必修1第3章《相互作用》高三第1轮复习计划.doc

必修1 第3章 《相互作用》 高三 第1轮复习计划
一、考纲
考 点
要 求
1．力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因．力是矢量．力的合成和分解
Ⅱ
2．重力．重心
Ⅱ
3．形变和弹力．胡克定律
Ⅰ
4．力的合成和分解　
Ⅱ
5．静摩擦．最大静摩擦力
Ⅰ
6．滑动摩擦．滑动摩擦定律。动摩擦因数
Ⅰ
7．共点力作用下物体的平衡
Ⅱ
8．实验：长度的测量

9．实验：验证力的平行四边形定则

10．实验：探究弹力和弹簧伸长的关系

说明：

1．在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力

2．不要求知道静摩擦因数

二、高考趋势
1．本章内容主要包括重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解、物体的平衡等知识．从近年的高考题可看出本章高考的热点是：受力分析、共点力作用下物体的平衡问题和摩擦力等．高考对本章知识的考查通常以选择题的形式出现，对理解能力要求较高．难度中等．
2．预计在2016年高考中，本章内容仍将是高考的必考点，且具有综合性强(章内联系：如重力、弹力、摩擦力等与胡克定律、平行四边形定则等规律综合在一起考查；联系其他章节：如与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合在一起考查，联系生产、生活、科技等)，并注重考查物理思想方法等特点．
三、命题热点
1．高考对本章的考查频率较高的是三种常见的力及物体的平衡，尤其是摩擦力和物体的平衡两知识点，往往与牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律相结合，有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合，题目难度较大，综合性较强，能力要求也较高．
2．本章知识还可以以现实生活中的现象为背景，或以高科技为背景考查一些综合性问题，这类问题是今后高考出题的方向.
3．物体的受力分析：受力分析是解决静力学问题、动力学问题、力电综合等问题的基础和关键，对其单独考查的试题在近几年高考中也时有出现，主要涉及弹力、摩擦力的有无和方向的判断．
4．物体的平衡：物体的平衡条件是本章的重点内容，广泛应用于力、热、电等各部分内容的试题之中，更应特别关注以生产、生活中的实际问题为背景考查平衡条件的灵活应用．
四、备考策略
从力的特性和起源入手，深入认识重力、弹力、摩擦力，熟练对物体进行简单的受力分析是学习高中物理的基础，也是最重要的一步．在复习力的合成与分解中要好好体会“等效替代”思想．在分析共点力平衡时，要掌握整体法、隔离法、正交分解法等基本方法，体会物体处于平衡状态的条件是所受合外力为零，运用正交分解法建立方程．复习本章时同学们应从基础抓起，多与实际生活相联系，熟练应用整体法、隔离法、正交分解法等基本方法，力求化复杂为简单，最终变为我们常见的一些模型情景．总之，夯实基础，以不变应万变，加强训练，在练习中掌握方法才是关键．
五、课时安排

第2章
相互作用

18课时

5.18
——
6.05
第一节 重力 弹力 摩擦力
2
第二节 力的合成与分解
2
第三节 受力分析 共点力的平衡
4
实验二：探究弹力与弹簧伸长的关系
2
实验三：验证力的平行四边形定则
2
微讲座、热点突破、习题处理
6

六、知识整合
一、力
1、力是物体与物体之间的相互作用
2、力是物体运动状态发生改变或产生形变的原因
二、力的性质
1、力的物质性：力是物体对物体的作用，不可能有脱离两个物体而独立存在的力。
2、力的相互性：力总是成对出现的。施力物体同时也是受力物体
3、力的同时性：施力和受力过程同时产生，同时存在，同时消失，没有先后之分。
4、力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向。
三、力的分类
1、按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
2、按效果分：拉力、压力、支持力、浮力、动力、阻力等。
四、力的图示
1、力的三要素：大小、方向、作用点
2、力的图示：
F
（1）选定研究对象，标出作用点；
（2）沿着力的方向，画出作用线；
（3）选取适当长度，作力的标度；
（4）依据力的大小，画有向线段；
（5）标明箭头指向和力的符号。
3、力的示意图：只在图中画出力的方向，并不要求按比例画长度
五、重力
1、产生：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
2、大小：G=mg g=9.8N/kg。
3、方向：竖直向下或垂直于水平面向下
4、重心：
（1）重心就是重力的作用点。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，这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量集中于一点而不影响研究结果，这就是物理学的一种等效代替的思想。
（2）重心的确定
①质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，有规则几何形状的均匀物体，它的重心就在几何中心上；
②质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内 质量的分布有关；
③质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。
④物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外，例如均匀球体的重心在球心处，而圆环的重心就不在环上，而在圆环的几何中心处;
⑤重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。
六、四种相互作用的比较

万有引力
电磁相互作用
强相互作用
弱相互作用

概念及特点

一切物体存在的相互吸引的作用
电荷之间的相互作用和磁体之间的相互作用，本质上是同一种相互作用的不同表现

能使原子核保持在一起的强作用力

放射现象中起作用的基本相互作用
作用
范围
长程力，从理论上说，它们的作用范围是无限的，在宏观世界里显示作用。

短程力，作用范围在原子核尺度内，约10-15m。距离增大，相互作用急剧减小。宏观世界不易觉察
强弱
比较

四种相互作用按强度排列的次序是：强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、万有引力

弹力
七、形变：
1、定义：即物体的形状或体积的改变
2、分类：
（1）按形式分：拉伸形变、压缩形变、扭转形变、弯曲形变等
（2）按效果分：弹性形变、塑性形变
3、任何物体都会发生形变
八、弹力：
1、定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生地的作用，这种力叫弹力。
2、条件：（1）直接接触（2）发生形变
3、方向：
（1）压力的方向垂直于支持面指向被压得物体；支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。
（2）绳对所拉物体的弹力方向总是沿绳指向绳收缩方向
（3）面面接触：弹力方向垂直于接触面
点面接触：弹力方向垂直于接触面
点点接触：弹力方向垂直于公切点
4、产生弹力的原因：受力物体受到的弹力是由于施力物体的形变产生的。
5、大小的确定——胡克定理
（1）内容：弹簧的弹力大小与其伸长或缩短长度成正比
（2）公式：F=KX
K：倔强系数。单位：N/m。与弹簧的长度、材料、丝的粗细均有关
X：形变长度
九、滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面相对运动时，受到另一个物体阻碍它滑动的力。
2、产生条件：①直接接触②相互挤压③接触面粗糙④有相对运动
3、大小：F=μFN
4、方向：与接触面相切，与物体相对运动方向相反
5、注意：
（1）μ与接触材料及接触面的粗糙程度有关
（2）滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，与接触面大小无关
（3）正压力不一定等于物体重力
（4）相对运动方向不一定与物体对地运动方向相同
（5）滑动摩擦力阻碍相对运动，但不一定阻碍物体的运动
十、滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力。
十一、静摩擦力：
1、定义：一个物体在另一个物体表面存在相对运动趋势时，受到另一个物体阻碍它滑动的力。
2、方向：与接触面相切，与物体相对运动趋势相反

,
3、大小：静摩擦力总等于沿接触面方向物体受到的外力，而与压力无关。
0≤Ff≤Ffm
定性：Ffm大于滑动摩擦力；定量：无特殊说明的情况下，Ffm=μFN。
4、静摩擦力的作用
十二、力的合成与分解
1、合力、分力、力的合成：
一个物体受到几个力共同作用产生的效果与一个力对物体作用产生的效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力，这几个力就叫做那一个力的分力。
求几个力的合力叫做力的合成。
强调“等效替代”思想。
注：合力和分力不能同时存在。
当分力客观存在时，合力是虚拟的。
当合力客观存在时，分力是虚拟的。
2、共点力：
多个力作用在物体的同一点上，或虽不作用在同一点上，但它们的延长线交与一点，则这几个力称为共点力。
二、力的合成法则
1、平行四边形定则
两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个法则叫做力的平行四边形定则。
2、三角形法则：将二力平移后使其首尾相接，连接始端和末端的有向线段。
3、说明：
（1）画图时要虚实清楚
（2）矢量运算遵循平行四边形，标量运算直接加减。
（3）力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力
（4）多个力求合力时，两两求
（5）合力与分力的关系
①当θ=0°时，F有最大值Fmax=F1+F2，当θ=180°时，F有最小值Fmin=F1-F2
②两个共点力的合力大于等于二力之差，小于等于二力之和。| F1-F2 ≤ F ≤ F1+F2
③合力F可大于、也可小于或等于某一分力。
④合力F随θ的增大而减小。
三、力的合成法则的应用
1、图解法：直观、不够精确
2、计算法
（1）两力垂直时（θ=900），有：
F=√F12+F22
tanθ=F2/F1

（2）两力不垂直时，用余弦定律求合力F的大小：
一、力的分解：求一个已知力的分力叫做力的分解。
二、力的分解是力的合成的逆运算，也遵循平行四边形定则
三、在没有条件限制时，一个力可以任意分解；有条件分解时，按实际效果进行分解。
四、分解步骤
1、按力的实际作用效果确定两个分力的方向
2、以已知力为平行四边形的对角线和两个分力的方向为邻边画出平行四边形，从而确定分力。
五、将一个力分解的四种情况
1、已知合力和两个分力的方向，求两个分力的方向（唯一解）

2、已知合力和一个分力，求另一分力（唯一解）

3、已知合力和一个分力的方向及另一个分力的大小

（1）当F2＜FSina时，无解
（2）当F2 = FSina或F2＞F时，一解
（3）当FSina＜F2＜F时，二解
4、已知合力和两个分力的大小
（1）当F1+ F2＜F时，无解
（2）当F1+ F2 = F时，一解
（3）当F1+ F2 ＞F时，二解
六、正交分解法：将一个力分解为两个相互垂直的分力的方法
1、优点：
（1）借助数学中的直角坐标系对力进行描述
（2）几何图形关系简单，计算方便
2、分解步骤
（1）确定研究对象，完成受力分析
（2）建立合适的坐标系（使尽可能多的力在坐标轴上）
（3）将每一个不在坐标轴上的力沿X轴Y轴进行分解，确定各分力大小
（4）分别求X轴Y轴上所有分力的合力
∑FX = FX1 + FX2 + FX3 + … + FXn
∑FY = FY1 + FY2 + FY3 + … + FYn
（5）合力F = F=√FX2+FY2
方向：F与X轴夹角θ= arctan(FY/ FX)
3、物体受力分析：
力是使物体运动状态发生改变的原因。所以，研究物体的运动，必须进行受力分析。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是中学生学习物理必须掌握的基本功。
受力分析的具体方法是：
（1）确定研究对象：即确定所研究的问题中，要研究的是哪一个物体。
（2）隔离研究对象：
（3）分析物体受力：按照重力、弹力、摩檫力的次序依次进行受力分析，防止漏力和添力。
（4）画好受力图：
一、共点力作用下物体的平衡状态。
一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。
二、共点力作用下物体的平衡条件
1、在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。即F合＝0
2、推论：∑FX = 0；∑FY = 0
三、常用方法
1、力的合成
2、力的分解
3、正交分解
【实验二】探究弹力与弹簧伸长的关系
【实验目的】
1．探究弹力与弹簧伸长的定量关系．
2．学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系．
【实验原理】
1．弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关．沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的．(注：弹簧质量不计)
2．用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等．
3．弹簧的长度可用刻度尺直接测
出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系．即寻求F＝kx的关系 .
【实验器材】
弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．
【实验步骤】
1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．
2．如图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长度并测出钩码的重力，填写在记录表格里．

1
2
3
4
5
6
7
F/N

L/cm

x/cm

3.改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次．
【数据处理】
1．以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，
得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．
2．以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．
3．得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．
【误差来源】
1．弹簧长度的测量误差．
2．描点画线的作图误差．
【注意事项】
1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．要注意观察，适可而止．
2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确．
3．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，以免增大误差．
4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．
5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．

【实验三】验证力的平行四边形定则
【实验目的】验证力的平行四边形定则．
【实验原理】一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以F′为F1和F2的合力．作出F′的图示，再根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，比较F′和F是否大小相等，方向相同．如果在误差范围内，F′和F相同，那么力的平行四边形定则就正确．
【实验器材】方木板、白纸、弹簧测力计即弹簧秤(两只)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔、橡皮条、细绳套(两个)．
弹簧测力计测力原理是根据胡克定律，其适用范围是在弹性限度内，刻度是0～5 N，分度值是0.1 N，它的拉杆和钩的质量较大，且零点是在竖直情况下校准的，因此水平使用时要重新调零点．弹簧测力计的伸长方向要和所测拉力方向一致，弹簧测力计、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦．
【实验步骤】
1．用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上．
2．用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．
3．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的方向．
4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1、F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示．
5．只用一只弹簧测力计钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．
6．比较一下．力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向．
7．改变两个力F1、F2的大小和夹角，重复实验两次．
【误差分析】
1．弹簧测力计使用前没调零会造成系统误差．
2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成系统误差．
3．两次测量拉力时，橡皮条的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差．
4．读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两力的对边一定要平行，否则会造成误差．
5．在应用平行四边形定则作图时，F1、F2及合力F作图不准确．
【注意事项】
1．不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．
2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同．(保证作用效果相同)
3．不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化．
4．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向．
5．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．
6．用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°到100°之间为宜．