新教材粤教版高中物理必修第一册第三章相互作用学案讲义知识点考点汇总及配套习题.docx

《新教材粤教版高中物理必修第一册第三章相互作用学案讲义知识点考点汇总及配套习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材粤教版高中物理必修第一册第三章相互作用学案讲义知识点考点汇总及配套习题.docx（73页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三章相互作用第一节重力-1-第二节弹-12-第三节摩擦-25-第四节力的合成-37-第五节力的分解-50-第六节共点力的平衡条件及其应用-63-第一节重力核心素养明目标核心素养学习目标物理观念知道力是物体间的相互作用,重力概念、重力大小、方向及重 心概念,能解释有关重力的自然现象.科学思维掌握重力的大小及方向,能对简单的、重力进行分析、推理, 能解决实际问题.科学探究通过对重力的探究,学会与他人合作交流,能解释探究的结果.科学态度与责任学会在处理重力问题中,培养实事求是的科学态度,激发学习 科学的兴趣.知识点一重力1 .定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.2 .重力的大小:可用公式G=m区

2、计算得出,式中g是自由落体加速度,g= 9.8 N/kg.3 .重力的方向：总是竖直向下.提醒重力方向总是竖直向下,不是垂直向下.体验1： (1)重力的大小会随位置变化，方向总是竖直向下,所以方向不变.(X)(2)同一物体在地球上和在月球上质量是样的,但重力不同.()(3)g=9.8 N/kg=918m/s2.知识点的图示1 .力的示意图:用带箭头的有向线段表示力的方向和作用点.2 .的图示:线段按一定比例(标度)画出,线段的长度表示力的大小,线段 的箭头指向力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点.知识点三重心1 .重心:物体的各组成部分都受重力作用,从效果上看,可认为各部分所受 到的重力作用

3、集中于一点,这一点称为物体的重心.2 .决定物体重心位置的因素(1)物体的形状.(2)物体的质量分布.3 .确定物体重心的方法(1)形状规则、质量分布均匀的物体,重心在几何轴对称中心.(2)薄板重心可用悬挂法来确定.提醒& 1.物体的重心可以不在物体上.2.任何个物体有且只有一个重心.体验k2： (1)物体上只有重心处受到重力作用.(X)(2)球体的重心一定在球心处.(X)(3)物体的稳定程度与重心高低有关.(V)(4)物体的重心位置与下列哪些因素有关.物体的形状物体的受力情况物体所在的位置物体的运动状态物体内质量的分布考点1重力畲情境探究李华同学携带一重要实验仪器,从广州坐动车到北京,若途中

4、仪器保管妥善.请探究：(1)仪器的质量发生了变化吗?(2)仪器的重力大小、方向有变化吗?提示:(1)没有.(2)有变化,因为纬度不同,g的大小方向都不同,G=mg也不同.归纳例证1.重力及其测量(1)重力的大小和方向在同一地点,重力的大小与质量成正比.在不同地点,某物体的重力的大小与物体所处的纬度位置有关,在纬度 越高的位置,所受重力越大;其重力的大小还与物体的海拔高度有关,在同一地 点,位置越高,重力越小.重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关.重力的方向总是竖直向下,竖直向下不是垂直于支撑面向下,也不是指向 地心.(2)重力的测量在实验室里,重力的大小可以用弹簧测计测出.物

5、体静止时弹簧测计 的拉力的大小等于物体受到的重力.用弹簧测计测量重力时,物体必须保持静止或匀速直线运动状态.(3)重力和质量的区别与联系项目重力质量区别性质由于地球的吸引而使 物体受到的物体本身的种属性变化情况随着地理位置的不同 而发生变化不随地理位置的改变而发生变化测量工具弹簧测计天平矢量与标量矢量标量联系G=mg2.画力的图示和力的示意图的流程画作用点明确力的方向明确受物体选 标 度画 线段明确 的 大小【典例1】关于地面上物体的重力,下列说法正确的是()A,只有静止时,物体受重力B.物体对地面的压就是物体的重力c.弹簧测计和杆秤都能称量物体的重力大小D.同一地点,物体的重力与其质量成正比

6、思路点拨:重力是由地球吸引而产生的，与物体运动状态无关.明确物体的重力和对地面的压力的施物体和受物体.D 物体是否受重力与物体运动状态无关,A错误;物体对地面的压与物 体的重力的施物体和受物体不同,故不是个,B错误;杆秤的原理是杠杆 原理，只能测质量不能测重力,C错误;在同一地点g为常数,由G=mg可知, 重力与质量成正比,D正确.【典例2 如图所示,甲中在木箱的P点,用一与水平方向成30。角斜向上 的150 N的拉木箱;乙中在木块的Q点施一与竖直方向成60。角斜向上的20 N 的推力,把木块抵在墙壁上.试作出甲、乙两图中所给的图示,并作出丙中电 灯所受重力和拉力的示意图.思路点拨:根据力的图

7、示的画法,正确选取标度画出力的图示. 解析(1)此题可按以下步骤对P点的拉进行作图:选定一段长4 mm的线段表示50 N的.从作用点P沿力的作用方向画 线段,根据选定的标度与力的大小确定线段的长度,并在线段上加刻度(即画出 线段长度为与X4 mm= 12 mm),如图甲.在线段的尾端加上箭头表示力的方向.(2)可按同样的步骤画出Q点推力的图示如图乙,作图时,注意Q点推力的 方向.(3)画丙图中力的示意图时，可按以下步骤进行:选定电灯为研究对象.从作用点沿拉力方向(沿绳的方向)画出适当长度的线段,在线段的末端标 出箭头表示拉力的方向,这就是绳对电灯拉力的示意图.同样沿重力方向(竖直向 下)画出适

8、当长度的线段,在线段的末端标出箭头表示重力的方向,这就是电灯 所受重力的示意图，注意表示拉力与重力的线段长度应该相等,且在一条直线上， 如图丙所示.甲乙 丙答案见解析的图示与力的示意图的作图技巧(1)画力的图示,要严格按以下步骤进行.选标度:以某一长度表示一定大小的力.画线段:从力的作用点沿力的方向画一线段,长短根据标度和力的大小确 定.定刻度.画箭头.(2)的图示一定要画在受物体上,标度选取适当,所画线段的长度应是标 度的整数倍.(3)的示意图与力的图示不同,力的示意图是便于分析受力,画准力的方向, 带箭头的线段上没有标度,线段的长度只定性表示力的大小.跟进训练1 .关于重力,以下说法正确的

9、是()A.重力的方向总是垂直于支持面向下的B.重力的方向总是指向地心的C.同一物体在地球各处所受的重力相同D.重力的大小不总等于弹簧测计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测计的 拉力的大小D 重力的方向总是竖直向下的,与支持面无关,并不总是指向地心,只有 在赤道和两极时,重力的方向指向地心，A、B错误;由于重力加速度随纬度的 增大而增大，故同一物体在地球各处所受的重力是不同的，C错误;重力的大小不 总等于弹簧测计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测计的拉力的大小,只有在 物体处于静止状态或做匀速直线运动时二者大小相等,D正确,2 .关于如图所示的两个力和2,下列说法正确的是(), .,尼A. Fi=F2,

10、因为表示两个力的线段样长B. FF2,因为表小F的标度大C. Fi.【典例2】 如图所示,有一个楔形槽BAC,槽底边AC水平,钢球置于槽 内,现给钢球施加一个水平向左的推力.分析槽壁AB、AC对钢球的弹是否存在,如果存在,方向如何.C思路点拨:根据作用效果可判断有无弹,点面处弹垂直接触面.【解析钢球在水平推力作用下,与A8和AC相互挤压,因而钢球与A8、AC 间均有弹产生.AB对钢球的弹垂直AB向下,AC对钢球的弹竖直向上.答案见解析弹有无的判断方法(1)条件法:对于发生明显形变的物体,可直接根据弹产生的条件判断.(2)对于形变不明显的物体,通常采用以下方法:假设法:假设将与研究对象接触的物体

11、撤去,判断研究对象的运动状态是 否发生改变.若运动状态不变,则此处不存在弹;若运动状态改变,则此处 定存在弹.替换法:可以将硬的、形变不明显的施物体用软的、易产生明显形变的 物体来替换,看能不能维持原来的力学状态.如将侧壁、斜面用海绵来替换,将 硬杆用轻弹簧（橡皮条）或细绳来替换.状态法:因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合,所以可以依据物 体的运动状态由相应的规律（如平衡等）来判断物体间的弹.题多变:在上题中，若将去掉,再分析槽壁AS、4c对钢球的弹.解析去掉推力后,钢球只与AC挤压,受到AC对钢球竖直向上的弹.假 设此时把AB “拿走”,钢球仍可静止于AC上,所以AB与钢球虽接触但并未

12、产 生形变,A8与钢球间无弹力作用.答案见解析.跟进训练2.在下图中,a. b表面均光滑且静止,天花板和地面均水平.a、b间一定 有弹的是（）ABC DB 图A中,间无弹产生,因为、万间无相互挤压,没有发生形变, A错误;图B中,若撤去b球,a球因重力作用要向右摆动,若撤走a球,b球因 重力作用要向左摆动，则a、方相互挤压，产生弹，B正确;图C中,假设。、 间有弹存在,。对b的弹方向向右,b将向右滚动,而题设条件为是静止的, 则。、间不存在弹,C错误;图口中,假设a、b间有弹存在,a对b的弹 方向垂直于斜面向上,则b受三个:竖直向下的重力、竖直向上的拉和垂直 于斜面向上的弹，这三个力的合力不可

13、能为零,即三个不可能平衡,与题设 条件矛盾,D错误.考点3胡克定律1.探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系(1)实验目的探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系.了解弹簧测计的工作原理.(2)实验器材铁架台、带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺.(3)实验原理与设计将已知质量的钩码悬挂于弹簧挂钩上,由平衡可知,弹簧对钩码的弹 大小等于钩码所受重力的大小.通过改变悬挂的钩码个数来改变弹簧弹力的大小, 测出弹簧未挂钩码时的长度(弹簧原长)及挂钩码后的长度,可得出挂不同数量钩码 情况下弹簧的伸长量.由此可进步得出弹簧弹的大小与弹簧伸长量的关系.(4)实验步骤按照图所示安装实验装置.用刻度尺测量弹簧原长.在弹簧挂钩上依次挂

14、下不同数量的钩码,并分别记下实验所挂钩 码的总质量及弹簧长度.(5)数据分析将数据及计算结果填入表中.弹簧弹力的大小与伸长量的关系弹簧原长/=cm次数12345钩码质量m/g弹簧弹F/N弹簧长度/cm弹簧的伸长量x/cm在坐标纸上作出弹簧弹大小随伸长量变化的图像,并进行分析讨论.(6)实验结论弹簧的弹随伸长量的增大而增大.在误差允许范围内,弹簧的弹大小与伸长量成正比.(7)注意事项所挂钩码总重不要太大,以免弹簧被过度拉伸,超出弹簧的弹性限度.每次所增加钩码的质量尽量大一些,从而使坐标图上描的点尽可能分布在 较大区域上,这样作出的图线更精确.测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量

15、，以免增大 误差.记录数据时要注意弹大小及弹簧伸长量的对应关系及单位.(8)误差分析误差种类产生原因减小方法系统误差弹簧自身重力 的影响尽量选用质量较轻的弹簧偶然误差弹簧长度测量 不准在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量;多测几次求平均值作图不准确坐标轴选取合适的标度;描点画线时一定要让尽量多的点落在图线上, 不在图线上的点要均匀分布在图线的两侧2.对胡克定律的理解(1)胡克定律成立的条件是:弹簧发生弹性形变,即必须在弹性限度内.(2)=中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度,而不是弹簧的总 长度.(3)=依中的为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、 粗细、材料等因素决定

16、,与弹力的大小和伸长量无关.(4)由F=kx可知,弹簧弹的变化量F与形变量的变化量Ax也成正比关系, 即尸=kAx.角度1探究“胡克定律”【典例3某同学在做“探究弹和弹簧伸长量的关系”的实验时,实验装 置如图甲所示,所用钩码每个质量是30g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度, 再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填 在下表中.实验中弹簧始终未超过弹性限度,g取10 m/s2.试根据这些实验数据在如图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹与弹簧长度L之间的函数关系图线.F/N568 10 12L/(xlO-2 m)钩码质量/g0306090120150弹簧总长cm6.00

17、7.008.009.0010.0011.00甲乙(1)写出该图线的数学表达式:F=N.图线与横轴的交点的物理意(3)该弹簧的劲度系数k=N/m.(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是,解析描点作图,得出弹簧弹与其长度的关系图像,如图所示.(1)由图像可以得出该图线的数学表达式为F=(30-1.8)N.(2)图线与横轴的交点表示弹簧所受弹F=0时弹簧的长度为6 cm,即弹簧的原长.(3)图线的斜率表示弹簧的劲度系数,即=30 N/m.(4)图线延长后与纵轴的交点表示弹簧长度为5cm时的弹，此时弹簧被压缩 了 1 cm,即表示弹簧被压缩1 cm时的弹为0.3 N.答案(1)30 1.8 (2)弹

18、簧的原长为6 cm (3)30 (4)弹簧被压缩了 1 cm 时的弹为0.3 N角度2胡克定律的应用【典例4】 根轻质弹簧一端固定,用大小为50 N的压弹簧的另一端, 平衡时长度为=20 cm;改用大小为25 N的拉弹簧,平衡时长度为丄2 = 35 cm； 若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,求弹簧的原长和劲度系数.思路点拨:弹簧受压时的压缩量为(L).弹簧受拉力时的伸长量为(厶2).解析设弹簧原长为),劲度系数为A.由胡克定律得:1 = 厶)2 =版2丄)联立、两式得Lo=O.3m=3Ocm,=500N/m.答案30 cm 500 N/m弹力大小的计算(1)公式法:利用公式=计算(适用于弹簧这

19、样的弹性体弹的计算).(2)平衡法:如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态,求解细绳的拉时, 可由平衡知拉力的大小等于物体重力的大小(目前主要分析平衡的情况).跟进训练3 .(角度1)(1)某次研究弹簧所受弹与弹簧长度L关系实验时,得到如图 a所示的FL图像,由图像可知:弹簧原长厶)=cm,求得弹簧的劲度系 数 kN/m.3.0 6.0 9.0 12.0a(2)按如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1 N),使(1)中研究的弹簧压 缩,稳定后指针指示如图b.则指针所指刻度尺示数为 cm.由此可推测图b中所挂钩码的个数为 个.解析(1)由胡克定律F=%)，结合题图a中数据得:厶)=3.0 c

20、m,=200N/m.(2)由题图b知指针所示刻度为1.50cm,由=)一 L),可求得此时弹为: F=3 N,故所挂钩码的个数为3个.答案(1)3.0 200 (2)1,50 34 .(角度2)如图所示,两木块的质量分别为川和2,两轻质弹簧的劲度系数 分别为h和心,上面木块压在上面的弹簧上(不拴接),整个系统处于平衡状态,现 缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧,求在这过程中下面木块移动的距离.A,i“亶解析开始时,设下面弹簧压缩的长度为X2,则有21g +m2g =2%2,得至2 = （/）$;当上面的木块刚离开上面弹簧时,设下面弹簧压缩的长度为，则有2g =2,得到X2 =營.所以在

21、这过程中下面木块移动的距离为hK2=整及=k2.答案赞1 . 只松鼠站在倾斜的树枝上,则树枝对松鼠的弹力的方向为（）A.竖直向上B.竖直向下C.垂直树枝斜向上D,沿树干方向C 支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体,故选项C正确.2 .下列画出的弹Bv的示意图,合理的是（）D A图中弹的方向应指向球心;B图中弹的方向应竖直向上;C图中弹五n的方向应竖直向上;D图中心的方向应垂直于杆斜向上，故选项D 正确.3 .（多选）关于胡克定律,下列说法正确的是（）A.由=依可知,在弹性限度内弹的大小与弹簧伸长（或缩短）量成正 比b.由=可知,劲度系数火与弹F成正比，与弹簧的长度改变量成反比c.弹簧的

22、劲度系数是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧伸 长（或缩短）量x的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧单位长度所受弹的大小AC 在弹性限度内,弹簧的弹与伸长量（或压缩量）遵守胡克定律F=kx, 故选项A正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹及弹簧伸长（或 缩短）量x无关,故选项C正确，B错误;由胡克定律F=依得=,可理解为弹 簧每伸长（或缩短）单位长度时弹的值与值相等，故选项D错误.4 .（多选）倾角为45。的斜面固定于竖直墙上,为了使一光滑铁球静止，需用 水平推力/r作用于球上，F的方向通过球心,如图所示,则（）A.球一定受到斜面的弹B.球一定受到墙壁的弹c.球可能受

23、到斜面的弹D.球可能受到墙壁的弹AD 用假设法解此题.假设将斜面去掉,因为球受重力,有向下运动的趋 势,因此球不会保持静止状态,所以球一定受到斜面的弹作用,所以A正确,C 错误;假设去掉竖直墙壁,如果的大小合适,球和墙之间可以没有弹，所以 D正确,B错误.5 .（新情境题:以“拉器”为背景,考查胡克定律）如图,锻炼身体用的拉器，并列装有五根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm,某人用600 N 的把它们拉长至160 cm.(1)每根弹簧产生的弹力大小为多少?(2)每根弹簧的劲度系数为多少?解析(1)每根弹簧的弹大小为=K=120N.(2)根据胡克定律F=kx可得,F 120 N k=1

24、/ =100 N/m.x 1.6 m-0.4 m答案(1)120 N (2)100 N/m回归本节知识,自我完成以下问题:1 .形变和弹性形变相同吗?提示:不同.2 .弹产生的条件有哪些?提示:两物体接触;接触面上发生弹性形变.3 .胡克定律公式=履中,x的意义是什么?提示：是弹簧的形变量,指伸长量或缩短量.第三节摩擦核心素养明目标核心素养学习目标物理观念知道滑动摩擦、动摩擦因数及静摩擦力的概念,能够解释相 关摩擦力的问题.科学思维理解公式尸，及静摩擦力的范围，能进行相关计算和推理 判断,掌握分析方法解决实际问题.科学探究通过对两个实验的探究,学会与他人合作与探究,提高实验能 力.科学态度与责

25、任掌握控制变量法，实事求是,在实验中能正确处理实验误差, 培养科学探索精神.知识点一滑动摩擦1 .定义:在滑动摩擦中,在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用,叫 作滑动摩擦.2,方向:总是与物体相对运动的方向相反,与它们的接触面相切.3.大小:跟压n成正比,还跟接触面的性质有关,即六曲.其中叫 动摩擦因数,它与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关.提醒瓜“物体相对运动方向”不等同于“物体运动方向”.体验1：（1）有压定有滑动摩擦.（X）（2）有滑动摩擦定有压.（J）（3）滑动摩擦总是与接触面上的压垂直.（J）（4）只有运动的物体才受滑动摩擦.（X）（5）将一木块放在粗糙的斜面上处于静止状

26、态,这一木块所受的是重力、建 力和摩擦.知识点二静摩擦1 .定义：当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时，物体间产生的摩 擦叫作静摩擦,这时产生的摩擦叫作静摩擦.2 .大小：静摩擦力的大小是可变（选填“不变”或“可变”）的,但有一个最大值,这个最大值叫作最大静摩擦.3,方向:总是与物体相对运动趋势的方向相反,与它们的接触面相切.提醒，、受静摩擦力作用的物体也可以是运动的,但不是相对运动”.体验鼠2： (1)两个相互接触的物体都运动时,不会产生静摩擦.(X)(2)静摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关.(X)(3)最大静摩擦力的大小跟物体间正压的大小有关.()(4)最大静摩擦力的大小跟接触面的

27、材料有关.()考点1滑动摩擦畲情境探究右图是种常见现象.很多学校里都有猫,同学们也比较喜欢逗着小猫玩.请探究:(1)猫从树上匀速滑下受什么方向的摩擦?(2)猫匀速滑下时摩擦力大小是多少?提示:(1)因是匀速滑动,受向上的滑动摩擦.(2)滑动摩擦大小与猫所受重力大小相等.归纳例证1. “相对运动”的意义：滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间, “相对运动”可能是因为两个物体个静止，另个在运动;可能是因为两个物 体个运动得快，另个运动得慢;还可能是因为两个物体运动方向相反.所以 发生相对运动的物体不一定都处于运动状态,可能是因为另一个物体在运动造成 的.2 .滑动摩擦产生的条件(1)两物体相互接触且挤压.(2)物体间的接触面不光滑.(3)两物体间存在相