第3章 相互作用——力 章末易错点突破-【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中物理必修第一册同步课件PPT(人教版)

2026-09-21
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摘要:

该高中物理课件系统梳理了“相互作用——力”单元的重力、弹力、摩擦力等核心知识,通过知识网络构建将力的产生条件、大小公式、方向特征等内容串联,结合填空式知识回顾,帮助学生形成完整的相互作用观念。 其亮点在于通过“专题归纳-例题解析-跟踪训练”的递进式设计,如针对摩擦力“突变”问题,结合静动摩擦转换实例分析临界条件,培养学生科学推理和模型建构能力。分层训练兼顾基础与综合,助力学生巩固知识,也为教师提供精准复习指导。

内容正文:

章末易错点突破  第三章 相互作用——力 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 知识体系 网络构建 专题归纳 整合提升 01 02 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 知识体系 网络构建 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 专题归纳 整合提升 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 下一页 上一页 返回导航 第三章 相互作用——力 物理·必修第一册 ►[备选答案] 提示:将以下备选答案前的字母填入左边合适的位置。 A.kx B.F合=0 C.平行四边形 D.|F1-F2|≤F≤F1+F2 E.相反 F.相等 G.竖直向下 H.μF正 I.0<F≤Fmax J.物体形状 K.F=-F′ ►[答案校对] G J A I H F E K D C B [专题1] 对轻杆、轻绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力。 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,由物体所处的状态决定。 2.绳的弹力 (1)“死结”绳:可理解为把绳子分成两段,结点不可沿绳滑动,两侧看成两根独立的绳子,弹力大小不一定相等。 (2)“活结”绳:一般是由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩,实际上是同一根绳子。结点可沿绳滑动,两侧绳上的弹力大小相等。 [例1] 如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求: (1)轻绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比; (2)轻杆BC对C端的支持力; (3)轻杆HG对G端的支持力。 [解析] 题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态,根据平衡条件,首先判断与物体相连的细绳,其拉力大小等于物体的重力;分别取C点和G点为研究对象,进行受力分析如图1和2所示,根据平衡规律可求解。 (1)图1中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体,物体处于平衡状态,轻绳AC段的拉力 FTAC=FTCD=M1g, 图2中由FTEGsin 30°=M2g,得FTEG=2M2g。 所以eq \f(FTAC,FTEG)=eq \f(M1,2M2)。 (2)图1中,三个力之间的夹角都为120°,根据平衡规律有FNC=FTAC=M1g,方向和水平方向成30°,指向右上方。 (3)图2中,根据平衡方程有FTEGsin 30°=M2g, FTEGcos 30°=FNG, 所以FNG=eq \f(M2g,tan 30°)=eq \r(3)M2g,方向水平向右。 [答案] (1)eq \f(M1,2M2) (2)M1g 方向和水平方向成30°指向右上方 (3)eq \r(3)M2g 方向水平向右 [总结提升] (1)绳杆支架问题中一定先判断绳是 “死结”还是“活结”,杆是“自由杆”还是“固定杆”,一般选结点为研究对象受力分析。 (2)杆的弹力与绳的弹力不同,绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向,但杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定,可以理解为“按需提供”,即为了维持物体的状态,由受力平衡求解得到所需弹力的大小和方向。 ►[跟踪训练] 1.如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°,则β等于(  ) A.45°         B.55° C.60° D.70° 解析:B [甲物体是拴牢在O点,且甲、乙两物体的质量相等,则甲、乙绳的拉力大小相等,O点处于平衡状态,则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上,如图所示 根据几何关系有180°=2β+α, 解得β=55°。故选B。] [专题2] 摩擦力的“突变”问题 摩擦力突变的常见情况 分类 说明 案例图示 静—静 “突变” 物体在摩擦力和其他力作用下处于平衡状态,当作用在物体上的其他力发生突变时,如果物体仍能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小或方向将会发生“突变” 在水平力F作用下物体静止于斜面,F突然增大时物体仍静止,则所受静摩擦力大小或方向将“突变” 静—动 “突变” 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”为滑动摩擦力 放在粗糙水平面上的物体,水平作用力F从零逐渐增大,物体开始滑动时,物体受到地面的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力 动—静 “突变” 在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将不受摩擦力作用,或滑动摩擦力“突变”为静摩擦力 滑块以v0冲上斜面做减速运动,当到达某位置静止时,滑动摩擦力“突变”为静摩擦力 动—动 “突变” 某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然相对运动方向变了,则滑动摩擦力方向发生“突变” 水平传送带的速度v1大于滑块的速度v2,滑块受到的滑动摩擦力方向向右,当传送带突然被卡住时滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为向左 [例2] 把一重为G的物体,用一个水平的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙面上,如图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是图中的哪一个(   ) [解析] B [由于物体受的水平推力为F=kt,由二力平衡得,墙与物体间的压力FN=kt。当F比较小时,物体受到的摩擦力Ff小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力。由Ff=μFN得,滑动摩擦力Ff=μkt,当摩擦力Ff大小等于重力G时,由于惯性作用,物体不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力。随着摩擦力的增大,摩擦力将大于重力,物体做减速运动直至静止,摩擦力将变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡。] [方法总结] 物体受到的外力发生变化时,物体受到的摩擦力就有可能发生突变。解决这类问题的关键:正确对物体进行受力分析和运动状态分析,从而找到物体摩擦力的突变“临界点”。 ►[跟踪训练] 2.如图甲所示,A物体放在水平面上,动摩擦因数为0.2,物体A重10 N,设物体A与水平面间的最大静摩擦力为2.5 N,若对A施加一个由零均匀增大到6 N的水平推力F,请在图乙中画出A所受的摩擦力FA随水平推力F变化的图线。 解析:水平推力F≤2.5 N之前,物体未动,物体受静摩擦力FA=F。当F>2.5 N后,FA发生突变,变成滑动摩擦力,其大小为FA滑=μFN=μG=0.2×10 N=2 N。作出图像如图所示。 答案:见解析图 [专题3] 物体平衡中的临界和极值问题 1.临界问题 (1)临界状态:物体的平衡状态将要发生变化的状态。 (2)当某物理量发生变化时,会引起其他物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,这类问题的描述中经常出现“刚好”“恰好”等词语。 (3)处理这类问题的最有效方法是假设推理法,也就是先假设,再根据平衡条件及有关知识列平衡方程,最后求解。 (4)常见的临界状态 状态 临界条件 两接触物体脱离与不脱离 相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0) 绳子断与不断 绳中张力达到最大值 绳子绷紧与松弛 绳中张力为0 存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止 静摩擦力达到最大 2.极值问题:也就是指平衡问题中,力在变化过程中的最大值和最小值问题。解决这类问题常用以下三种方法: 解析法 根据物体的平衡条件列方程,在解方程时,采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值 图解法 根据物体的平衡条件作出物体的受力分析图,画出平行四边形或矢量三角形进行动态分析,确定最大值或最小值 极限法 极限法是一种处理临界问题的有效方法,它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问题推向极端(“极大”“极小”“极右”“极左”等),从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来,使问题明朗化,便于分析求解 [例3] 如图所示,物体的质量为2 kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围(g取10 m/s2)。 [解析] 设绳AB弹力为F1,绳AC弹力为F2,A的受力情况如图,由平衡条件得 Fsin θ+F1sin θ-mg=0, Fcos θ-F2-F1cos θ=0, 由上述两式得F=eq \f(mg,sin θ)-F1, F=eq \f(F2,2cos θ)+eq \f(mg,2sin θ), 令F1=0,得F最大值 Fmax=eq \f(mg,sin θ)=eq \f(40\r(3),3) N, 令F2=0,得F最小值Fmin=eq \f(mg,2sin θ)=eq \f(20\r(3),3) N, 综合得F的取值范围为eq \f(20\r(3),3) N≤F≤eq \f(40\r(3),3) N。 [答案] eq \f(20\r(3),3) N≤F≤eq \f(40\r(3),3) N [总结提升] 解决临界极值问题时应注意的问题 (1)求解平衡中的临界问题和极值问题时,首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点。 (2)临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而是要把某个物理量推向极端,即极大和极小,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论。 ►[跟踪训练] 3.(2020·山东卷,8)如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为(  ) A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,4) C.eq \f(1,5) D.eq \f(1,6) 解析:C [当木板与水平面的夹角为45°时,两物块刚好滑动,对A物块受力分析如图,沿斜面方向,A、B之间的滑动摩擦力f1=μN=μmgcos 45°, 根据平衡条件可知T=mgsin 45°+μmgcos 45°,对B物块受力分析如图,沿斜面方向,B与斜面之间的滑动摩擦力f2=μN′=μ·3mgcos 45°, 根据平衡条件可知2mgsin 45°=T+μmgcos 45°+μ·3mgcos 45°,两式相加,可得2mgsin 45°=mgsin 45°+μmgcos 45°+μmgcos 45°+μ·3mgcos 45° 解得μ=eq \f(1,5) ,A、B、D错误,C正确。故选C。] $

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