力的关系是“等效替代”。而不是物体又多受了一个合力。在分析同一个问题时,合力和分力不能同时使用。也就是说,在分析问题时,考虑了合力就不能再考虑分力;考虑了分力就不能再考虑合力。
2、力的合成:
力的合成就是找一个力去替代几个已知力,而不改变其作用效果
一条直线上的力的合成
F1
F2
F1
F=F1 + F2
F2
F1
F=F1 - F2
一个力作用
二力同向
二力反向
思考
一个合力与两个或者更多个具有相同效果的分力,它们大小有何关系呢?
探究求合力的方法
1、力的作用效果有哪些?
2、怎样设计才能在判断“合力和分力产生的效果相同”上比较准、比较容易?
探究求合力的方法
方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮筋、细绳、三角板、刻度尺、图钉
1、同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是:将两只弹簧秤钩好后对拉,若两只弹簧在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
2、在满足合力不超过弹簧秤及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
3、画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画大一些,但也不要太大而画出纸外。要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
4、在同一次实验中,橡皮条拉到的结点O的位置一定要相同。
5、由作图法得到的F和测量得到的F'不可能完全符合,但在误差允许范围内可以认为F和F'符合即可。
注意事项
实验研究:
(1)器材:
橡皮条、细绳套、钩码、滑轮
(2)步骤:
①用两个力 F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点,橡皮条伸长了EO这样的长度,记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。(图甲)
②撤去F1、F2,用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO,记下F的大小和方向(图乙)。
③选定标度,分别作出F1、F2、F的图示(图丙)
力F对橡皮条作用与F1、F2对橡皮条作用的效果相同,所以F等于F1、F2的合力。
效果相同
F2
F合
·
F1
O
3、结论:
3、力的合成遵循的规律:
(1)平行四边形定则:互成角度两个力的合力就是以这两个力为邻边的平行四边形的对角线。
(2)注意:
力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下。
平行四边形定则是矢量运算的普遍适用的法则。
平行四边形定则只适用于共点力的情况下。
F1
F
O
)
α
F2
15N
解:(1)作图法.
则F=75N, 合力F与水平分力F1间的夹角为53°
求合力的方法1
力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。通过作图法求这两个力的合力F的大小和方向。
1、作图法:
①根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示;
②画出平行四边形;分力和合力要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两条边必须画成虚线。
③量出对角线的长度,根据选定的标度求出合力的大小;
④用量角器量出合力与某个分力的夹角,表示合力的方向。
求合力的方法1
思考:有没其他方法呢?
求合力的方法2
2、计算法:
根据平行四边形定则作出力的示意图,利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系,求合力大小和方向。
tanα=F2/F1 =4/3
F1
F
O
)
α
F2
如图所示,作出力的示意图,则?
= 75N
α=53°
4、多力合成的方法:
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
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,最后得到的结果就是这些力的合力
逐次合成法
思考2:
合力与分力的关系
合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力
合力与分力的关系
5、合力与分力间的关系:
①θ=0°时,即F1、F2共线同方向:
F合=F1+F2 合力方向与两个力的方向相同
②θ=180°时,即F1、F2共线反方向:
F合=|F1-F2|合力方向
与分力F1、F2中较大的方向相同。
④合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
⑤当分力大小一定时,夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小
⑥当合力一定时,分力的夹角越大,两个等值分力的大小越大。
F1
F2
F合
F1
F2
F合
③两力相互垂直时(θ=90°)
合力可能大于某一分力,也可能小于、等于某一分力
共点力:几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点上,这几个力叫做共点力。
共点力与非共点力
非共点力:力不但没有作用在同一点上,它们的延长线也不能相交于一点。
力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力。
6、共点力与非共点力
例:有两个力,一个是10N,一个是2N,它们的合力能等于5N、10N、15N吗?这两个力的合力的最大值是多少?最小值是多少?
强化训练:
对于同一物体产生相同的效果
已知分力
合力
力的合成
平行四边形定则
以两个共点力为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向
求 解
遵循
课堂小结
二、共点力
1、定义:物体受力共同作用在同一点上,或虽不作用在同 一点上,但它们的延长线交于一点。
2、二力合力的特点:
(1)当分力大小一定时,分力之间的夹角变小合力变大,夹角变大合力变小。
(2)当合力一定时,分力的夹角越大,分力越大。
(3)合力取值范围:|F2-F1|≤F合≤ |F1+F2|
(4)互成直角的两力合力:
3、多个力合成原则:先把任意两个力合成,求得合力后,在与第三个力合成,依次进行,最终求得全部共点力的合力。
物理P64
F1
F合
F2
O
F1
F2
F合
O
F1
F2
F合
O
力的合成习题课
1、大小确定的两个力的合力随夹角的增大而减小
2、F1、F2同向共线时,合力最大,
F1、F2反向共线时,合力最小
即合力的取值范围: ︱ F1-F2︱≤F合≤F1+F2
3、合力可能大于某一分力,也可能小于、等于某一分力
当分力大小一定时,夹角θ越大,合力就越小:
当合力一定时,分力的夹角越大,两个等值分力的大小越大。
回顾:
例:书(计算法求解)
例题:落实二力合成的基本运算,体会力的矢量性。
1、书P64第1题改。
有两个共点力,一个是8N,一个是6N,它们的合力有可能等于1N、10N、15N吗?合力的最大值是多少?最小值是多少?当这两个力垂直时,它们的合力多大?
变形:(1)有三个共点力,一个是8N,一个是7N,一个是2N,这三个力的合力最大值和最小值是多少?
(2)有三个共点力,每个力的大小均为10N,合力为0,则这三个力间的夹角必满足什么关系?
F1=10N
F2=10N
F3=10N
⌒
⌒
120O
120O
合力?
共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零( 满足|F2-F3| ≤ F1≤ F2+F3 时)。
合力范围的确定
1、已知共点的分力F1、F2 : |F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
2、已知共点的三个分力F1、F2 、 F3
Fmax的确定:合力的最大值为三个力的大小之和Fmax= F1 +F2+F3
Fmin 的确定(设F1最大):
若三个共点力的数值能构成三角形,即满足|F2-F3| ≤ F1≤ F2+F3,则合力的最小值为0。
若三个共点力的数值不能构成三角形, Fmin=最大力-两个较小的力即Fmin= |F1-F2-F3|
Δ、多个力的合成
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
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,最后得到的结果就是这些力的合力。
F1=10N
F2=10N
F3=10N
⌒
⌒
120O
120O
F2=4N
F3=5N
F1=2N
若有力在一条直线上,则先将一条直线上
的力进行合成,然后再去与其他的力运用
平行四边行法则进行合成
二力平衡
三力平衡
F合=0
F合=0
F1
G
O
G
T1
T2
F
O
静止
平衡
静止
在同平面内的三个共点力,Fmin=0时,其中两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反
G
T1
T2
F
O
G
T1
T2
F
O
G
T1
T2
G
T1
T2
矢量三角形法则:
在同平面内的三个共点力,Fmin=0时,其中两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,对其进行平移,三个力可组成首尾相联的矢量三角形。
小结:
二力平衡:F1=F2,方向相反,F合=0
三力平衡:F1,F2的合力F与F3大小相等方向相反,F合=0
(三力平衡与否可借助矢量三角形法则进行判断)
在不能构成三角形时,需考虑三力中,其中两个力之和是否等于第三个力!
{
练习:
1.一个物体受到了3个共点力的作用,F1=4N,F2=9N,F3=11N,它们彼此之间的夹角可以改变,则此物体所受合力最大值为________N,合力的最小值为_______N。
2.物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力可能为零的是( )
A。5N,7N,8N B。5N,3N,2N C。1N,5N,10N D。1N,10N,10N
3。如图所示,轻绳OA一端系在天花板上,与竖直线夹角370,轻绳OB水平,一端系在墙上,O点处挂一重为40N的物体。求:AO,BO的拉力各为多大?
O
B
A
370
24
0
ABD
G
N1
N2
F
N1
N2
N1
N2
图解法
常运用于分析“动态变化”(共24张PPT)
3.3 摩擦力
知识回顾
什么是摩擦力?
两个相互接触、相互挤压的物体,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动或相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力。
摩擦力分类:
静摩擦力
滑动摩擦力
滚动摩擦力
一、静摩擦力
互相接触的物体相对静止时,是不是也能产生摩擦力?
思考与讨论: (课本57页)
小孩推箱而推不动,据二力平衡的知识,这时一定有一个力与推力平衡。
推力
静摩擦力
1、定义:两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动,这时的摩擦力就叫做静摩擦力。
二力平衡
相对运动趋势方向判断
假设法
例如:用手推地面上的桌子,桌子相对地面不动,假设将桌子放在一个光滑的水平面上,用相同的力推桌子时,桌子相对水平面将会运动,这个运动方向就是原静止时相对运动趋势的方向。
从刚才的静摩擦力产生的现象中,我们可以知道静摩擦力产生的条件是什么?
两物体相互接触
两物体间有相互挤压
2、静摩擦力产生的条件:
接触面不光滑
两物体间有相对运动趋势
两物体间有弹力
练习1:下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的是( )
A
D
F
C
F
B
BCD
3、静摩擦力的方向
沿接触面与相对运动趋势方向相反
Ff
物体均静止
Ff
物块随传送带一起向上运动
木块运动方向向上,但它相对于皮带有下滑的趋势, 它的相对运动趋势方向却是向下的,所以所受静摩擦力方向沿斜面向上
Ff
运动方向和相对运动趋势方向的区别:
v
F
4、静摩擦力的大小
使推力F增大,箱子仍静止
F增大,静摩擦力也增大,总有:F静=F
Ff
最大静摩擦力
F
Ff
推力继续增大,箱子刚好要被推动,静摩擦力达到最大值,此时推力的大小等于最大静摩擦力。
静摩擦力存在最大值
0<F≤Fmax
在箱子上再放一重物,推力不变,摩擦力是否变化?
压力的影响
F
Ff
箱子仍静止
静摩擦力总与推力相等,与压力无关
压力增大时,静摩擦力的最大值增大
人走路
自行车
二.滑动摩擦力
1、定义
当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2、滑动摩擦力的产生条件
2. 接触面不光滑
3.两物体间有相对运动
1.两物体间有弹力
3、滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,跟物体相对运动的方向相反。
练习2:
V
A
B
如图所示:光滑的水平地面上放一木板 B, 木板的
上表面粗糙, 一物体A以一定速度滑上B, 求B受到
的摩擦力的方向
Ff
B相对A往左运动,则其所受摩擦力方向向右
难点突破: 判别时以施力物体为参考系
4、滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力成正比,即
F=μFN
μ是比例常数,没有单位,叫动摩擦因数,μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况(如粗糙程度有关)有关。
注意点:
①静止的物体可以受到滑动摩擦力
②要特别注意“相对”这个条件→相对运动
③滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力,但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动
例题1:
在东北的冬季伐木工作中,伐下的木料常装在雪撬上,马拉着雪撬在冰道上滑行,将木料运出。一个有钢制滑板的雪撬,连同木料的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪撬匀速前进?
例题2.判断下列说法是否正确:
①静止的物体可能受到滑动摩擦力;
②运动的物体可能受到静摩擦力;
③滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同;
④滑动摩擦力的方向可能与运动方向相反;
⑤滑动摩擦力就是跟重力成正比。
三.滚动摩擦
一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。
压力相同时滚动摩擦比滑动摩擦小很多。(共23张PPT)
这些动作的完成有什么共同特点
一、形 变
1、形变:
形变的原因是物体受到了力的作用
物体的形状或体积的变化叫做形变
总结:任何物体都可以发生形变
[讨论]:我用力推墙或压桌面,那么墙和桌面也会发生形变吗?
放大的思想
4、弹性限度
形变超过一定限度,撤去外力后物体不能完全恢复原状,这个限度叫弹性限度。
3、形变的分类
弹性形变:
能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.
塑性形变:
不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.
[猜想]:物体发生弹性形变后要恢复原状,对与它接触的物体会有什么作用呢?
实例分析1
我们现在一起来进行下面的操作:用手扯住弹簧或橡皮筋的两端,在其的弹性限度范围内拉弹簧或橡皮筋,使其发生形变。在操作的同时,用心体会一下手与弹簧或橡皮筋之间的相互作用。
实例分析2
两手拇指根处相互挤压,发生形变。用心体会两手间的相互作用。
[猜想]:物体发生弹性形变后要恢复原状,对与它接触的物体会有什么作用呢?
二、弹 力
1、概念:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
2、弹力产生的条件:
施力物体
受物体
直接接触 + 发生弹性形变
弹力产生在直接接触并发生弹性形变的物体之间。
三、弹力的方向
1、平面与平面接触
总结:弹力垂直接触面
例题1:分析A受到的弹力(A均处于静止状态)
A
F
A
A
总结:弹力通过接触点垂直于平面或曲面的切面
2、点与面接触
例题2:分析物体A受到的弹力(A均处
于静止状态)
B
A
3、曲面与曲面接触
例3:分析球A所受到的弹力
总结:弹力的方向总是垂直接触面或曲面的切面,并指向被压或被支撑的物体。
支持力与压力属于弹力
A
4、绳的弹力:
A
B
总结:绳的弹力方向总是沿着绳并指向绳的收缩方向。绳的弹力处处相等
A
拉力属于弹力
FN
三、弹力有无判断
方法:撤去支撑物法 假设法+共点力平衡法
F
FN
F
FN
FN
G
FN
FN
G
不平衡
不平衡
FN
G
F
不平衡
四、弹力的大小
弹力的大小与物体的形变有关,形变越大,弹力越大,形变消失,弹力随着消失
跟 踪 练 习
1、下列说法中正确的是 ( )
A.只要两物体相接触就一定产生弹力
B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C只要物体发生形变就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用
2、关于弹力的产生,下列说法正确的是
A.木块放在桌面上受到向上的弹力,是
由于木块发生微小形变而产生的
B.木块放在桌面上受到向上的弹力,是
由于桌面发生微小形变而产生的
C.挂在悬线下的物体受到向上的拉力,
是由于悬线发生微小形变而产生的
D.挂在悬线下的物体受到向上的拉力,
是由于物体发生微小形变而产生的
3、关于弹力的下列说法中, 错误的是:( )
A、发生弹性形变的物体,会对它接触的物体产生弹力。
B、只有受弹簧作用的物体才受到弹力
C、通常所说的压力、支持力和绳子的 拉力都是弹力。
D、压力和支持力的方向总是垂直接触 面。
4、在下图中,a、b(a 、b均处于静止状态)间一定有弹力的是
(接触面光滑)
1、弹力的概念
2、弹力的方向
3、弹力有无的判定
4、影响弹力大小的因素
假设法
放大的思想
科学探究的过程与方法
课下作业
1、 提出问题:通过本节内容的学习,请同学们开放式地讨论
①从形变与弹力知识去思考,撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么?
②跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定?
A
B
A
A
F
A
A
A
A
FN
FN
FN
FN
FN
FN
FN
FN
FN
FN
FN
FN
FN
F
FN
F
FN
FN(共10张PPT)
上例中力F1和F2共同作用的效果与力F的作用效果相同。
结论:几个力的作用效果能替代一个力。
F1
F2
F
G
G
F1
F2
F3
F6
F8
F5
F7
F4
F
G
力的分解
1、定义:把一个力分解成几个分力的方法叫做力的分解。
2、力的分解也是一种等效替代。
3、一个力分解为两个共点力
(1)力的分解是力的合成的逆运算,
同样遵循平行四边形定则。
F
O
·
例:物体放在斜面上,把物体受的重力进行分解。
为什么要分解力?
可以通过力的分解求出这个力作用时的两个实际效果。
G
G1
G2
(3)实际情况中,力分解时一般是根据力的实际作用效果来分解的。
(2)没有限制条件,
一个力可以分解为无数组分力。
θ
G2=GSin θ
G1=gCOS θ
θ
水滑梯
例2:物体放在斜面上,根据力的作用效果把物体受的
重力进行分解。
G
G
例3:根据力的作用效果把灯受的重力进行分解。
例4:支架上悬挂重物,
根据力的作用效果把重物拉力进行分解。
例5:根据力的作用效果,把拉耙的力进行分解