第三章 相互作用 力— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案

必修一

第三章相互作用——力知识点

3.1重力与弹力

一、重力：1、由于地球的吸引而使物体受到的力。一切物体都受重力作用，物体所受重力的施力物体是地球。

2、大小：G=mg，单位是牛顿，简称牛，符号用N表示。物体所受的重力与它所处的运动状态、速度大小无关。

3、方向：方向竖直向下。

4、重心：等效看成受重力的作用点。

①定义: 一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心。

②重心的位置：

A：形状规则,质量均匀分布的物体，它的重心在其几何中心处。

B：质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。

C：重心的位置是变化的。

E：悬挂法（二力平衡）确定薄板重心的位置。

D：重心不一定在物体上。

5、力可以用有向线段表示。

①力的图示：用一根带有箭头的线段来表示力。

②力的示意图：只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。（粗略，常用）

二、弹力

1、接触力：物体与物体接触时发生的力。

弹力：弹簧弹力、拉力、压力、支持力

接触力：

2、力             摩擦力：静摩擦力、动摩擦力

非接触力：重力、万有引力、磁场力、电场力

3、形 变：物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。任何物体受力时都会产生形变。

4、弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用。

施力物体是发生形变的物体，受力物体是与它接触的物体。

5、注意：弹力不是指“弹簧产生的力”。某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。

6、弹力的方向：

①压力（支持力）的方向是跟接触面垂直。

②拉力的方向是沿着绳子而指向绳子收缩的方向。

7、物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。不能够回复原状的叫作塑性形变。

8、如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。

9、弹力产生的条件：①直接接触挤压，②发生弹性形变。

二、胡克定律

      在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力 F的大小 跟弹簧伸长（或缩短）的长度 x 成正比，即：F = k x

① k 称为劲度系数，单位 N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。

②既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩， x 是弹簧的形变量（压缩或伸长）。

3.2摩擦力

一、滑动摩擦力

1、定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。

2、方向：滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。

注意：①不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。

②滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同。

3、影响摩擦力大小的因素：弹力（压力 ）大小，粗糙程度和材料。

4、大小：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。Ff=μF压

    其中，μ是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。

①相互接触，且挤压（有弹力）

原因  ②接触面粗糙

                           ③有相对运动

   5、滑动摩擦力    作用点：接触面      

方向：沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。

                大小：Ff=μF压

二、静摩擦力

1、定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。

2、方向：总是跟物体相对运动趋势的方向相反。

①趋势：表示事物发展的动向。

②相对运动的趋势可以简单理解为：“想动却又没动”或者“可以动，但还没动”。是指物体的位置本来要变化的，但是由于受到了静摩擦力，物体没有运动但假若一旦失去了静摩擦力，物体就会发生运动。

3、大小：静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。

F静=F推。

①相互接触，且挤压（有弹力）

原因  ②接触面粗糙

                           ③有相对运动趋势

 4、静摩擦力        作用点：接触面      

方向：沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。

                大小：F静=F外

三、两者的联系：0<F静≤ Fmax

3.3牛顿第三定律

一、作用力和反作用力

    当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。

二、牛顿第三定律

    两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

作用力和反作用力的特点：

①大小相等，相反，作用在同一直线上（等大、反向、共线）

②分别作用在两个不同的物体上（异物）

③同时产生、同时消失（同时）

④二者的性质总是相同的（同性）

三、物体受力的分析初步

（1）确定研究对象（构建模型）

（2）对这个物体进行受力分析

顺序：重力（mg）→弹力（FN）→其它→摩擦力(Ff)

四、平衡力

       一个物体受到两个力的作用，保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个力是一对平衡力，叫做二力平衡。

判断作用力与反作用力的方法：（A对B、B对A）。

3.4力的合成和分解

共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。

一、合力与分力

合力：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同。

分力：几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同。

二、力的合成和分解

①力的合成：求几个力的合力的过程。力的分解：求一个力的分力的过程。

②力的分解和力的合成都遵循平行四边形定则，如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。

③力的分解按力的作用效果来分解，例如斜面上的重力的效果使物块沿斜面下滑和使物块紧压斜面，所以重力的分解就分为沿斜面向下的方向和垂直斜面向下的方向。

力的合成小结

①当θ＝0°时，即两个力同向，F合＝F1＋F2（同向相加，合力与分力同向，合力最大）

②当θ＝180°时，即两个力反向，F合＝｜F1－F2｜（反向相减，合力与分力中较大的力同向，合力最小）

③当θ＝120°时，F合＝F1=F2（相等）

④合力的取值范围，｜F1－F2｜≤F合≤ F1＋F2

（合力在最大和最小值之间）

三、矢量和标量

①矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。

例：位移（x）、速度（v）、加速度（a）、力（F）等

②标量：既有大小没有方向，相加时遵从算术法则的物理量。

例：质量、路程、功、电流等

3.5共点力的平衡

一、共点力平衡的条件

保持静止状态

1、平衡状态

匀速直线运动状态

2、在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。

Fx= 0

①正交分解法——转化为四力平衡

Fy= 0

②合成法——转化为二力平衡，F合=0。

任意两个力的都与第三力平衡

3、使用正交分解法，几个力当中有两个以上的力是互相垂直的才使用，否则用合成法。