1、人教版高一物理必修一第三章教案1高一物理第三章-相互作用重力 基本相互作用 【教学重点】重点：重力的大小和方向。重心的概念。 教学策略：实验探索、观察思考、实际演练加深对问题的理解。新课教学引入：同学们都平时都习惯这样说，我们班要数某某同学的力量最大，某某同学脚部的力量最强，一脚可以把足球开出五、六十米。这种对力的说法符合物理角度对力的定义吗本节课我们将着手研究这个问题，并学习几种简单的力学问题。一!二力概念的引入和力的性质问题叫学生看书51叶第一段话回答物体的运动状态说明物体什么量在发生改变：总结：物体的速度改变物体的运动状态改变例：在足球场上，守门员大脚开球，球由静止变为运动；守门员接住球
2、时，球由运动变为静止；运动员用头顶球，球的方向改变了。这些都是什么现象，是什么原因造成的呢1、力的定义：物体与物体之间的相互作用。问题：你们初中学国的力有什么性质呢举例：我们用手拍打桌子时，是手给桌子一个力，可为什么我们的手也会感到疼痛呢（让学生用力打桌子，体会手的感觉）举例：不小心两人碰头，谁头先痛（1）、相互性力是物体间的相互作用，甲对乙有作用力，同时乙对甲也有力的作用，力的作用是相互的。（2）、力的物质性力是物体对物体的作用，有力就有受力物体和施力物体，两者是同时存在的，不分先后。在研究某物体时，我们把它叫做受力物体，对它作用的物体叫做施力物体。不是有生命的物体才能作为施力物体，施力物体
3、和受力物体不是绝对的，在研究不同问题时，同一物体有时是受力物体，有时是施力物体。问题：用大小相等的力沿不同的方向拖动桌面上的书，书的运动一样吗 （3）、矢量性力是有大小和方向的物理量（矢量），力的大小可以用测力计或弹簧称测量，力的单位：牛顿 符号N。1N到底有多大1千克的物体受的重力是。一斤是500克受到的重力是。一本书大约是290到300克重约3N2、力的作用效果力可以使物体发生形变和运动状态发生改变（包括速度的大小和方向）。演示：关门时，在不同的地方施加不同方向和大小的力，产生的效果不一样，说明了力的作用效果与那些因素有关3力的三要素大小、作用点、方向问题：我们可以怎样把力的三要素完整的表
4、示出来呢4力的图示和示意图例：一个重150N的物体静止放在水平地面上，叫学生上黑板上画出物体重力的图示和示意图。.老师总结：力的图示：按一定的比例作出的带有箭头的线段。线段的长短代表力的大小，箭头的方向代表力的作用方向，箭头或箭尾代表力的作用点。有时只需要画出力的示意图，即只画出力的作用点和方向，表示这个物体在这个方向上受到了力。二、 重力提问：重力是怎样产生的学生在预习后回答：地球上的一切物体都要受到地球的吸引，所以人跳起来总会落在地上，扔出去的东西总要落回地面。提问：有的同学说物体的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢教师释疑：严格地说，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才会学
5、到这些知识，现在知道就行了。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而不能说地球的吸引力就是物体的重力。由于两者相差很小，通常可以用重力代替吸引力。、概念：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，叫做重力。重力就是重量。一个物体受到10N的重力，可以说这个物体的重量是10N。提问：重物受到的重力的施力物体和受力物体各是谁学生：施力物体是地球，受力物体是重物。强调：地球上的任何物体在任何状态下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中重力肯定有。在月球上，物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力，到其他星球表面也一样。产生条件：是由于地球的吸引。重力的大小和方向。提问：重力的大小可以用弹簧秤来测
6、量，为什么学生：物体静止时对弹簧秤的拉力大小等于其重力。实验：手提弹簧称及其下挂的钩码，测出钩码的重力；在竖直方向上用不同的方式运动，观察弹簧称示数及其变化。(引导学生根据实验，并结合二力平衡知识得出结论)重力的大小：重力的大小可以用弹簧秤测出。重力的方向：总是竖直向下。强调：竖直向下不能说成垂直向下，竖直向下指的是与水平地面相垂直，不能笼统指垂直方向。 巩固训练（叫学生上黑板上画此图的重力示意图）物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力（B D）A、就是物体的重力B、大小等于物体的重力C、这压力是由于地球的吸引产生的D、这压力是竖直向下的物体静止在斜面上，物体所受重力的方向如图所示，这样表
7、示对吗（请学生分析）重心概念物体的各部分都受到重力的作用。从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，或各部分重力的等效作用点，或各部分所受到的重力的合力的作用点，叫物体的重心。与重心位置有关的因素：与物体的形状有关；与物体的质量分布有关。质量分布均匀的有规则形状的物体，其重心在此几何中心上。 质量分布均匀的形状不规则的薄板形物体的重心可用二次悬挂法或寻找支点法找到。一、基本相互作用、引力相互作用是是所有物体之间都存在的一种相互作用。对于通常大小的物体，它们之间的引力非常微弱，常被忽略不计。电磁相互作用包括静止电荷之间以及运动电荷之间的相互作用。电和磁是密切相关的，在一个参考系中观
8、察到的磁力可以和另一个参考系中的电力联系起来，电力和磁力可统一为电磁相互作用。引力和电磁力能在宏观世界里显示其作用。这两种力是长程力，从理论上说，它们的作用范围是无限的。但是，电磁力要比引力强得多。宏观物体之间的相互作用，除引力外，所有接触力都是大量原子、分子之间电磁相互作用的宏观表现。强相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范围在原子核尺度内。强作用力只在10-15m范围内有显著作用，弱作用力的作用范围不超过10-16m。这两种力只有在原子核内部和基本粒子的相互作用中才显示出来，在宏观世界里不能觉察它们的存在。核子（质子、中子）、电子和中微子等参与弱相互作用。强相互作用是介子和重子（包
9、括质子、中子）之间的相互作用，因为这种力将核子束缚在一起，核物理学家们把它称为核相互作用。三、小 结 本节课在初中知识的基础上学习了重力的概念、产生的条件以及重力与引力的区别。知道了重力大小的测量和用Gmg来确定，知道了重力的方向；学习了重心的概念，知道了与重心有关的因素及重心的确定方法。3-2.弹力 教学步骤： 一、导入新课 在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，都是利用他们弹性形变时的弹力，同学们还可以举出许多利用弹力得力子，谁来说 学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板 那弹力是怎样产生的呢 ： 3、弹力的方向 一般情况下，凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产
10、生弹力。所以支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。 例1：放在水平桌面上的书书由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小形变，要恢复原状，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力。学生分析：静止地放在倾斜木板上的书，书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。 结论：压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。引导学生分析静止时，悬绳对重物的拉力及方向。 结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
11、。 4、巩固训练（出示投影片）（1）画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑） （2）师生共评：弹力的方向总跟接触的面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个共切面指向被支持物。 强调：象B图中，斜面与球间有无弹力& 这是判定相接触的物体间是否有弹力得基本方法，说明两接触物体接触但没有发生形变。 5、形变的种类 学生：形变分为拉伸形变、弯曲形变、扭转形变。比如弹簧的伸长或缩短为拉伸形变，弓、跳板的形变为弯曲形变，金属丝被扭转为扭转形变。 弹 力（2）3、对“胡克定律”的学习通过以上实验能得出什么结论胡克定律：在弹性限度内，弹性物体的弹力和弹性物体
12、的伸长（或压缩）的长度成正比，即，其中是劲度系数，单位是N/m。例题：有一根弹簧原长为，在下面挂上的重物后长度变成了18cm，求弹簧的劲度系数。时，有两组解。2、当已知大小的分力=时有唯一的一组解。3当已知大小的分力时无解。 例、如图：两球的重力均为G，那求解球对挡板和斜面的压力。（;例、作图分析O点的受力情况先理论分析，有假设法。至于棒与绳的区别，如果用绳代替棒，情况不变，说明棒起的就是拉力作用，如果不行，说明棒的作用不是沿棒的方向。带领学生观看视频文件，自己设计实验体会三、一个力分解成三个或三个以上的力四、正交分解法：前面我们已经学习过如何求几个力的合力，就是用平行四边形定则把两个合成一个
13、，两个合成一个如此能合成最后一个力。学过力的分解后，对于求合力，我们又有了一种新的方法：正交分解法。就是建立一个直角坐标系，把所有不在坐标轴上的力分解到两个坐标轴上，接着分别两个坐标轴上的分力各自合成，最后再把两个轴上的合力再进行合成。 力的分解 学案力的分解的常见情况 (1)已知一个力(合力)和两个分力的方向，则两个分力有惟一确定的值.如图161所示，要求把已知力F分解成沿OA、OB方向的两个分力，可从F的矢(箭头)端作OA、OB的平行线，画出力的平行四边形得两分力F1、F2 (2)已知合力(大小、方向)和一个分力(大小、方向)，则另一个分力有惟一确定的值.如图161所示，已知力F(合力)，
14、分力F1，则连接F和F1的矢端，即可作出力的平行四边形得另一个分力F2 图161(3)已知合力和一个分力的方向，则另一个分力有无数解，且具有最小值.如图162所示，已知F和F1的方向沿OA，则从F的矢端向OA可引无数条线段，但只有垂直于OA的线段最短.此时力的平行四边形为矩形. 注意：当F2有最小值时，F1的值并不最小. 图162图163 (4)已知合力和一个分力的大小，则可分解成无数个分力，但当该分力小于合力，另一个分力与合力夹角最大时，两个分力便有确定的两个解.如图163所示，以合力F的矢端为圆心，以代表分力F1的线段为半径画圆，过O点作圆的两条切线切圆于A、B两点，则线段OA、OB的长度
15、表示F2的大小，此时F2与F的夹角最大，且F2F12力的正交分解法力的正交分解法是处理力的合成和分解的复杂问题的一种简便的方法.在求多个共点力的合力时，如果连续应用平行四边形定则求解，一般来说要求解若干个斜三角形，一次又一次的求解部分的合力的大小和方向，计算过程显得十分复杂.如果采用力的正交分解法求合力，计算过程就简单多了.正交分解法：即是把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解，这是为了合成而分解，是将矢量运算转化为同一直线上的代数运算.力的正交分解的步骤：(1)正确选定直角坐标系.通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择应根据实际情况来确定，原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向坐标轴投影分解的力尽可能少.(2)分别将各个力投影到坐标轴上，分别求x轴和y轴上各个力的投影合力Fx和Fy，其中： FxF1xF2xF3xFyF1yF2yF3y 这样共点力的合力大小F合，合力的方向应求出合力跟某一轴正方向的夹角，如合力与x轴正方向的夹角为,tan,通过查表可得数值.注意：F合0，可推出Fx0,Fy0，这是处理多个力作用下物体平衡问题的好办法.
