课件18张PPT。第三章 相互作用1 重力 基本相互作用一、物体的运动状态和运动状态的变化1、物体的运动状态哪个物理量来描述?
速度
2、运动状态的变化有那几种情形?
速度的大小发生变化
速度的方向发生变化
速度的大小和方向都发生变化二、物体的形变 在外界的作用下,物体的形状或体积发生了变化,就说物体发生了形变。 1、运动员一脚将球踢出2、运动员用头顶球3、守门员接住球思考与讨论4、用手压尺子,尺子变弯5、用手拉弹簧,弹簧变长2、效果:1) 力使物体的运动状态发生改变
2) 力是使物体产生形变的原因一、力1、定义:物体与物体之间的相互作用力不能离开施力物体和受力物体而单独存在 物质性:一个力总是联系着两个物体,施力物和受力物同时存在、同时作用相互性:3、力的测量:测力计(弹簧秤)5、力的单位:牛顿 - N二、力的表示2、力的图示:
用一根带有箭头的线段来表示力1、力的三要素:大小、方向、作用点力的三要素决定力的作用效果4、力的分类:
性质:重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力
效果:压力、支持力、拉力、浮力。3、力的示意图:只在图中画出力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力
练一练AB5NF=20N物体A对B的压力是20N,如图所示,试画出这个力的图示。作力的图示步骤:
a. 选取合适的标度;
b. 从作用点开始沿力的方向画一条线段,线段的长短按选定的标度和力的大小画出,线段上标出刻度;
c. 在线段的末端加箭头表示力的方向。归纳下列说法正确的是( )
A、子弹从枪口射出,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用。
B、甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有作用,乙对甲没有力的作用
C、只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受力不会施力。
D、任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体。D练一练关于力的下述说法中正确的是( )
A.力是物体对物体的作用 B.只有直接接触的物体间才有力的作用
C.力可以离开物体而独立存在 D.力的大小可以用天平测量A基础训练(力)2、大小:可由弹簧秤测定?G = mg
g = 9.8m/s2 3、方向:竖直向下1、定义:由于地球的吸引而使物体受到的力 三、 重力重力作用点在哪?重心的定义:定义:一个物体的各部分都要受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点,这一点叫做物体的重心.G等
效质量分布均匀的物体:重心的位置只跟物体的形状有关重心在物体上重心不在物体上重心的位置可以在物体上也可以在物体外质量分布不均匀的物体:重心的位置不仅与物体的形状有关
还与物体内质量分布有关 悬挂法--只适用于薄板状的物体此方法的原理是什么?二力平衡 四、四种基本相互作用1、万有引力:
存在于一切物体之间,相互作用的强度随距离的增大而减小。
2、电磁相互作用:
存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之间,他们本质上是同一种相互作用的不同表现,作用规律与万有引力相似。
3、强相互作用:
存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与中子之间,它是短程力,作用范围只有约10-15m。
4、弱相互作用:
在放射现象中发现的,也是短程力。强度只有强相互作用的10-12
?课件22张PPT。第三章 相互作用2 弹力1、弹力弹力(1)产生原因:① 相互接触② 发生形变(弹性形变)(2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。例如右图:海棉对铁块的支持力产生的原因是:海棉发生了形变,为恢复原状所以对铁块施加一个向上的支持力!弹力2、弹力判断说明:以下各种情况弹力产生的原因是什么?① 木块对桌面的压力② 桌面对木块的支持力③ 绳子对物体的拉力形变问题:任何物体都能发生形变,形变分为弹性和非弹性形变,有的形变比较明显,而有的形变不太明显。① 放大思想的体现和利用1② 放大思想的体现和利用2弹力2、弹力(3)几种弹力① 压力:由于被支持物体发生形变而对支持物产生的弹力,压力的方向总是垂直于接触面指向被压的物体。弹力2、弹力(3)几种弹力② 支持力:支持面发生形变,对被支持的物体产生的弹力。支持力的方向总是垂直支持面,指向被支持的物体。弹力2、弹力(3)几种弹力③ 拉力:由于绳子(弹簧)被拉长要恢复原状而产生的弹力,拉力的方向总是沿绳子(弹簧)收缩的方向。弹力2、弹力(3)几种弹力④ 杆的弹力:杆既有拉力也有支持力,而且杆所施加的弹力不一定沿杆的方向。弹力3、弹力方向(1)软质物体如绳子、弹簧的弹力方向。(2)硬质物体之间的弹力方向:规定:施力物体对受力物体弹力的方向与施力物体形变的方向相反。点与面接触面与面接触点与点接触点与点接触弹力3、弹力方向(1)软质物体如绳子、弹簧的弹力方向。(2)硬质物体之间的弹力方向:规定:施力物体对受力物体弹力的方向与施力物体形变的方向相反。弹力3、弹力方向(1)软质物体如绳子、弹簧的弹力方向。(2)硬质物体之间的弹力方向:规定:施力物体对受力物体弹力的方向与施力物体形变的方向相反。弹力3、弹力方向练习:画出各小球所受弹力弹力4、弹力有无的判断(1)利用弹力产生的条件判断(2)利用假设法判断:如果受力的话,则画出它们的受力图!弹力5、弹力大小(1)由受力分析得到。(2)弹簧的弹力(弹性限度内):胡克定律弹力大小:弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力随着也消失。与原长比弹簧的伸长量或缩短量!压缩量伸长量弹力5、弹力大小胡克定律的图像描述:弹力5、弹力大小胡克定律的图像描述:横截距:弹簧的原长弹力5、弹力大小弹簧的传并联使用:(1)弹簧的串联使用:(2)弹簧的并联使用:弹力5、弹力大小例1:竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时,弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时,弹簧长度为13cm,则弹簧的原长为___cm,劲度系数为_____N/m。例2:一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示______,若用200N
的力拉弹簧,则弹簧伸长______m。弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力,0.4例3:一根轻质弹簧(自身的质量、重力不计),原长L0=10cm,在它的下端挂G=10N为砝码时,长度变为L1=12cm,则:
(1)这根弹簧的劲度系数多大?
(2)如果在它的下端挂上一个重物时,弹簧的长度L2=15cm,该物体多重?弹力6、回顾复习例1:如图示,滑块由静止从A点沿斜面匀加速下滑至斜面底端B,之后在水平面上做匀减速直线运动,最后停于C点。已知经过B点时速度大小不变,AB=4m,BC=6m,整个运动过程用了10s,求滑块沿AB、BC运动的加速度分别多大?例2:气球带着一个重物,从地面开始匀加速上升,初速度为v0=0,加速度a=1m/s2,10s后重物脱离气球掉落,求在经过多长时间,重物才能落地?重物落地时的速度大小为多少?ABC例1:如图示,滑块由静止从A点沿斜面匀加速下滑至斜面底端B,之后在水平面上做匀减速直线运动,最后停于C点。已知经过B点时速度大小不变,AB=4m,BC=6m,整个运动过程用了10s,求滑块沿AB、BC运动的加速度分别多大?解:我们设物体到B点的速度为v,AB段加速度为大小为a1,BC为a2,则由运动学公式得:又设AB段时间为t:(将BC段反过来看)由以上各式得:将t=4s,带入上式:弹力6、回顾复习例3:原地起跳时,先曲腿下蹲,然后突然蹬地,从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有如下数据:人原地上跳的“加速距离”d1=0.50m,“竖直高度”h1=1.0m;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.00080m,“竖直高度”h2=0.10m。假象人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50m,则人跳的“竖直高度”是多少?例4:一小球从塔顶自由下落,在最后一秒内下落的高度是踏高的16/25,求塔高?弹力6、回顾复习例5:在水平直轨道上有两者A和B相距x,A车在后面做初速度为v0、加速度2a的匀减速直线运动,而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,两车方向相同。要使两车不相撞,求A车的初速度v0应满足什么条件?课件16张PPT。第三章 相互作用3 摩擦力一、滑动摩擦力你能给滑动摩擦力下一个定义吗? 两个相互接触的物体有相对运动时,物体之间产生的阻碍物体相对运动的作力叫做滑动摩擦力。
思考:贴在黑板上的黑板擦,竖直下落。黑板和板擦之间存在摩擦力吗?滑动摩擦力的产生需要什么条件?1、两物体接触,且相互挤压。即接触面之间存在弹力2、两物体相对运动3、接触面不光滑滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,与接触面相切思考:摩擦力的方向能否与物体
运动方向相同?滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?示数即f的大小转换法结论:
滑动摩擦力与接触面间的压力及粗糙程度有关,而与相对运动速度、接触面积等无关。公式: Ff=uFNu :动摩擦因数,与接触面的材料
及粗糙程度有关 如下图所示,在水平方向用100N的力推动重500N的箱子匀速运动,箱子与接触面的滑动摩擦力是多大?动摩擦因数u值多大?解:箱子匀速运动,由二力平衡可知:
Ff=F推=100N
∵ 箱子处于水平面
∴ FN=G=500N
又∵ Ff=uFN
∴ u=Ff/FN
=100N/500N
=0.2二、静摩擦力观察思考:
互相接触的物体没有发生相对滑动,是否也可能产生摩擦力? 木块静止在斜面上静摩擦力:两个相互接触的物体有相对运动趋势时,物体之间产生的阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。如何判断物体间有相对运动的趋势?假设法
假设接触面光滑黑板擦在下列情况下,是否受到摩擦力?
A、静止在粗糙的桌面上
B、被竖直握在手中
C、板擦下压一纸条,挡住板擦把纸条抽出
思考:有人说“摩擦力一定是阻力”,对吗? 结论:静摩擦力随着推力的变化而变化,
但它有一个最大极限,叫做最大静摩擦力。
探究:静摩擦力的大小与什么有关?最大静摩擦力的大小?
1、刚好把物体推动时的推力大小
2、略大于滑动摩擦力
思考:我们身边哪里存在摩擦力?如果没有摩擦力,世界将会变成什么样? 减小有害摩擦课件17张PPT。第三章 相互作用4 力的合成情境2:一桶水,小孩需要二个人才能提起,而大人只需要一个就能很轻松地提起它,就力的作用效果而言,小孩与大人的作用效果是否一样?情境1:小时候我们听说过曹冲称象的故事,他是怎样称出大象的重量的? 今天我们学习力的合成,将接触一种很重要的物理思想方法—— 等效代替。1、合力与分力 当一个物体受到几个力共同作用时,我们可以用一个力来代替这几个力,这个力的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.一、基本概念2.力的合成
求几个力的合力的过程或求合力的方法叫力的合成.3、共点力:
几个力如果都作用在物体上的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力 图1 图2 图3如图1、图2为共点力;而图3为非共点力.二、探究力的合成的方法F1=4NF2=3NF1=4NF2=3NF=7NF1=4NF2=3NF=1NF1=4NF2=3N1、同一直线上的几个力的合力结论:同一直线上的几个力的合力的求解直接加减.模拟实验:弹簧秤、钩码结论:互成角度的几个力合力的求解不能直接加减.2、互成角度的力的合成甲、乙的作用效果相同,都将重物吊起。互成角度的力F1、F2的合力F满足平行四边形法则。 经过很多次的、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。 归纳:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的将两个力相加减,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。这就叫平行四边形定则.F1FF2o 例题:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。解:方法一:(作图法)
取8mm长的线段表示15N的力
作出力的平行四边形定则如图所示
合力大小F=15 N × (40/8)=75N
合力方向:与F1的夹角为53°
或与水平方向成53°
方法二: (计算法)
还可作出力的示意图,进行计算求解θ=120o时,若F1=F2,F合=F1=F2θ=0o时,F合=F1+F2θ=180o时,θ=90o时,几种特殊的情况:θθF2F1F合一般的情况:多个力的合成F12F123F1234将任两力合成,再与其它力合成,直到求出最终的合力。三力合成的取值范围最大值:F合=F1+F2 + F3 最小值:?F1= 2N F2 =5N F3=8NF1= 4N F2 =5N F3=8NF1F2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。三角形定则 是平行四边形定则的简化,本质相同。练习:指出图1-3-7所示每幅图中的合力与分力,并说明它们的关系.课件18张PPT。第三章 相互作用5 力的分解 知识与技能:
1、初步掌握根据力的实际作用效果确定分力的方向的原则;
2、掌握将一个已知力分解为两个互成角度分力的方法。
过程与方法:
1、深入体会等效替代的思维方法。
2、尝试科学探究的过程,掌握由猜想到实验验证的科学研
究方法。
情感态度与价值观
通过实验使学生切身感受知识的力量,激发其学习
科学知识的内在动力【教学三维目标】【学习重点】
1、通过实例深入理解等效替代的方法以及分力、力的分解的概念。
2、通过实验引导学生总结产掌握按力的实际作用效果分解已知力的方法【学习难点】
1、深入理解,分力与合之是等效替代关系而不是同是作用在物体上的。
2、掌握按力的实际作用效果确定分力,然后根据平行四边
形定则、分解已知力的方法。 【复习引入】 1、什么是力的合成,它遵循什么的法则?
2、合力与分力有什么关系?
我们为了研究问题的方便,受力分析后我们有时要对物体所受的力进行力的合成,同样是为了研究问题的方便,我们还需要对物体所受的一个或者几个力进行分解。一、力的分解与法则力的合成和力的分解都体现了等效替代思想。加限制条件的力的分解(两种有唯一解的简单情况)1、已知两个分力的方向,(唯一解)2、已知一个分力的大小和方向(唯一解)F1F2F1F2二、实际问题中力的分解方法 农田耕作时,拖拉机斜向上拉耙: 放在水平面上的物体,受到与 水平方向成?角的拉力F的作用。F1=F? cos?F2=F? sin?实例1: 竖直向上提
水平向前拉
产生两个效果F【变式训练】实例2:放在斜面上的物体,受到竖直向下的重力作用。GG1G2把重力分解为:
使物体平行于斜面下滑的力G1,
使物体垂直于斜面压紧斜面的力G2。G1=Gsin ?G2=Gcos??
?
思考:斜面倾角?越大,G1、G2的大小 将如何变化?G1 增大, G2减小解决实际问题:
公园的滑梯倾角为什么比较大?为什么高大的立交桥要建有很长的引桥呢?放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果?如何分解?【变式训练】⊙例3 作用在三角支架上的力,
产生怎样的作用效果?如何分解?⊙F1=F/sin300=10NF2=F/tan300=5 N日常生活中的应用 思考?
如果让你来处理索道的技术问题,请问索道设计的绷直还是松一些?1、分力与合力是一种等效替代关系。2、力的分解遵守平行四边形定则。3、通常按照力的实际作用效果进行分解。小 结【课堂小结】