高一物理第九讲力的合成力的分解

个性化教案1第九讲：力的合成、力的分解适用学科物理适用年级高一适用区域全国新课标人教版课时时长120分钟知识点1．受力分析的方法和步骤2．受力分析的依据3．整体法、隔离法的应用教学目标1.知识与技能①掌握对物体进行受力分析的一般顺序，能正确地作出物体受力示意图。②理解并初步掌握物体受力分析的一般方法，进一步加深对力的概念和三种基本力的认识。③能够准确了解受力分析的依据；同时培养思维的条理性和周密性。2.过程与方法①分析和综合的思维方法指导下，认识物体不是孤立的，它与周围物体是相互联系的。②进行逻辑思维的训练，培养思维的条理性和周密性。3.情感、态度与价值观①培养学生观察、分析、解决问题的能力②培养学生合作、交流、互助的精神。教学重点在受力分析时防止“漏力”和“添力”.教学难点初步建立”整体”、“隔离”的思想方法.教学过程个性化教案2一、复习预习知识回顾1.力的分类及力的示意图画法.2.重力、弹力、摩擦力三种力的产生条件.3.重力、弹力、摩擦力三种力的方向性判断.课前预习1.受力分析的方法和步骤2.受力分析的依据3.整体法、隔离法的应用二、知识讲解导入新课【思考与讨论】：为什么足球可以静止在水平地面上，却不可以静止在斜面上要想分析物体的状态及运动情况就得对物体进行受力分析考点/易错点1受力分析的方法和步骤Nvf物块在粗糙的水平面上向右运动个性化教案3【思考与讨论】：如何对上述物体进行受力分析，并总结受力分析的方法和步骤【结论】：1.明确研究对象，即确定我们要分析哪个物体的受力情况。2.按顺序进行分析受力（（11））先先分分析析重重力力（（22））接接着着分分析析弹弹力力（（33））再再分分析析摩摩擦擦力力（（44））最最后后分分析析其其他他外外力力3.画受力示意图，画图时力的作用点可沿作用线在同一物体上移动．考点/易错点2受力分析的依据【思考与讨论】这个物体所受三个力的施力物体是分别是什么？【结果】重力的施力物体是地球，支持力的施力物体是水平面摩擦力的施力物体也是水平面【结论】（1）力的物质性：任何一个力都不可能脱离物体而单独存在，必须同时与两个物体相联系，即施力物体和受力物体。下列两幅图中的物体均沿斜面下滑，请对对物体进行受力分析GGfNf个性化教案4受力分析：如图所示【思考与讨论】通过上图中物体的受力分析你学到了什么？【结果】力的存在性判断【结论】（2）力的条件性：依据各种力产生和存在的条件和特性进行受力分析。在分析某个力是否存在时，必须根据该力产生的的条件是否完全具备来判断。分析两种状态下物体的受力情况受力分析：如图所示个性化教案5【思考与讨论】通过以上受力对比能得出什么结论？【结果】物体的受力情况与物体的运动情况有关【结论】（3）力和运动的一致性：物体处于怎样的运动状态是由受力情况决定的,受力情况和运动状态总是一致的.比如：处于平衡状态（静止或匀速运动）的物体,其合外力为零等等。请大家分别对下图中的A、B两物体进行受力分析，物体A、Ｂ叠放在水平桌面上受力分析：如图所示【思考与讨论】从两物体的受力情况能得出生么样的结论【结果】B物体比A物体多了个压力【结论】（4）力的相互性：某物体对其它物体施加了力的同时，也必然受到其它物体对它的力的作用。不存在只施力而不受力的物体，也不存在只受力而不施力的物体。在分析几个相互联系的物体的受力情况时，可从力的相互性考虑。注：这样可以检查是否漏分析力考点/易错点3.整体法、隔离法的应用两物块均静止，对两物块进行受力分析AGNBGNＦ个性化教案6受力分析图：【思考与讨论】：上图中对物体受力分析用到了什么方法？【方法】：隔离法隔离法：将研究对象从周围的物体中隔离出来，并分析周围有哪些物体对研究对象施加了力的作用。四个物块均静止，请对他们进行受力分析既然四个物体均静止，可以把它们看做一个整体进行受力分析受力分析：如图所示个性化教案7再把B、C看做整体对B、C进行受力分析整体法：将系统内的几个物体作为一个整体来分析的方法三、例题精析考点1.受力分析的方法和步骤【基础巩固】【例题1】【题干】如图所示，已知物体A的重力为G，外加压力大小为F，试确定各支持面的正压力的大小。个性化教案8【答案】G，G+F，F【解析】此题应采用隔离法，将A隔离出来，分析其受力即可得到。【中等强化】【例题2】【题干】如图所示，三个木块A、B、C在水平外力F的作用下，一起在水平面上向右匀速运动，则木块A受到____个力作用；木块B受到______个力作用；木块C受到_______个力作用。【答案】4，2，6【解析】此题应采用隔离法，将A隔离出来，A首先受到重力和支持力，另外因为A匀速运动，故必然有一个摩擦力与拉力平衡，所以A受4个力的作用，对于B，假设存在摩擦力，则水平方向不能平衡，所以B只受重力和支持力，注意在分析的过程中只分析物体受到的力，不分析物体施给其他物体的力.【培优拔高】【例题3】【题干】如图所示装置中，A、B、C三木块质量分别为M、m和m0，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以判定（）个性化教案9A.物体A与桌面之间有摩擦力，大小为m0gB.物体A与B之间有摩擦力，大小为m0gC.桌面对B及A都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0gD.桌面对B及A都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g【答案】A【解析】把A、B看成整体，由平衡可知，A与桌面之间摩擦力大小为m0g，假设A、B间有摩擦力，则B不可能匀速运动，故B错。摩擦力是接触力，桌面不可能与B有摩擦力，故C、D均错。考点2.受力分析的依据【基础巩固】【例题4】【题干】如图所示，木块在斜向上的推力F的作用下静止在墙上，木块受力的个数可能是（）A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】AB【解析】木块可能有向上运动的趋势，可能有向下运动的趋势，也可能没有运动的趋势，故木块可能受三个力，也可受四个力。【中等强化】【例题5】个性化教案10【题干】A、B两物体分别放在水平和倾斜的传送带上随带一起匀速运动，如图所示，则（）A．A、B都受到与运动方向反向的静摩擦力B．A、B都受到与运动方向同向的静摩擦力C．A不受静摩擦力，B受到与运动方向同向的静摩擦力D．A不受静摩擦力，B受到与运动方向反向的静摩擦力【答案】C【解析】A物体与传送带速度相同，两物体之间没有相对运动或相对运动趋势，根据摩擦力的产生条件，A与传送带间没有摩擦力的作用；物体B有相对于传送带向下运动的趋势，两者之间存在着相互挤压，符合产生摩擦力的条件，存在摩擦力。【培优拔高】【例题6】【题干】如图所示，在竖直双线悬吊着的斜木梁（质量为M）上，放着一个质量为m的物体，保持静止。分析斜梁受哪几个力的作用，画出受力图。【答案】个性化教案11【解析】以斜梁为研究对象，受重力Mg,两根线的拉力T1、T2(均沿细线竖直向上)，物体m的压力N（垂直于斜梁向右下方）和静摩擦力f（沿斜梁向下，因物体m沿斜梁有向下滑动的趋势，M对m的静摩擦力斜向上）五个力作用，如图所示。考点3.整体法、隔离法的应用【基础巩固】【例题7】【题干】如图，分析A、B受哪些力的作用【答案】【解析】根据二力平衡可知物体B受重力和拉力，假设A没有摩擦力，则水平方向上A就不能平衡，故A的受力情况如图所示。【中等强化】【例题8】【题干】如图所示，在粗糙水平面上有一个质量为M的三角形木块，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1、m2的小木块，已知三个木块均静止，则水平面对三角形木块（）A.有向右的摩擦力AB（A静止）αAB（A静止）αGFfNGBFB个性化教案12B.有向左的摩擦力C.有摩擦力，但方向不能确定，因为三角形木块的倾角未知D.支持力大小为（M+m1+m2）g【答案】D【解析】采用整体法，假设三角形木块及两小木块组成的整体受到水平面的摩擦力，则这个整体在水平面上无法平衡，即可得到D项正确。【培优拔高】【例题9】【题干】如图，质量均为m的三木块A、B、C，其中除A的左侧面光滑外，其余各侧面均粗糙。当受到水平外力F时，三木块均处于静止状态。画出各木块的受力图，求出各木块所受的摩擦力大小与方向。【答案】如图所示。fBA=fAB=G，fCB=fBC=2G，f=3G。【解析】将A隔离开来即可求A、B间的摩擦力，将A、B看成整体即可求出B、C间的摩擦力，将A、B、C看成整体即可求出C与接触面的摩擦力，或将A、B、C分别隔离开来。个性化教案13四、课堂运用【基础巩固】1.如图所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。【答案】图a中接触面对球没有弹力；图b中斜面对小球有支持力【解析】在a、b图中，若撤去细线，则球都将下滑，故细线中均有拉力,a图中若撤去接触面，球仍能保持原来位置不动，所以接触面对球没有弹力；b图中若撤去斜面，球就不会停在原位置静止，所以斜面对小球有支持力。2.如图所示，判断接触面MO、ON对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。【答案】水平面ON对球有支持力，斜面MO对球没有弹力。【解析】图中球由于受重力，对水平面ON一定有挤压，故水平面ON对球一定有支持力，假设还受到斜面MO的弹力，如图所示，则球将不会静止，所以斜面MO对球没有弹力。【中等强化】3.如图所示，画出物体A所受的弹力，物体都静止且b、c的接触面均光滑。ababc个性化教案14【答案】【解析】图a中接触处为面面接触，由于物体受重力作用，会对斜面斜向下挤压，斜面要恢复形变，应垂直斜面斜向上凸起，对物体有垂直斜面且指向物体斜向上的弹力。图b中B处为点与曲面接触，发生的形变为沿半径方向向外凹，要恢复形变就得沿半径向上凸起，C处为点与平面接触，C处碗的形变的方向为斜向下压，要恢复形变就得沿垂直杆的方向向上，所以B处杆受的弹力为垂直过接触点的切面沿半径指向圆心，C处杆受的弹力为垂直杆向上。图c中接触处为点与曲面接触，发生的形变均为沿半径分别向下凹，要恢复形变就得沿半径方向向上凸起，所以在M、N两接触处对A球的弹力为垂直过接触点的切面沿半径方向向上，作用线均过圆心O，而不过球的重心O＇。4.如图所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P、Q分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是：（）A．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反B．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同C．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反D．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同abc个性化教案15【答案】B【解析】本题可用“假设法”分析。由题意可知甲轮与皮带间、乙轮与皮带间均相对静止，皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力。假设甲轮是光滑的，则甲轮转动时皮带不动，轮上P点相对于皮带向前运动，可知轮上P点相对于皮带有向前运动的趋势，则轮子上的P点受到的静摩擦力方向向后，即与甲轮的转动方向相反，再假设乙轮是光滑的，则当皮带转动时，乙轮将会静止不动，这时，乙轮边缘上的Q点相对于皮带向后运动，可知轮上Q点有相对于皮带向后运动的趋势，故乙轮上Q点所受摩擦力向前，即与乙轮转动方向相同。【培优拔高】5.如图1—13甲所示，竖直墙壁光滑，分析静止的木杆受哪几个力作用。【答案】【解析】杆受重力Ｇ、方向竖直向下；弹力N1，垂直于墙且指向杆，弹力N2，垂直于地面且指向杆；地面对杆向左的摩擦力f。6.如图所示，位于水平桌面上的物块P质量为2m，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉Q使它做匀速运动，则F的大小为（）A．mg3B．mg4C．mg5D．mg6【答案】CPQF个性化教案16【解析】将P、Q看为一个整体，受两绳相等的拉力F0和地面的摩擦力f及拉力F作用，做匀速运动，有F=2F0－mg3，再对Q隔离,受力分析，由平衡条件得F=F0+mg由以上两式联立解得F=mg5。五、课程小结1.受力分析的步骤.2.在静止状态下的受力分析3.在动态平衡下的