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1、第二专题相互作用力第5讲 重力 弹力 摩擦力教学目标知道重力、弹力、摩擦力产生的条件，认识其规律，会判断其方向.理解胡克定律和动摩擦因数.重点弹力和摩擦力的产生及判断，会计算弹力及摩擦力.难点摩擦力的“突变”.知识梳理一、力的概念：力是物体对物体的作用。1. 力的基本特征（1）力的物质性：力不能脱离物体而独立存在。（2）力的相互性：力的作用是相互的。（3）力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向。（4）力的独立性：力具有独立作用性。2. 力的分类：根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等；根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。(提问：效果相
2、同，性质一定相同吗？性质相同效果一定相同吗？大小方向相同的两个力效果一定相同吗？)3. 力的效果（1）加速度或改变运动状态（2）形变二、重力重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。（注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。）1. 重力的大小：重力大小等于mg，g是常数，通常等于10N/kg。2. 重力的方向：竖直向下。3. 重力的作用点重心：重力总是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心（重力的等效作用点）注：
3、物体重心的位置与物体的质量分布和形状有关：质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心。不规则物体的重心可用悬挂法求出重心位置。三、弹力发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。（弹性形变是产生弹力的必要条件，如果物体只是接触而没有互相挤压，就不会产生弹力。 反过来，如果已知两个物体之间没有弹力，则可以判断此两个物体之间没有发生挤压。）1. 弹力产生的条件：（1）物体直接相互接触；（2）物体发生弹性形变。2. 弹力的方向：跟物体恢复原状的方向相同。（1）压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被压或被支持的物体。（2）绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
4、（3）杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。3. 弹力的大小：对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成F=kx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。4. 作用点：接触面或重心四、滑动摩擦力一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。1. 产生条件：（1）接触面是粗糙；（2）两物体接触面上有压力；
5、（3）两物体间有相对滑动。2. 方向：总是沿着接触面的切线方向，且与相对运动方向相反。3. 大小：与正压力成正比，即F=FN ，其中的FN表示正压力，正压力不一定等于重力G.注：只有滑动摩擦力才能用此公式.五、静摩擦力当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力，叫做静摩擦力。1. 产生条件：（1）接触面是粗糙的；（2）两物体接触面上有压力；（3）两物体有相对运动的趋势2. 方向：沿着接触面的切线方向，且与相对运动趋势方向相反。3. 方向的判定：由静摩擦力方向跟接触面相切，跟相对运动趋势方向相反来判定；由物体的平衡条件来确定静摩擦力的方向；由动力学规律来确定静摩擦力
6、的方向。4. 大小：由受力物体所处的运动状态、根据平衡条件或牛顿第二定律来计算。其可能的取值范围是 0FfFm。第6讲 力的合成和分解教学目标知道力的合成与分解的基本方法，会进行力的合成与分解.重点：平行四边形定则难点：里的“等效替代”及各种力的合成与分解的方法.知识梳理一、合力与分力如果一个力产生的效果和其他几个力产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。F1F2FO二、力的合成：求几个力的合力叫做力的合成。1. 平行四边形定则：力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是
7、运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。F1F2FO2. 三角形定则：平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。3. 共点的两个力合力的大小范围：|F1F2| F合 F1F24. 共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。三、力的分解：求一个力的分力叫力的分解。1. 力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。2. 两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应
8、根据力实际产生的效果来分解。四、力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。合成与分解是为了研究问题的方便而引入的一种方法。用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。第7讲 受力分析、共点力平衡教学目标能对物体进行正确的受力分析，掌握共点力作用下物体的平衡的处理方法.重点：对物体进行正确的受力分析难点：会运用各种方法对共点力平衡进行分析知识梳理一、物体的受力分析1. 明确研究对象2. 按顺序找力先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。3. 只画性
9、质力，不画效果力4. 需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形）二、物体的平衡物体的平衡有两种情况：一是质点静止或做匀速直线运动，物体的加速度为零；二是物体不转动或匀速转动（此时的物体不能看作质点）。理解：静止的物体一定平衡，但平衡的物体不一定静止 . 不要把速度为零和静止状态相混淆，静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变，其加速度为零，而物体速度为零可能是物体静止，也可能是物体做变速运动中的一个状态，加速度不为零。由此可见，静止的物体速度一定为零，但速度为零的物体不一定静止因此，静止的物体一定处于平衡状态，但速度为零的物体不一定处于静止状态。总之，共点力作用下的物体只要物体的
10、加速度为零，它一定处于平衡状态，只要物体的加速度不为零，它一定处于非平衡状态三、共点力作用下物体的平衡1. 共点力几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫共点力。2. 共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合0或Fx合0，Fy合03. 判定定理物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形）四、平衡条件推论1. 二力平衡必共线：若物体在两个共点力作用下处于平衡状态，则这两个力满足等大反向的关系；2. 三力平衡必共点：若物体在三个非平行力作用下处于平衡状态，则这三
11、个力一定是共点力，（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形）；3. 当物体受N个共点力作用面平衡时，其所受N-1个力的合力，一定是剩下那个力的平衡力；4. 当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零第8讲 探究弹力和弹簧伸长的关系 验证力的平行四边形定则教学目标1.探究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的关系；2.验证力的平行四边形定则.重点：1. 掌握利用图象法处理数据；2. 掌握等效替代的思想.难点：利用图象来研究物理问题知识梳理一、弹力与形变的关系实验目的1 探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系2 学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法实验原理1 如图所示，弹簧在下端悬挂钩
12、码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等.2用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系实验器材轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板实验步骤：1如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为 mm ）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直2记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 L0 .3在弹簧下端挂上一个钩码，
13、待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度 Ll.4用上面方法，记下弹簧下端挂 2 个、 3 个、 4 个 钩码时，弹簧下端所对应的刻度 L2 ：、 L 3：、 L4 ，并将所得数据记录在表格中5 用 xnLn L 0计算出弹簧挂 1 个、 2 个、 3 个 钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值 g ，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填人表格数据处理:1建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；2标度：标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系；3描点：描点时要留下痕迹；4连线: 让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；
14、5根据图象做出结论.注意事项1. 给弹簧施加拉力不要太大，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。2. 测量弹簧长度时，不要用手拉弹簧，在弹簧自然竖直状态去测量.3. 为了减小误差，要尽量多测几组数据.4. 使用数据时应采用(lX-l0)即弹簧长度变化量.一、验证性实验实验一：验证力的平行四边形定则实验目的实验研究合力与分力之间的关系，从而验证力的合成的平行四边形定则。实验原理此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。实
15、验器材 方木板一块,白纸,图钉若干,橡皮条,细绳套,弹簧秤(2个),三角板,刻度尺,量角器,细线等。实验步骤 1用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。2用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。3用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成一定角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图所示）。4用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板，根椐平行四边形定则用画图法求出合力F。5只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F的图示。6比较F与用平行四边形定则求得的合力F，在实
