第一章 力 物体的平衡5

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1、第一部分力学一、力重力和弹力教学目标：1．理解力的概念、弄清重力、弹力，会利用胡克定律进行计算2．掌握重力、弹力的产生、大小和方向3．掌握受力分析的基本方法和基本技能教学重点：弹力，受力分析教学难点：受力分析教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：知识要点：1、力：是物体对物体的作用（1）施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的；（2）力的大小、方向、作用点称为力的三要素；（3）力的分类：根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等；根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。2、重力（1）产生：由于地球的吸引而使物体受到的力，（2）大小

2、：G=mg，可用弹簧秤测量。（3）方向：竖直向下，（4）重心：重力作用点，是物体各部分所受重力的合力的作用点，（5）重心的测量方向：均匀规则几何体的重心在其几何中心，薄片物体重心用悬挂法；重心不一定在物体上。3、弹力（1）发生弹性形变的物体，由于恢复原状，对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。（2）产生条件：两物体接触；有弹性形变。（3）方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况有：轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向；支持力或压力的方向垂直于接触面，指向被支撑或被压的物体；弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。（4）大小：弹簧弹力大小F=kx（其它弹力由平衡条件或动力学规律求解

3、）例题分析：例1、画出图1-1中各物体静止时所受到的弹力（各接触面光滑）22例2、有一劲度因数为K2的轻弹簧竖直固定在桌面上，上面连一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的轻弹簧竖直固定在物块上，开始时弹簧K1处于原长（如图1-2所示）现将弹簧k1的上端A缓慢地竖直向上提高，当提到K2的弹力大小为2mg/3时，求A点上升的高度为多少？例3、一个量程为1000N的弹簧秤，原有弹簧锈坏，另换一根新弹簧。当不挂重物时，弹簧秤的读数为10N，当挂1000N的重物时，弹簧秤的读数为810N，则这个新弹簧秤的量程为多少N？答案：例1略；例2、mg（1/k1+1/k2）/3或5mg（1/k1+1/k2

4、）/3例3、1237.5牛22二、摩擦力教学目标：1．理解摩擦力的概念、会对滑动摩擦力、静摩擦力方向判定与大小运算2．掌握摩擦力的产生、大小和方向3．掌握受力分析的基本方法和基本技能教学重点：摩擦力，受力分析教学难点：受力分析教学方法：讲练结合教学过程：知识要点：1、摩擦力：相互接触的粗糙的物体之间有相对运动（或相对运动趋势）时，在接触面产生的阻碍相对运动（相对运动趋势）的力；产生条件：接触面粗糙；有正压力；有相对运动（或相对运动趋势）；摩擦力种类：静摩擦力和滑动摩擦力。2、静摩擦力（1）产生：两个相互接触的物体，有相对滑动趋势时产生的摩擦力。（2）作用效果：总是阻碍物体间的相对运动趋

5、势。（3）方向：与相对运动趋势的方向一定相反（**与物体的运动方向可能相反、可能相同、还可能成其它任意夹角）（4）方向的判定：由静摩擦力方向跟接触面相切，跟相对运动趋势方向相反来判定；由物体的平衡条件来确定静摩擦力的方向；由动力学规律来确定静摩擦力的方向。3、滑动摩擦力（1）产生：两个物体发生相对运动时产生的摩擦力。（2）作用效果：总是阻碍物体间的相对运动。（3）方向：与物体的相对运动方向一定相反（**与物体的运动方向可能相同；可能相反；也可能成其它任意夹角）（4）大小：f=μN（μ是动摩擦因数，只与接触面的材料有关，与接触面积无关）例题分析：[例1]重力为G的物体A受到与竖直方向成a

6、角的外力F后，静止在竖直墙面上，如图1-1-3所示，试求墙对物体A的静摩擦力．分析与解答；22这是物体静力平衡问题．首先确定研究对象，对研究对象进行受力分析，画出受力图．A受竖直向下的重力G，外力F，墙对A水平向右的支持力（弹力）N，以及还可能有静摩擦力f．这里对静摩擦力的有无及方向的判断是极其重要的．物体之间有相对运动趋势时，它们之间就有静摩擦力；物体间没有相对运动趋势时，它们之间就没有静摩擦力．那么有无静摩擦力的鉴别，关键是对相对运动趋势的理解．我们可以假设接触面是光滑的，若不会相对运动，物体将不受静摩擦力，若有相对运动就有静摩擦力．（注意：这种假设的方法在研究物理问题时是常用的方

7、法，也是很重要的方法．）具体到这个题目，在竖直方向物体A受重力G以及外力F的竖直分量，即F2=Fcosα．当接触面光滑，G=Fcosα时，物体能保持静止；当G＞Fcosα时，物体A有向下运动的趋势，那么A应受到向上的静摩擦力；当G＜Fcosα时，物体A则有向上运动的趋势，受到的静摩擦力的方向向下，因此应分三种情况说明．正确的答案应该是：当Fcosα=G时，物体A在竖直方向上受力已经平衡，故静摩擦力为零；当Fcosα＜G时，物体有向下滑动的趋势，