课时3.7单元整合提升
南宫中学导学案 学·议·练·思 物理必修一1课时 3.7 相互作用 单元整合提升【学习目标】1.弹力有无的判断和弹力方向的判断;弹力大小的计算;实验设计与操作。2.摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系 F=F N。3.平行四边形定则是共点力的合成的法则,也是一切矢量合成与分解所遵循的法则。4.理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形定则进行力的分解。【单元体系构建】【三“点”探究】主题 1:几种典型物理模型的弹力比较弹力常见的三种模型:绳、杆、弹簧。(1)我们知道绳的弹力方向始终沿绳,对比这三种模型的特点,完成下表的填空。项目 轻绳 轻杆 弹簧形变情况施力与受力情况力的方向力的变化南宫中学导学案 学·议·练·思 物理必修一2(2)杆的弹力方向一定沿杆吗?请举例说明。主题 2:滑动摩擦力和静摩擦力(1)静止的物体有没有可能受滑动摩擦力?运动的物体有没有可能受静摩擦力?(2)摩擦力一定阻碍物体的运动吗?(3)摩擦力的方向和物体的运动方向有什么关系?(4)摩擦力的大小一定和两物体间的相互弹力成正比吗?主题 3:动摩擦因数的测定方法(重点探究)用弹簧秤测定木块 A 和木块 B 间的动摩擦因数,分别做一做如图甲、乙所示的两种实验,回答下列问题。(1)在同样的实验条件下,分别用图甲和图乙进行实验,实验中分别要测量哪些物理量?(2)在测量 A、B 间的摩擦力时,用图甲和图乙进行测定,哪个弹簧秤的读数更便于读取?(3)用图甲和图乙进行实验时,哪一个实验方案更合理?为什么?并思考以下问题。为了能够用弹簧秤的示数表示滑动摩擦力,图示装置的两种情况中,木块 A 是否都一定要做匀速运动? 若木块 A 做匀速运动,甲图中 A、B 间的摩擦力大小是否等于拉力 Fa 的大小?若 A、B 的重力分别为 100 N 和 150 N,甲图中当物体 A 被拉动时,弹簧秤的示数为 60 N,拉力 Fa = 110 N,求 A、B 间的动摩擦因数 。南宫中学导学案 学·议·练·思 物理必修一3主题 4:力的合成与分解在日常生活中有时会碰到这种情况:当载重卡车陷于泥坑中时,汽车驾驶员会按如图所示的方法,用钢索把载重卡车和大树拴紧,在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力将载重卡车拉出泥坑。你能否用学过的知识对这一方法做出解释吗?【拓展提升】拓展一、形变和弹力弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”。若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压,则无弹力产生。在许多情况下由于物体的形变很小,难于观察,因而判断弹力的产生要用“反证法”,即由已知运动状态及有关条件,利用平衡条件或牛顿运动定律进行逆向分析推理。1.如图所示,一小球用三根轻绳挂于天花板上,球静止,绳 1、3 倾斜,绳 2 恰好竖直,则小球所受的作用力个数可能是()。A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个拓展二、弹力的计算弹力大小的计算可采用如下方法:(1)符合胡克定律的(如弹簧、橡皮条等),在弹性限度内由胡克定律 F=kx 计算;(2)不符合胡克定律的情形,如绳、杆或接触面之间的弹力,其大小与物体的运动状态有关。2.如图所示,a、b 为两根相连的轻质弹簧,它们的劲度系数分别为 ka=1×103 N/m,kb=2×103 N/m,原长分别为 xa=6 cm,xb=4 cm。在下端挂一物体 G,物体的重力为 10 N,平衡时()。A.弹簧 a 下端受到的拉力为 4 N, b 下端受到的拉力为 6 NB.弹簧 a 下端受到的拉力为 10 N,b 下端 受到的拉力为 10 N南宫中学导学案 学·议·练·思 物理必修一4C.弹簧 a 的长度变为 7 cm, b 的长度变为 4.5 cmD.弹簧 a 的长度变为 6.4 cm,b 的长度变为 4.3 cm拓展三、摩擦力的方向滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动方向相反,静摩擦力的方向与物体间的相对运动趋势方向相反。静摩擦力中相对运动趋势具有很强的隐蔽性,不易直接判断接触面间是否满足产生摩擦力的条件,因此通常采用假设法进行判断。3.如图所示,A 为长木板,在水平面上以速度 v1 向右运动,物体 B 在木板 A 的上面以速度v2 向右运动。下列判断中正确的是()。A.若 v1=v2,则 A、B 之间无滑动摩擦力B.若 v1>v2,则 A 受到了 B 所施加的向右的滑动摩擦力C.若 v1<v2,则 B 受到了 A 所施加的向右的滑动摩擦力D.若 v1<v2,则 B 受到了 A 所施加的向左的滑动摩擦力拓展四、摩擦力的计算产生摩擦力的条件必须具备以下三点:接触面间有弹力;接触面不光滑;物体间有相对运动或相对运动趋势,并且摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。4.如图所示,木块放在水平地面上,在 F=8 N 的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为 1 m/s。下列说法中正确的是()。A.当木块以 1 m/s 的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为 8 NB.当木块以 2 m/s 的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力小于 8 NC.当水平拉力 F=20 N 时,木块受到的摩擦力为 20 ND.将水平拉力 F 撤去,木块的速度越来越慢,是因为木块受到的摩擦力越来越大南宫中学导学案 学·议·练·思 物理必修一5拓展五、受力分析5.如图所示,在竖直向下双线吊着的斜梁 m1 上放着物体 m2,试分析斜梁受哪几个力的作用?拓展六、力的合成与分解力的合成与分解是建立在等效替代的思想方法上的,合力和分力可以等效替代,而不改变其作用效果。这是物理学中研究实际问题时常用的方法。6.如图所示,一位重 600 N 的演员悬挂在绳上。若 AO 绳与水平方向的夹角 =37°,BO绳水平,则 AO、BO 两绳受到的力各为多大?(已知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,tan 37°=0.75)
