2018年秋人教版高一物理必修一第3章相互作用 章末小结3.ppt

物 理 必修 ① · 人教版 新课标导学 第三章 相互作用 章 末 小 结 1 知识结构 2 规律方法 3 触及高考 知 识 结 构 规 律 方 法 一、物理思维方法 1 ．抽象思维方法 从大量生活事例中抽象出 “ 力是物体间的相互作用 ” ，再把这种抽象具体形象化 —— 用有向线段进行描述，通过这种方法，把对力的运算转化为几何问题来处理。 2 ．等效替代方法 合力和分力可以等效替代，而不改变其作用效果，这是物理学中研究实际问题时常用的方法。 二、重力、弹力、摩擦力的区别与联系 比较项目 力的种类 产生原因 或条件 大小 方向 作用点 联系 重力 由于地球的吸引 与物体的质量成正比， G ＝ mg 总是竖直向下 在物体的重心上 弹力是产生摩擦力的必要条件之一 弹力 物体之间接触且发生弹性形变 由弹性形变的大小决定 与物体的形变方向相反 在接触面上 摩擦力 物体之间接触且发生弹性形变、接触面粗糙、发生相对运动或有相对运动趋势 静摩擦力与引起相对运动趋势的切向外力相等，滑动摩擦力 f ＝ μF N 与接触面相切，跟相对运动方向或相对运动趋势方向相反 在接触面上 B 解题指导： 蜗牛受重力、弹力、摩擦力的作用处于动平衡状态，根据物体的平衡条件分析判定。 解析： 设坡角为 α ，蜗牛受重力 mg 、弹力 N 、静摩擦力 f ，三力平衡；根据平衡条件可得： N ＝ mg cos α ， f ＝ mg sin α ；由于坡角 α 先变小后变大，故弹力 N 先变大后变小，静摩擦力先变小后变大；故 B 正确、 A 、 C 错误；葡萄枝对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力，始终与重力平衡，故大小和方向一直不变， D 错误，故选 B 。 三、物体的受力分析初探 1 ．定义： 受力分析指的是把研究对象在特定的物理环境中所受到的所有力都找出来，并画出受力示意图。 2 ．受力分析的步骤 解题指导： 严格按照受力分析的步骤进行分析，养成一种好习惯 。 解析： (1) 明确研究对象是木板 AB ，把木板 AB 从题图中隔离出来，单独画在图中。 (2) 画出木板 AB 的重力 G 。 (3) 环绕 AB 一周，找出其他物体与 AB 的接触处：木板与墙在 A 处相接触、与地面在 B 处相接触、与物块 m 在 C 处相接触。一共有三处与 “ 外界 ” 接触。 (4) 在 A 处，由于墙面是光滑的，那么木板 AB 在 A 处只受向右的弹力 F 1 ( 支持力 ) 作用，在 B 处，受地面竖直向上的弹力 F 2 ( 支持力 ) 作用；假设地面光滑，木板 AB 会向右滑动，而实际上木板 AB 静止，所以地面给木板 B 端一个向左的摩擦力 F 3 作用；在 C 处， m 对木板有一个垂直木板向下的弹力 F 4 ( 压力 ) ，又因为 m 静止在木板 AB 上， m 要受到木板 AB 向上的静摩擦力作用，所以木板受到 m 施加的向下的静摩擦力 F 5 的作用。总的受力如图所示。 四、力的合成与分解 1 ．一个关系：合力与分力的关系是等效替代关系。 2 ．一个定则：力的平行四边形定则 ( 或三角形定则 ) 。 力的合成与分解都遵从平行四边形定则 ( 或三角形定则 ) ，计算时要先根据要求按照力的平行四边形定则作出力的合成或力的分解的示意图。再根据数学知识解三角形，主要是求解直角三角形。 3 ．一个依据：把力分解时常常先依据其作用效果确定两个分力的方向，再由平行四边形定则画图，结合相关的几何知识求解两分力的大小。 4 ．三种方法 —— 作图法、计算法、正交分解法 (1) 力的合成与分解遵从平行四边形定则，很多题目将其与一些数学方法，如图解法、图象法、解析法等结合在一起使用。 (2) 力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用的情况下求合力的一种行之有效的方法， “ 分解 ” 的目的是为了更方便地 “ 合成 ” ，正交分解的优点就在于避免了对多个力用平行四边形定则多次进行合成，分解后只处理一条直线上的力的合成问题就可以了。 解题指导： 作出小滑块的受力图，可采用合成法，效果分解法、正交分解法、力的封闭三角形法等求解此题。 A 触 及 高 考 从近几年高考看，单独考查本章内容的题型多以填空，选择为主，考查形式主要有两种，一种是以生活中的静力学材料为背景，考查力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用；一种是以现实中可能出现的各种情况，考查力的概念的理解和计算。 一、考题探析 BC 二、临场练兵 C BD 解析： 由题意，在 F 保持方向不变，大小发生变化的过程中，物体 a 、 b 均保持静止，各绳角度保持不变；选 a 受力分析得，绳的拉力 T ＝ m a g ，所以物体 a 受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以 b 受到绳的拉力大小、方向均保持不变， C 选项错误； a 、 b 受到绳的拉力大小方向均不变，所以 OO ′ 的 张力不变， A 选项错误；对 b 进行受力分析，并将各力沿水平方向和竖直方向分解，如图所示。由受力平衡得： T x ＋ f ＝ F x ， F y ＋ N ＋ T y ＝ m b g 。 T 和 mg 始终不变，当 F 大小在一定范围内变化时；支持力在一定范围内变化， B 选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化， D 选项正确；故答案选 BD 。 4.0 (2) 撤去 (1) 中的拉力，橡皮筋 P 端回到 A 点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将 P 端拉至 O 点，此时观察到两个拉力分别沿图 (a) 中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为 F 1 ＝ 4.2 N 和 F 2 ＝ 5.6 N 。 ( ⅰ ) 用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力，以 O 点为作用点，在图 (a) 中画出力 F 1 、 F 2 的图示，然后按平形四边形定则画出它们的合力 F 合 ； ( ⅱ ) F 合 的大小为 ________N ， F 合 与拉力 F 的夹角的正切值为 __________ 。若 F 合 与拉力 F 的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。 答案： (2)( ⅰ ) 见解析 3.96 0.05 解析： (1) 由图可知， F 的大小为 4.0N (2)( ⅰ ) 如图所示 ( ⅱ ) 用刻度尺量出 F 合 的线段长为 19.8mm ，所以 F 合 大小为 3.96N ， F 合 与拉力 F 的夹角的正切值为 0.05 。