《物理必修一第三章相互作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理必修一第三章相互作用（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.1重力 基本相互作用教学目标：知识与技能 1了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变 2知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图 3知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系 4知道物体重心的含义 5知道重力产生的原因及其定义6了解四种基本相互作用过程与方法 1知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的 2能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关 3能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的 4自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力 5通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法情感态度与
2、价值观 1通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识 2通过实验，培养学生的团结协作精神 3通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力教学重点、难点：教学重点 1力的概念、图示以及力的作用效果 2重力的概念及重心的理解教学难点 1力的概念 2重心的概念和位置教学方法：探究、讲授、讨论、练习教具准备 多媒体课件，长方形木块，锯条，橡皮条，已知质量的钩码，重垂线，铅笔，刻度尺，质量均匀的金属板等课时安排：新授课（2课时）教学过程： 一、力和力的图示 定义：力是物体对物体的相互作用 作用：力是使物体产生形变的原因 力是物体运动状态发生变化的原因标失性：力是既有大小又有方向的物理量，为矢量
3、单位： 牛顿，简称牛，符号是N 测量： 测力计(弹簧秤)力的图示三要素：大小、方向和作用点 例题如图311所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，用力的图示法表示拉力解析：画力的图示要严格按照以下步骤进行：(1)选定标度(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画线段上加刻度，如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段；(3)在线段终点上加箭头表示力的方向为了简便也可以照图乙那样不画物体，而用质点来表示物体，画出力F的图示力的示意图在力的图示的基础上，不对力的大小有具体的要求，只画力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力二、重力定义：由于地球的吸引而使物体受
4、到的力大小：Gmg【g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关当高度增加时，g的值减小；当纬度增加时，g的值增大】方向：竖直向下作用点：重心，【从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上，这个点叫做物体的重心质量分布均匀时，如果是规则形状的物体，物体的重心一定在物体的几何中心当物体质量分布不均匀时，即使是规则形状的物体，重心也不一定在物体的几何中心例：一个空杯子，逐渐地向里面注入水，它的重心应该不断地变化】用悬挂法确定薄板的重心实验的原理：根据物体的拉力和物体的重力平衡，拉力的方向一定是竖直向上，绳子的反向延长线一定通过重心的位置，我们可以改变薄木板的悬挂
5、点，用两条直线的交点来确定薄木板的重心三、四种基本相互作用自然界的四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用它们的基本特点：万有引力相互作用存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增大而减小；电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间，它们的本质是相同的，称之为电磁相互作用；强相互作用和弱相互作用存在范围很小，它们的作用范围只有10-15m，但是弱相互作用的强度只有强相互作用的1012自然界的这四种相互作用是近几十年才发现的，许多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体现形式，也就是说有更为一般的一种相互作用就可以解释自然界所有的力学现象了，这里面包括著名科学家爱因
6、斯坦也支持这种说法，并且在晚年致力于统一场方面的研究但没有成功这也给我们同学们留下了需要研究的问题，希望有一天我们的同学当中有一位能够解决这个问题小结 力的概念在初中已经有所接触，但是它的理解仍然是一个难点，关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上，并且两个力地位是相同的重力是在初中已经学习过的一个概念，对它的理解主要应该放在重心的研究上，知道不同情况下物体重心的位置自然界四种基本相互作用是新教材新增的内容，对它的理解不必太深，了解这方面的知识，为将来发展打下基础板书设计: 3.1 重 力一、力和力的图示1定义2单位3力的作用效果4力的图示和示意图二、重力1.重力产生的原因：是由于地球的吸引而
7、使物体受到的力2.重力的三要素三、四种基本相互作用1.万有引力2.电磁相互作用3.强相互作用和弱相互作用3.2 弹 力教学目标：知识与技能 1知道弹力产生的条件 2知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向 3知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律会用胡克定律解决有关问题过程与方法 1通过在实际问题中确定弹力方向的能力 2自己动手进行设计实验和操作实验的能力 3知道实验数据处理常用的方法，尝试使用图象法处理数据情感态度与价值观 1真实准确地记录实验数据，体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中
8、，感受学习物理的乐趣，培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯 2从任何物体都能发生形变人手，培养学生实事求是的世界观认识事物本来面目，不被表面现象所迷惑教学重点、难点：教学重点 1弹力有无的判断和弹力方向的判断 2弹力大小的计算 3实验设计与操作 教学难点 弹力有无的判断及弹力方向的判断教学方法：探究、讲授、讨论、练习教具准备 刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、白纸，、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等课时安排：新授课（2课时）教学过程： 每小组分发一根细铁丝，让同学们自己动手绕制一个小弹簧(可以让学生在家先做好)让学生拿起自己绕制的小弹
9、簧，轻轻地拉一拉或压一压 新课教学 一、弹性形变和弹力 实验演示 演示实验1：钢锯条在手的作用下弯曲 演示实验2：弹簧被拉长或压短 演示实验3：泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转 演示实验4：纸张被手揉皱 形变： 物体形状或体积的变化根据形变的不同状况把形变分为弯曲形变、拉伸或压缩形变以及扭转形变如果一本书放在桌面上，书和桌面发生形变了没有? 如图321所示，用手压扁平瓶子的不同部位，细管中的液面上升或下降，通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变；在一个大桌上放两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜M，用力压桌面，让一束光依次被两面镜子反射，通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距
10、离(演示实验)通过观察，我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变实验方法：微观放大 结论：一切物体都可以发生形变 弹性形变：有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变 发生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的，不能超过一定的限度超过一定限度，即使撤去力的作用，也不会恢复原状弹性限度：任何发生弹性形变的物体都有弹性限度。这也是为什么弹簧秤不能称量质量过大物体的原因，如果质量过大，会损坏弹簧秤 弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用产生的条件：接触并且发生形变 方向：总是指向施力物体形变恢复的方向 二、几种弹力 当把课本放在桌面上，课本对桌面的压力和桌面
11、对课本的支持力都是弹力。因为它们符合弹力产生的条件，接触并且发生形变 压力的方向是垂直于支持面并且指向被压的物体，支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物体绳子的拉力也是弹力，它的方向沿着绳指向绳收缩的方向 (参考例题) 试分析图322中光滑小球受到的弹力的情况(小球放在水平面上静止)，并画出小球受到的重力和弹力(示意图) 产生弹力的必要条件是接触，充分条件是挤压产生形变在上图中与小球相接触的有两点A和B，因此小球所受到的弹力只能来自这两点，但是有接触并不一定就产生弹力，必须要挤压才产生形变对月点来说，小球一定与水平面挤压，因为假设没有水平面，小球在重力作用下一定掉下来，因此B点有弹力且方向垂
12、直于B点的切面指向圆心；对于A点来说，假设受到侧壁的弹力F，则F将会使小球向右运动，这与题目(小球静止)相矛盾，所以侧壁对小球没有弹力，小球受力情况如图所示，两力大小相等、方向相反 这种方法我们以后经常用来判断力的有无，这种方法叫做假设法，就是假设这个力存在，看在这个力存在时作用效果是否与物体实际的运动状态相符合，如果确实符合，说明这个力确实存在，如果不相符合，可以判定这个力不存在 课堂训I练 1请在图323中画出杆及球所受的弹力 (1)杆靠在墙上 (2)杆放在半球形的槽中 (3)球用细线悬挂在竖直墙上 (4)球放在两个等高的支座上 解析：(1)A图中杆在重力的作用下，对A、B两处都产生挤压的
13、作用，故A、B两点处对杆有弹力，弹力的方向与接触点的平面垂直，如图324所示 (2)B图中杆对C、D两处有挤压作用，因C处是曲面D处为支承点，所以，C处的弹力垂直其切面指向球心，D处的弹力垂直于杆斜向上如图所示 (3)C图中球挤压墙面且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙垂直，绳子对球的弹力沿绳斜向上如图所示 (4)D图中球与两点接触并且挤压，球受的弹力F1、F2垂直于接触点的切面(虚线是切面)，沿着半径方向指向球心如图所示 2在图325中，A、B两小球相互间一定有弹力作用的图是( ) 答案；B 解析：我们可以用假设的方法来判断A、月之间是否有弹力如果把其中的一个物体撤去，看另外一个物体运动状态是否发生变化，只有B选项中当其中一个物体去掉后另外一个物体将会运动 三、胡克定律 设计一个实验，实验的目的是寻找与弹簧的弹力有关的因素 学生设计实验，然后分组实验 参考实验案例 如图326所示，用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统静止时，弹簧的弹力等于所悬挂钩码的总重；弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出 注意事项 (1)本实验要求定量测量，因此要尽可能减小实验误差标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差，每次改变悬挂钩码个数后，要待系统稳定后再读数 (2)实验中所提供的米尺精确度为1 mm，应估读一位 (3)弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度，注意不要超过它的弹性限
