2015年高中物理第三章《摩擦力》学案新人教版必修1

3.3《摩擦力》学案【课标要求】1.知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件，会判断这两种摩擦力的方向.2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关.3.知道什么是最大静摩擦力.4.掌握静摩擦力和滑动摩擦力大小的计算方法．【重点难点】重点：判断静摩擦力和滑动摩擦力的方向。难点：计算静摩擦力和滑动摩擦力大小。【课前预习】1．摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们发生或具有，就会在接触面上产生阻碍或的力．(2)分类①；②．2．两种摩擦力的比较摩擦力静摩擦力滑动摩擦力定义两个只有，没有相对运动的物体间的摩擦力两个具有，的物体间的摩擦力产生条件(1)接触面(2)接触面处有(3)两物体间有(1)接触面(2)接触面处有(3)两物体间有大小0F≤Fmax，Fmax为．由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定F=，FN为压力，μ为动摩擦因数方向与接触面，并且跟物体的方向相反与接触面，并且跟物体的方向相反作用效果总是阻碍物体间的。总是阻碍物体间的。【探讨与生成】【问题1】摩擦力例1、关于摩擦力,下列说法正确的是……………………………………()A、物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用B、只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用C、具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用D、两个静止的的物体间一定不存在摩擦力。【小结】1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力．2．分类：①静摩擦力；②滑动摩擦力.3．条件：①物体接触且相互挤压有弹性形变；②接触面粗糙；③两物体间有相对运动趋势或相对运动．【问题2】静摩擦力例2如图所示，用了5N的力拉地面上物体，但没有推动，试分析物体受到地面的静摩擦力和方向【拓展与分享】如图所示，一质量为m的物块放在倾角为α，物块处于静止状态，判断物体受到摩擦力的方向【小结】1.定义：两个相互接触挤压而保持相对静止的物体，当它们之间存在相对运动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力。2.产生：静摩擦力产生的条件：①物体接触且相互挤压有弹性形变；②接触面粗糙；③两物体间有相对运动趋势．3.静摩擦力的大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比．最大静摩擦力概念和静摩擦力范围。（0＜F≤Fmax）使物体由静止开始运动的最小的水平拉力(或推力)，是物体所受静摩擦力的最大值，这个最大值叫做最大静摩擦力．4.方向：静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，即其效果是阻碍物体间的相对运动．5.注意：(1)运动的物体也可以受静摩擦力．(2)静摩擦力可以是阻力，也可以是动力．(3)静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，但一定跟相对运动的方向相反．(4)静摩擦力的大小和方向具有可变性，要具体情况具体分析【问题3】滑动摩擦力例3质量为2kg的物体，静止在水平地面上，如图所示．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视为相等，给物体一水平拉力．(1)当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？(3)此后若将拉力减小为5N，物体仍在滑动，地面对物体的摩擦力是多大？(4)若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力是多大？(g取10N/kg)【拓展与分享】如图所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块重G=6N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25。问：（1）当F=25N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？（2）当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？（3）当F=10N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？（4）当F=6N时，木块受到的摩擦力又为多大？【小结】1．滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力．2．滑动摩擦力产生的条件①接触面粗糙；②两物体相互接触且存在弹力；③两物体间有相对运动。．3．滑动摩擦力的方向总是沿着接触面的切线方向，且与相对运动的方向相反．4．滑动摩擦力的大小滑动摩擦力跟正压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比．公式：F＝μFN，μ为动摩擦因数，取决于两物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关．5.注意：(1)静止的物体也可以受滑动摩擦力．(2)滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力．(3)滑动摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，要注意运动方向与相对运动方向的区别．【课堂练习】1．关于摩擦力产生的条件，下列说法中正确的是()A．相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B．相对运动的物体间一定有摩擦力．只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用D．只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力作用2．关于摩擦力的方向，下列说法正确的是()A．摩擦力的方向总是与运动方向相反B．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反C．滑动摩擦力一定是阻力D．摩擦力的方向一定与压力的方向垂直3．如图所示，甲、乙、丙三个物体，质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F而向右运动，它们受到的摩擦力的大小关系是()A．三者相同B．乙最大C．丙最大D．已知条件不够，无法比较GF3.4《力的合成》学案【课标要求】1.从力的等效性理解合力及力的合成的概念；2.理解两个互成角度的共点力的合成遵循平行四边形定则；【学习重难点】重点：通过探索求合力的方法——力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力；难点：探究合力的大小与分力的大小随角度的变化关系；【课前预习】1.合力与分力的定义一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的。原来的几个力叫做。注意：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。而不是物体又多受了一个合力2.力的合成（1）力的合成定义：（2）思考：力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不是改变其作用效果。那么如何找到这个力呢？例如：（1）一个物体受到两个共点力的大小分别是F1=15N，F2=9N，方向在一条直线上都向东，求物体所受到的合力；（2）如果物体现在又受到一个向西的力F3=28N，求此时物体所受到的合力？(3）同一直线上两个力的合力，与两个力的大小、方向两个因素有关。若两力同方向则它们的合力为___________若两力方向相反，则它们的合力是_____________(4)思考：互成角度的两个力的合力该如何求解呢？举例：将橡皮筋一端固定在M点，用互成角度的两个力F1、F2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的另一端拉到O点。如图1、图2所示。一个力F产生的效果，与两个力F1、F2共同作用产生的效果相同，这个力F就叫做那两个力F1、F2的________，而那两个力F1、F2就叫这个力F的_______。求F1、F2两个力的合力F，也叫做二力的合成。如图3所示。与初中的二力合成不同的是，F1、F2不在同一直线上，而是互成角度。演示实验：（a）先将橡皮条的一端固定，另一端用两个力F1、F2拉伸橡皮条，使其伸长一定的长度到O点;再用一个力F作用于橡皮筋的_________，使其也拉伸长到____________，那么F与F1、F2的效果相同。（b）若记下F1、F2的大小和方向，画出各力的_______，就可研究F与F1、F2的关系了。注意：拉动橡皮筋时，要使两只弹簧秤与木板平面平行。数据处理：1)用力的图示法分别表示分力及合力：选择适当的标准长度(3cm长的线段表示1N力)，利用三角板，从O点开始，用力的图示法分别表示两个分力及合力的大小、方向。注意标准长度要一致。如图4所示，有向线段OA、OB、OC分别表示两个分力及合力。可见求互成角度的两个力的合力，不是简单地将两个力相加减，而是(可以)用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线长度和方向就表示合力的________________。这就是平行四边形定则。如图5所示。3.共点力一个物体受到两个或更多力的作用，如果这些力作用于物体的_______或者它们的作用_______________,这样的一组力叫做共点力。共点力的合成遵循_______________定则。注意：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，力的合成等。【探讨与生成】【问题1】例1.一个大人用力能够提起一桶水，两个小孩用力也可以提起这桶水，一个大人和两个孩子的作用效果相同，那么大人所施加的力与两个小孩所施加的力之间有什么关系呢？【小结】合力与分力1.一个力与几个力产生了同样的效果，可以用这一个力代替那几个力，这一个力是那几个力的合力，那几个力是这一个力的分力．2．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，这几个力叫做共点力．【问题2】共点力的合成例2.一物体受到两个共点力F1和F2作用，它们的大小分别为F1=6N。F2=10N，则无论是这两个力之间的夹角为何值，它们的合力不可能是（）A.5NB.10NC.16ND.18N【拓展与分享】两个大小均为200N的力，其夹角为60°，求它们的合力。（用作图法和计算法求解）例3.三个在同一平面内的共点力，其大小分别为F1=5N，F2=10N，F3=15N。求它们合力最大值和最小值。【小结】力的合成1．定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成．2．遵守的法则：平行四边形定则．3．平行四边形定则求合力的应用方法：(1)图解法①两个共点力的合成：从力的作用点作两个共点力的图示，然后以F1、F2为边作平行四边形，对角线的长度即为合力的大小，对角线的方向即为合力的方向．用直尺量出对角线的长度，依据力的标度折算出合力的大小，用量角器量出合力与其中一个力之间的夹角θ，如图4所示．图中F1＝50N，F2＝40N，合力F＝80N.②两个以上力的合成：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，直到所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力．图5(2)计算法先依据平行四边形定则画出力的平行四边形，然后依据数学公式(如余弦定理)算出对角线所表示的合力的大小和方向．当两个力互相垂直时，如图5所示有：F＝。tanθ＝F2/F1.图64．合力大小的范围(如图6所示)(1)合力F随θ的增大而减小．(2)当θ＝0°时，F有最大值Fmax＝F1＋F2；当θ＝180°时，F有最小值Fmin＝.|F1－F2|(3)合力F既可以大于，也可以等于或小于原来的任意一个分力．一般地|F1－F2|≤F≤.F1＋F2【拓展与分享】夹角依次为1200的三个平面共点力大小都为F，求它们的合力大小？【课堂练习】1．关于两个共点力的合力与分力的关系，以下说法中正确的是（）A．合力作用效果与两个分力共同作用的效果相同B．合力的大小一定等于两个分力的大小之和C．合力的大小可以大于它的任一个分力D．合力的大小可以小于它的任一个分力2．有两个互成角度的共点力，夹角为，它们的合力F随变化的关系如右图所示，那么这两个力的大小分别是A、1N和6NB、2N和5NC、3N和4ND、4.5N和2.5N3、两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间夹角为90°时合力大小为20N，则它们间夹角为120°时，合力大小为A、40NB、N210C、N220D、N3103.5《力的分解》学案【课标要求】1.知道力的分解是力的合成的逆运算。2.通过实验探究，理解从力的实际作用效果分解力，并能用力的分解分析日常生活中的问题。3.会用图解法求分力，用直角三角形知识计算分力。【课前预习】一、力的分解1.力的分解：求一个已知的分力叫做力的分解。2.力的分解的实质：找出几个力去代替一个已知力，而不改变其。3.力的分解法则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。已知力为对角线，两邻边为分力。4.力的分解原则：同一个力，如果没有限制，可以分解为无数对大小、方向不同的分力，因此通常根据力021237645θF的作用效果进行分解。力的分解