蘇教版高一物理必修一(復習講解-相互作用).ppt

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第二章,相互作用,高一物理必修一,高一物理備課組,,,,,,菜單,明確目標（考綱一覽）,菜單,考向預測本章為力學乃至物理學的基礎，力的分析又是力學的基礎．常見的三種性質的力中，彈力、摩擦力屬于高考熱點，其中對彈力大小和方向的判斷，尤其是“彈簧模型”在不同物理情景下的綜合運用在高考中出現(xiàn)的頻率較高，應引起足夠的重視．摩擦力的存在與否，靜摩擦力的方向的判斷也是常見考點；力的合成與分解、共點力作用下的物體的平衡，尤其是三個共點力的平衡，一直是高考的熱點，要注意它們可以單獨出現(xiàn)或與動力學、功能關系、電磁學等知識進行綜合考查．純考查本章內容的題型常以選擇題為主，綜合其它內容考查的試題常在解答題中出現(xiàn)。,菜單,版塊一力的概念,菜單,基礎知識回顧,（1）力是物體對物體的作用①力的物質性：力不能脫離物體獨立存在．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力的獨立性：一個力作用于某一物體上產生的效果，與這個物體是否同時受到其他力的作用無關．（2）力的作用效果：使物體發(fā)生形變或使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變（3）力的三要素：大小、方向、作用點．（4）力的圖示：用一個帶箭頭的線段表示力的大小、方向、作用點的方法，叫做力的圖示．（5）力的單位為牛頓（N），即使質量1㎏的物體產生1m/s2加速度的力為1N，力的大小可用彈簧測力計測量．（6）力的分類①按性質分：重力（萬有引力）、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力等（按現(xiàn)代物理學理論，物體間的相互作用分四種：萬有引力、電磁相互作用、強相互作用、弱相互作用．宏觀物體間只存在前兩種相互作用．）．②按效果分：壓力、支持力、拉力、動力、阻力、向心力、回復力等．③按作用方式分：場力（如萬有引力、電磁力等）和接觸力（如彈力、摩擦力等）．④按研究對象分：內力和外力．,菜單,版塊二重點難點例析,菜單,一、彈力的分析與計算1．彈力有無的判斷對于形變明顯的情況，由形變情況直接判斷．對于形變不明顯的情況通常用以下一些方法來判斷．,,,（1）消除法將與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的運動狀態(tài)是否發(fā)生改變．若運動改變則存在彈力，否則不存在彈力．如圖所示，斜面光滑，a中的細線豎直，小球處于靜止狀態(tài)．假設將斜面取走，這時a中小球的運動狀態(tài)不變，故a中小球與斜面間無彈力．b中的細線傾斜，小球處于靜止狀態(tài)，假設將斜面取走，b中小球的運動狀態(tài)改變，故b中小球與斜面接觸間有彈力．,（2）假設法其基本思路是：假設接觸處存在彈力，作出物體的受力圖，再根據(jù)物理的平衡條件判斷是否存在彈力．如要判斷圖中靜止在光滑水平面上的球是否受到斜面對它的彈力作用，可先假設有彈力FN2存在，則此球在水平方向所受合力不為零，必加速運動，與所給靜止狀態(tài)矛盾，說明此球與斜面間雖接觸，但并不擠壓，故不存在彈力FN2．,（3）根據(jù)“物體的運動狀態(tài)分析”分析彈力．由運動狀態(tài)分析彈力，即物體的受力必須與物體的運動狀態(tài)相符合，依據(jù)物體的運動狀態(tài)，由二力平衡或牛頓運動定律等，求解物體間的彈力,2．彈力方向的判斷彈力的方向與物體形變方向相反，作用在迫使物體發(fā)生形變的那個物體上．彈力垂直于兩物接觸面，具體分析彈力時，應利用到彈力的以下特點：（1）彈簧兩端的彈力方向，與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復原狀方向．（2）輕繩（或橡皮條）對物體的彈力方向，沿繩指向繩收縮的方向．（3）點與面接觸時的彈力方向，過接觸點垂直于接觸面（或接觸面切線方向）而指向受力物體．（4）面與面接觸時彈力的方向，垂直于接觸面而指向受力物體．（5）球與面接觸時彈力的方向，在接觸點與球心的連線上而指向受力物體．（6）球與球相接觸時彈力的方向，垂直過接觸點的分切面，通過兩球球心而指向受力物體．（7）輕桿可沿桿也可不沿桿，彈力的方向應視題意而定，常利用平衡條件或動力學規(guī)律來判斷．,菜單,版塊三考題實例,菜單,,【例1】畫出圖2-1-2中小球或桿受到的彈力．除（2）中的地面外，其他各接觸面均光滑，O為圓心．,【解析】根據(jù)不同接觸面上彈力的特點，作圖如圖2所示．,【答案】如圖所示．【點撥】準確掌握不同接觸面上彈力方向的特點，是解決這類題的關鍵．,【例一拓展】三個質量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c分別放在三個相同的支座上，支點P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球的重心Ob位于球心的正上方，C球的重心Oc位于球心的正下方．三個球都處于平衡狀態(tài)．支點P對a球、b球、c球的彈力分別為Fa、Fb、Fc，則（）,,A．Fa＝Fb＝FcB．Fb＞Fa＞FcC．Fb＜Fa＜FcD．Fa＞Fb＝Fc,【解析】三種情況下，支點P、Q作用于球的彈力均應指向球心而不是重心，球的重力的作用線也通過球心，球所受的三個力為共點力．由于三球質量和直徑都相等，所以三球受力情況完全相同，因此P點對三球的彈力相同．故選項A正確．【答案】A,3．幾種典型物體模型的彈力特點比較,知識補充,,【例2】如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿下端固定有質量為m的小球，下列關于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是（）A．小車靜止時，F(xiàn)=mgsinθ，方向沿桿向上B．小車靜止時，F(xiàn)=mgcosθ，方向垂直桿向上C．小車向右以加速度a運動時，一定有F=ma/sinθD．小車向左以加速度a運動時，，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角為α=arctan（a/g）,,【解析】小車靜止時，由物體的平衡條件知桿對球的作用力方向豎直向上，且大小等于球的重力mg．小車向右以加速度a運動，設小球受桿的作用力方向與豎直方向的夾角為α，如圖（1）示．根據(jù)牛頓第二定律有Fsinα=ma，F(xiàn)cosα=mg，兩式相除得tanα=a/g．只有當球的加速度a=gtanθ時，桿對球的作用力才沿桿的方向，此時才有F=ma/sinθ．小車向左以加速度a運動，根據(jù)牛頓第二定律知小球所受重力mg和桿對球的作用力F的合力大小為ma，方向水平向左．根據(jù)力的合成知三力構成圖（2）所示的矢量三角形，，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角為α=arctan（a/g）．,【答案】D【點撥】桿對物體的彈力方向與物體的運動狀態(tài)有關，并不一定沿桿的方向，在本題中只有小球的加速度a=gtanθ時，桿對球的作用力才沿桿的方向，這點同學們在解題時一定要注意．,例二拓展,,如圖所示，甲、乙球通過彈簧連接后用繩懸掛于天花板，丙、丁球通過細繩連接后也用繩懸掛天花板．若都在A處剪斷細繩，在剪斷瞬間，關于球的受力情況，下面說法中正確的是（）A．甲球只受重力作用B．乙球只受重力作用C．丙球受重力和繩的拉力作用D．丁球只受重力作用,【解析】剪斷A處繩的瞬間，因為彈簧的形變較大，所以在極短的時間內，形變不發(fā)生變化，彈力仍和剪斷前相同，甲球受重力和向上的彈力作用，其合力為零，乙球受重力和向下的彈力作用；而由于丙、丁的細繩的形變很小，形變發(fā)生變化，彈力和剪斷前不同，丙、丁只受重力作用．故選項D正確．【答案】D,菜單,版塊四學習見知,菜單,,1．圖中a、b、c為三個物塊，M、N為兩個輕質彈簧，R為跨過光滑定滑輪的輕繩，它們的連接如圖并處于平衡狀態(tài)．下列說法正確的是（）A．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)B．有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)C．有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)D．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài),【解析】繩R對彈簧N只能向上拉不能向下壓，所以繩R受到拉力或處于不受拉力兩種狀態(tài)．彈簧N可能處于拉伸或原長狀態(tài)．而對于彈簧M，它所處狀態(tài)是由彈簧N所處的狀態(tài)來決定．當彈簧N處于原長時，彈簧M一定處于壓縮狀態(tài)；當彈簧N處于拉伸時，對物體a進行受力分析，由平衡條件可知彈簧M可能處于拉伸、縮短、原長三種狀態(tài)．故選項A、D正確．【答案】AD,2．如圖所示，彈簧測力計和細線的重力不計，一切摩擦不計，重物的重力G=10N，則彈簧測力計A、B的示數(shù)分別是（）A．10N，0B．0，10NC．20N，10ND．10N，10N,,【解析】彈簧測力計示數(shù)等于外力對彈簧測力計的拉力，不是彈簧測力計受力的合力，也不是兩邊拉力和．【答案】D,