人教版必修一第三章《相互作用》课件研究物体间的相互作用

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第三章 研究物体间的相互作用
弹力
两个接触的物体之间由于形变而产生的力
弹力产生的条件
1、直接接触
2、发生弹性形变
弹力的大小：
为劲度系数
单位：N/m
胡克定律：
弹力的方向
支持力：垂直于接触面，指向被支持的物体
弹力的方向
压力：垂直于接触面，指向被压物体
弹力的方向
绳子拉力：沿绳子，指向绳子收缩的方向

弹力的方向
弹簧弹力方向：和弹簧恢复形变的方向相同
拉力
支持力
已知球面光滑，画出球所受的弹力示意图：
提示：可用假设法
滑动摩擦力
产生条件：
接触面粗糙
有相对运动
接触且挤压
大小：
为动摩擦因数
为物体与接触面的正压力，大小等于物体受到的支持力
滑动摩擦力
方向：与接触面相切，与相对运动方 向相反
滑动摩擦力方向和正压力方向有何关系？
v
静摩擦力
产生条件：
接触且挤压
有相对运动趋势
接触面粗糙
大小：
为最大静摩擦力，与压力有关，有时可认为等于滑动摩擦力
静摩擦力
方向：与接触面相切，与相对运动趋势的方向相反
相对运动趋势的方向就是当接触面光滑的时候物体的运动方向
若较难判断，一般用假设法
摩擦力概念的理解
关于静摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.静止物体所受的静摩擦力一定为零
C.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
D.运动的物体可能受静摩擦力的作用
一放在水平桌子上的木块在水平方向上受到
两个力的作用，处于静止状态。其中F1=10N，
F2=2N。若撤去F1，则木块受到的摩擦力大小
和方向，木块受到的合力为
A、8N，方向向右；6N
F1
F2
B、6N，方向向右；0
C、2N，方向向右；0
D、0；0
质量为2kg的物体，静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，给物体施加以水平拉力，试求：
（1）当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（2）当拉力大小变为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（3）此后，若将拉力又减小为5N（物体仍在滑动），地面对物体的摩擦力是多大？
（4）若将此物体用12N的水平力压在平整的竖直墙上，动摩擦因数仍为0.5，墙壁对物体的摩擦力为多大？
力的合成
同一直线上的力的合成是代数运算，可以直接相加减，同向相加，反向相减
的正负表示力的方向
力的合成
互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则
合成方法有三种：
作图法、公式法、正交分解法
合力大小的范围
配套练习P123.2
力的合成 作图法
做出两个分力的图示
以表示这两个分力的线段为邻边画出平行四边形，并连接两邻边所夹对角线
用刻度尺量出对角线长度，根据所定标度求出合力大小
用量角器量出合力与一个分力的夹角表示合力的方向
力的合成 作图法
5N
力的合成 公式法
两种常见情况
1、互相垂直的两个力的合成
力的合成 公式法
2、两个等大的力的合成
平行四边形为菱形，对角线互相垂直平分
力的合成 公式法
2、两个等大的力的合成
当两力夹角为
合力等于分力大小
所以，随着夹角的增大，合力减小
力的合成 ——正交分解法
把力沿着两个互相垂直的方向分解，多用于求三个或三个以上力的合力
正交分解法求合力的步骤：
1、建立合适的坐标系
2、分解不在轴上的力
3、分求两坐标轴上的合力
4、根据勾股定理求总合力
5、再求角度表方向
力的合成 正交分解法
x
y
X方向合力：
y方向合力：
与x轴夹角
力的分解
按作用效果分解
G
G
力的分解
物体的平衡
平衡状态
静止
匀速直线运动
a=0
共点力的平衡条件：合外力为0
处于平衡状态的物体如果保持其它力不变，突然撤去某一个力，则物体所受的合力必然与撤去的力大小相等方向相反
物体受到四个力的作用处于静止状态，当减少5N时，物体所受合外力为多少？方向如何？
解决共点力平衡问题的一般步骤
选取研究对象
对所选取的对象进行受力分析，画出受力示意图
采用合成法、分解法或正交分解法对所受的力进行处理
根据平衡条件列方程，对各分力或合力回到平行四边形中进行求解
求解方程
求解平衡问题常用方法
合成法
分解法
正交分解法
合成法
解题依据：物体受三个力平衡时，其中两个力的合力和第三个力等大反向
G
G
合成法应用
求OA和OB绳受到的弹力
O
A
B
分解法
解题依据：物体受三个力平衡时，可将任意一个力沿着其它两个力的反方向分解，则物体相当于受到两对平衡力的作用.两个分力通过三角形知识求解
G
分解法应用
金属球放在光滑的斜面上，用垂直于斜面的挡板挡住，如图，求斜面和挡板受到的作用力
G
正交分解法
解题依据：将所有的力分解到两个互相垂直的坐标轴上，每个坐标轴上的合力为零
正交分解法多用于求3个以上共点力的平衡问题
正交分解法应用
G
x
y
由平衡条件知：
由几何知识有：
联立解得：
三种方法的共同点
无论是合成还是分解都遵循平行四边形定则，求合力或分力都要回到平行四边形当中，一般利用三角函数关系求解
G
G
G
x
三角函数知识
A
B
C
三角函数知识
一些特殊的三角函数值：
练习
1、如图1，用与水平方向成 的力F将质量为m的物体沿着墙面匀速向上推，墙与物体间的动摩擦因数为 ，求物体对墙的压力及墙与物体之间的摩擦力。
F
图1
2、质量为m的物体置于粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为 ，用与水平方向成 的力F匀速向右拉动物体，试求F的大小。
F
3、《配套自主学案》P126 9
F