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2013年9月《开学第一课》观后感-开始

第四节 分析物体的受力情况
 
教材分析：本节内容起一个前后传承的作用，既是对前面所学性质力的总结，又是后面学习动力学的基础，因此在本节课教学中要注意引导学生多分析几种常见物体受力模型，让学生切实学会怎样对物体进行受力分析．
另外，在本节教学中要将重力的三要素复习清楚明白．
 
知识目标：
1、知道正确受力分析是解决物理中力学问题的基本前提．
2、掌握受力分析的基本方法．能对一些简单的情况进行受力分析．
3、掌握整体法、隔离法在受力分析中的应用．能够在问题中灵活应用．
 
能力目标：
1、对整体法、隔离法这两种科学的思维方法的体会，以及应用．
2、养成分析问题时细心的习惯，锻炼科学的判断、推测和验证结果在分析实际问题中的应用．
 
引入及新课教学
以上几节课我们认识了力、弹力、摩擦力，初中我们又学习过重力，对重力的产生及三要素我们已有了一个比较全面地了解，请同学们回忆回答：1、重力的定义是什么？（由于地球的吸引而使物体受到的力）．2、重力的三要素分别是什么？（重力的大小为 ；重力的方向竖直向下，即垂直于水平面向下；重力的作用点在物体的中心上，对于质量分布均匀且有规则几何外形的物体，其重心就在它的几何中心）那么当一个物体受到多个力作用时，我们又应如何对物体的受力情况进行正确地分析呢？这就是我们这节课所要讨论的内容．
要想正确的对物体进行受力分析，首先要掌握各种力产生的条件及作用效果．
例1：如果把拔河比赛中的一队运动员简化为一位运动员，请画出它的受力示意图．
分析：有质量所以受到重力，方向竖直向下；竖直方向上平衡所以还受到向上的支持力；他拉绳子，由牛顿第三定律得绳子也对他产生一个拉力；运动员没有沿拉力运动，所以他还受到一个静摩擦力（从摩擦力产生条件也可以得到同样的结论）．
思考与讨论1：通过上例总结出物体受力分析的一般步骤：
（1）确定研究对象：即选定受力物体，把它从周围环境中隔离出来．如本题
中的那名运动员．
（2）找出关联物体，即找出与研究对象有联系的各个物体，确定研究对象可
能受到哪些力作用．
（3）查找力：有易到难、循序分析：一般先分析重力，后分析接触力，接触力中先分析弹力后分析摩擦力．——即“一重、二弹、三摩擦”．
（4）结合有关问题确认受力分析的正确性．如看你所分析物体的受力情况是否与题目所给出的物体的运动状态相符；逐个、完整分析相关物体对研究对象是防止“多力”或“少力”的有效措施，确认每个力的施力物体是防止“多力”的措施之一．
研究对象的确定是力学问题的切入点，而按照规范的顺序查找力，是确保受力分析准确的基础．结合运动状态验证力，也是受力分析的重要步骤．总之，要形成良好的思维习惯．
思考与讨论2：怎样判断物体是否受某个力作用？
（1）条件“判据”：即根据力的产生条件是否满足来判断物体是否受某个力的作用．
（2）效果“判据”：即根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作用．
（3）相互作用“判据”：即利用力的相互作用性，从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一物体是否受到相应的反作用力的作用．
 
巩固练习：
（1）如下图所示，教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件，它受到那些力的作用？
 
（2）在机场和海港，常用输送带运送旅客和行李，如图所示a为水平输送带；b为倾斜输送带．当一个行李箱随输送带一起匀速运动时，下列几种判断中，正确的是（D）
 
A.a、b两种情况中的行李箱都受到两个力作用
B.a、b两种情况中的行李箱都受到三个力作用
C.情况a中的行李箱受到三个力作用，情况b中的行李箱受到四个力作用
D.情况a中的行李箱受到两个力作用，情况b中的行李箱受到三个力作用
(本体完全放手给学生，让他们自己分析判断纠正)
思考与讨论：受力分析主要是围绕着力学中常见的三种力---重力、弹力、摩擦力进行，你能对它们在产生原因、大小、方向以及与其他力共同作用时的影响等方面进行一下比较、归纳吗？（如下表）
力的名称 力的产生 力的方向 力的大小 受其它力的影响
重力 由于地球的吸引而使物体受到的力 竖直向下 G=mg 不考虑g的变化时可看成恒力，且与物体受其它力的作用无关
弹力 物体发生形变时所产生的力 与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反 弹簧的弹力f=kx 弹簧的弹力有形变决定，其它弹力需要结合物体的运动状态，即跟物体同时受到的其它力有关
摩擦力 物体间发生相对运动或有相对运动趋势时产生的力 与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反   在水平面上一旦滑动， 恒为 ， 往往需要结合物体的运动状态确定
思考与讨论：怎样选去研究对象？
整体法、隔离法在受力分析中的应用
例2：如图所示，将质量为 和 的物体分置于质量为M的双斜面两侧，均处于静止状态． ，且 ，则：
 
A、 对M的正压力一定大于 对M的正压力
B、 受M的摩擦力一定大于 受M的摩擦力
C、水平地面对M的摩擦力一定等于
D 、水平地面对M的摩擦力一定等于零
分析：分别以 为研究对象， 受重力 、弹力 、摩擦力 三个力的作用． 受重力 、弹力 、摩擦力 三个力的作用．因各物体处于静止状态，所以 和 所受的合力应是零，故有 ， ．
 ， ．因为α<β， > ，所以 > .虽然 > ， < 而又没有具体数据，所以无法比较 ， 的大小，可见选项B不正确．
再以 、M为整体研究对象，在竖直方向这一整体所受合力为零，N= ，即C正确．又因整体不受水平方向的动力作用，速度又是零，所以水平地面对M的摩擦力为0，即D项正确，故本题正确的答案为ACD．
总结结论：选取研究对象时还应注意整体与隔离的区别．当考虑的是系统内部之间的力的作用时，用隔离法；当考虑的是系统所受到外部施加的力时，用整体法．变换研究对象是很常见的事，这是学习受力分析的重要方面之一．
 
巩固练习：
1、如下图所示，质量为M的的直角三棱柱A放在水平地面上，斜面是光滑的，且斜面倾角为θ．质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间．A和B都处于静止状态，试画出三棱柱和球两物体的受力情况；并求解出地面对三棱柱的支持力的大小．
 
2、如下图所示，地面上放着A、B两个物体，力F分别作用于A、B两个物体上时，A、B两物体相对静止．试分别分析A、B受到的摩擦力的情况．若A、B分别受到力 、 的作用，且 和 大小相等、方向相反，此时A、B两物体受到的摩擦力的情况又如何？
 
3、如图所示，A、B两物体均处于静止状态，则关于物体B受力情况，下列叙述中正确的有：
 
①B物体可能受到三个力，也可能受到四个力的作用
②B物体一定受到四个力的作用
③B物体必受到地面的摩擦力的作用
④B物体必受到地面的支持力的作用
A、①②③　　　　　B、②③④　　　　　C、①②④　　　　　D、①③④
4、物体A、B在力F的作用下静止在竖直墙面上，试对物体A、B进行受力分析．
 
5、如图各接触面粗糙A在拉力F作用下被匀速抽出，在A完全抽出前，B在绳子的牵制下，始终静止．试分析此过程中A、B地受力情况．
 
6、汽车发动机通过变速器和后轮相连，当汽车由静止开始向前开动时，汽车的前轮和后轮所受地面摩擦力的方向
A.都向前　　　　　　　　　　　　　　B.都向后
C.前轮的向前　　　　　　　　　　　　D.后轮的向后