3.0《相互作用》PPT课件（新人教版-必修1）

(共65张PPT)
第三章
《相互作用与运动规律》
教学目标
1、掌握重力 基本相互作用
2、理解弹力有关知识
3、理解摩擦力产生的条件与方向等
4、掌握力的合成与力的分解
5、掌握牛顿第一定律的内容
6、掌握牛顿第二定律的内容及其数学表达式
7、能运用运动学和牛顿第二定律解答有关的问题
8、掌握牛顿第三定律的内容及其本质含义。
9、应用牛顿第三定律解决实际问题的能力。
3.1《重力 基本
　　相互作用》
力是什么
是推、拉、提、压、碰、打。
No!
力到底是什么？
生活中,我们很熟悉的东西,其实我们并不了解。
是力气吗
No!
今天,让我们来认识力。
打保龄球过程
打排球过程
其他事例
物体由静止开始运动。
物体由运动到静止。
物体的运动方向发生变化。
物体运动状态发生变化。
物体的体积发生变化。
物体的形状发生变化。
物体发生形变。

物体运动状态发生变化。
物体发生形变。
其他物体作用的结果
生活中我们说：我用力了！
科学告诉我们说：力是……
猜一猜！
力是物体对物体的作用。
对这种作用你有什么问题吗？
一定要相互接触吗？
只能是一个物体对另一个物体吗？
其他事例
力是物体与物体之间的相互作用。
人拉行李包。
施力物体
受力物体
体验生活：假设你是行李包，你拉图中的人吗？
通过初中的学习你知道了力的哪些知识？
1、大小、单位、测量工具。
2、方向——
是矢量。
3、作用点。
力的三要素
问题：为什么是三要素，而不是二要素或四要素呢？
力的表示方法：
文字表示法。
解析表示法。
图示表示法。
应当表示哪些因素？
如何表示？
例：请表示出：用100N沿水平向右方向拉小车的力。
阅读课本P.54力的图示，总结画力的图示要点。
选定标度。
从力的作用点沿力的方向画一有向线段，有向线段的长短按选定的标度和力的大小画，线段上加刻度。
有向线段所指的方向表示力的方向。
思考：
1、作用点画在什么地方？
——箭头还是箭尾。
2 、线段越长是还表示的作用力越大？
3.2 《弹力》
一、接触力
1、自然界中的四种基本力是不需要物体相互接触就能起作用的。
2、接触力：物体与物体直接接触才发生的力。
（1）通常所说的拉力、支持力、阻力等都是接触力。
（2）接触力按性质可归纳为：
弹力和摩擦力
它们在本质上都是由电磁相互作用引起的。
二、弹力：
1、形变：
物体在力的作用下发生的形状或体积改变
撑杆跳、拉箭、蹦蹦床、拍球、跳水
（1）弹性形变：
能恢复原来形状的形变。
（2）弹性限度：
如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。
2、弹力 ：
（1）定义：
发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力
（2）产生条件：
① 直接接触
② 发生弹性形变
（3）一切物体在力的作用下都会发生形变，（显示微小形变）
三、几种弹力及其方向
（1）常见弹力：拉力、压力、支持力
① 支撑面的弹力
压力：方向垂直于支持面而指向被压的物体
支持力：方向总是垂直于支持面，指向被支持的物体．
②绳的弹力
　 由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通
常称为拉力．拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向．
（2）常见弹力的方向
各种接触面间的弹力方向判断
曲面与平面接触
N
N
N`
曲面与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
点与平面接触
N
N`
点与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
光滑斜面
A
B
NA
NB
曲面与曲面接触
曲面与曲面间弹力方向：
与过接触点的公切面垂 直并指向受力物体
半球形的碗
N
A
B
N
NB对A
四、胡克定律：
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系
1、内容：
弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。
2、公式：
F ＝ k x
其中：k——弹簧的劲度系数
单位：牛每米， 符号N/m
x——弹簧伸长（或缩短）的长度
小结
一、弹力产生条件：
① 直接接触
② 发生弹性形变
二、弹力方向
1、压力和支持力：
方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。
2、拉力：
绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向
三、弹力大小：
1、弹簧弹力：胡克定律F ＝ k x
2、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解
3.3《摩擦力》
学习目标
1、知道滑动摩擦力产生的条件及判断方向
2、理解滑动摩擦定律和求解公式，会用
计算有关题目
3、知道动摩擦因数的大小与接触面的材料和粗糙程度有关
4、知道静摩擦力产生的条件，知道静摩擦力的方向，了解什么是最大静摩擦力
一、滑动摩擦力
为何停下来？
摩擦力如何产生？
总结得到
1、当一个物体在另一个物体表面上相对滑动时，受到阻碍它滑动的力，这种力叫滑动摩擦力
2、滑动摩擦力的产生条件：
A、两物体接触，且接触面都粗糙
B、两物体间存在相互作用的弹力
C、两物体接触面之间有相对滑动
二、滑动摩擦力的方向
总是跟接触面相切，且跟物体的相对运动的方向相反
三、滑动摩擦力的大小
用弹簧秤拉着一个物体在水平面上匀速运动，则物体与水平面之间的滑动摩擦力等于弹簧秤对物体的拉力
1、用弹簧秤拉着长方体物块如图甲、乙作匀速运动
甲
乙
现象：弹簧秤的示数相同
比较实验条件：物体和桌面的接触面积不同
结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关
分别用丙和丁图来做演示
丙
丁
现象：丙中弹簧秤的示数比丁中弹簧秤的示数小
比较实验条件：两种接触面的粗糙程度不同
结论：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
分别在小车上加数量不同的砝码来做演示
现象：A中弹簧秤的示数比B中弹簧秤的示数小，且砝码越多示数越大
比较实验条件：物体对水平面的压力不同
结论：滑动摩擦力的大小与压力有关，且和压力成正比
A
B
总结：
1、滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及两物体有关之间的压力有关
叫做动摩擦因数，它与两物体的接触面的材料和接触面的粗糙程度等因素有关
3、
2、滑动摩擦力的大小与两物体接触面上的压力成正比
可用 进行计算
四、静摩擦力
分析：桌子没动，所以它受到的合力为零，而重力与支持力已平衡，在水平方向上必有一个力与拉力平衡
拉桌子 有沿拉力方向的运动趋势 力太小而不能及 物体与地面之间产生了一个阻碍相对运动的力------静摩擦力
总结：
1、一个物体相对于另一个物体有相对运动的趋势时，产生的摩擦叫静摩擦力
2、静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反
演示：
砝码盘里放一定重物，A静止，此时A与桌面间的静摩擦力等于重物的重力
砝码盘再放入一定量重物，A仍静止，此时A与桌面间的静摩擦力等于重物的重力
结论：静摩擦力随外力的增大而增大
砝码盘继续放入一定量重物，A开始滑动，此时A与桌面间的静摩擦力最大，这个最大值叫最大静摩擦力
砝码盘继续放入一定量重物，A开始滑动，此时A与桌面间的静摩擦力最大，这个最大值叫最大静摩擦力
砝码盘继续放入一定量重物，A开始滑动，此时A与桌面间的静摩擦力最大，这个最大值叫最大静摩擦力
砝码盘继续放入一定量重物，A开始滑动，此时A与桌面间的静摩擦力最大，这个最大值叫最大静摩擦力
砝码盘继续放入一定量重物，A开始滑动，此时A与桌面间的静摩擦力最大，这个最大值叫最大静摩擦力
你身边的高考专家
3.4《力的合成》
一、力的合成
力的等效
生活中还有什么力的等效替代的例子？
A
T1
T2
A
T
定义：若有一个力和其他几个力的作用效果
相同，那么，我们把这一个力叫做那几个力
的合力，那几个力叫做分力。
注意：
①由于合力对物体的作用效果与几个力的作用效果相同，所以可以用合力等效代替那几个力的作用。
②合力与分力对物体的作用效果相同，不能理解为物体在受分力的作用的同时，还受合力的作用，即合力与分力的作用效果不能同时存在。
1.合力与分力
2.力的合成
求几个力的合力的过程或求合力的方法，叫做力的合成。
实验结论：
F和对角线在误差范围内重合。
思考：如果力F和力F1、F2 的作用效果是等效的，那么，F=F1+F2吗？
3.平行四边形定则
两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
说明：
①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。
②求矢量时要注意不仅要求出其大小，还要求出其方向，其方向通常用它与已知矢量的夹角表示。
4.讨论合力与分力的关系
①两分力同向时，合力最大，F=F1+F2。
②两分力反向时，合力最小，F=︱F1－F2︱，其方向与较大的一个分力方向相同。
③合力的取值范围：︱F1－F2︱≦F≦F1+F2 。
④夹角α越大，合力就越小。
⑤合力可能大于、等于或小于某一分力。
思考与讨论：合力一定大于分力吗？当两个分力F1，F2的大小不变时，合力的大小变化范围怎样？
5.多个力合成的方法
应用平行四边形定则，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进去，最后得到的结果就是所要求的合力。
二.共点力
定义：一个物体受到的力作用于物体上的同一点或者它们的作用线交于一点，这样的一组力叫做共点力。
说明：
①共点力遵守平行四边形定则
②非共点力不能用平行四边形定则合成。
③平行四边形定则是一切矢量合成的普适定则，如：速度、加速度、位移、力等等。
小结
作业
3.5《力的分解》
力的分解
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法则
实例
例题
练习
力的分解遵守平行四边形定则：把已知力作为平行四边形的对角线，平行四边形的两个邻边就是这个已知力的两个分力。
同一个力可
以分解为无数对
大小、方向不同
的力。
求一个已知力的分力叫力的分解。
一、力的分解与法则
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二、力的分解有确定解的几种情况：
1、已知合力和两个分力的方向，（唯一解）
O
F
F1
F2
O
F
F1
2、已知合力和一个分力的大小和方向（唯一解）
F2
3、已知合力和两个分力的大小
O
F
F1
F2
F1
F2
因而力F可以分解为沿水平方向的分力F1 ,

F
（1）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。
F产生两个效果：水平向前拉物体，
F1=F cos
F2=F sin
F1
F2
沿竖直方向的分力F2 。
时竖直向上提物体。
三、实例：
同
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（2）放在斜面上的物体，受到竖直向下的重力作用。
G
G1
G2
把重力分解为使物体平行与斜面下滑的力G1,
和使物体垂直于斜面压紧斜面的力G2。
G1=Gsin
G2=Gcos


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四、例题
重为G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为 的斜面之间,求挡板和斜面对球的作用力各多大
解：球受到重力G、
挡板弹力F、
斜面支持力N，
共三个力作用。
把重力分解为水平方向的分力G1，和垂直于斜面方向的分力G2。
G
F
N
G1
G2


F=G1 =G tg
N=G2 =G/cos
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五、练习题
（1）用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，逐渐增大两绳之间夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是（ ）每根绳子拉力大小的变化情况是（ ）
A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定
（2）现有一个沿正北方向的力10牛，将它沿正东和西北方向分解。那么沿正东方向的分力是 牛，沿西北方向的分力是 牛。
B
C
10
14
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（3）如图所示，质量为m的木块在力F作用下在水平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦因数为 ，则物体受到的摩擦力为（ ）

F
mg
(mg+Fsin )
(mg-Fsin )
Fcos
B、D
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