第3章 相互作用 章末素养提升（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（鲁科版）

该高中物理单元复习讲义通过表格系统梳理了相互作用的知识体系，将重力、弹力、摩擦力的定义、方向、大小等核心内容与科学思维中的等效思想、假设法等要素整合呈现，清晰构建物理观念的内在联系，突出重点概念与方法的逻辑脉络。 讲义的特色在于“素养导向”的分层练习设计，如例1通过辨析弹力产生原因培养科学推理能力，例4结合胡克定律与摩擦力计算强化模型建构，例5实验分析题提升科学探究素养。配套受力分析步骤指导，基础学生可掌握规范方法，优秀学生能深化综合应用，为教师精准教学和学生自主复习提供有力支持。

章末素养提升 素养再现 物理 观念 重力 (1)方向：竖直向下。 (2)大小：G=mg，作用点在重心上。 弹力 (1)定义：相互接触的物体发生弹性形变时，由于物体要恢复原状而对与它接触的另一物体产生的力的作用。 (2)方向：在接触面上产生的弹力方向与接触面垂直，绳产生的弹力方向沿绳并指向绳收缩的方向。 (3)大小：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或压缩)的长度x成正比，即F=kx，这个规律称为胡克定律。 摩擦力 (1)滑动摩擦力 ①定义：两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的阻碍相对滑动的力。 ②方向：与接触面相切，并与物体相对运动的方向相反。 ③大小：f=μN。 (2)静摩擦力 ①定义：两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动，但具有相对运动趋势时，接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力。 ②方向：与接触面相切，并且与物体相对运动趋势的方向相反。 ③大小：0<f≤fmax。 科学 思维 等效思想 重心是物体重力的等效作用点。 假设法 和条件法 1.根据弹力产生的条件或假设法(结合运动状态)判断弹力的有无和方向。 2.根据摩擦力产生的条件或假设法(结合运动状态)判断静摩擦力的有无和方向。 科学 探究 1.能提出与“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的探究方案有关的物理问题。 2.能根据测量数据描绘弹簧弹力与形变量关系的图像(F-x图像)。能对F-x图像进行分析，得到弹簧弹力和形变量的定量关系，求出弹簧的劲度系数，知道测量误差产生的原因。 科学 态度 与责任 1.通过重力、弹力和摩擦力在生产和生活中的应用，认识到物理学与生产生活的紧密联系。 2.学习生产生活中增大或者减小摩擦力的实例，具有将摩擦力知识应用于生产生活的意识。 提能训练 例1　(2023·福建福州市高一期中)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是(　　) A.物体对桌面的压力是物体发生形变产生的 B.地球对物体的重力作用在重心，重心就是物体的几何中心 C.由μ=可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与压力成反比 D.人推自行车在水平路面上前进，自行车前轮受到的摩擦力方向向后，后轮受到的摩擦力方向向前 答案　A 解析　物体对桌面的压力是物体发生形变产生的，故A正确； 物体各部分均受重力，重心只是各部分所受重力的等效作用点，它不一定在物体的几何中心上，故B错误； 动摩擦因数与物体的材料及接触面粗糙程度有关，与滑动摩擦力及压力均无关，故C错误； 人推自行车在水平路面上前进时，前后轮均相对地面向前运动，故前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力也向后，故D错误。 例2　如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力(　　) A.大小为2 N，方向平行于斜面向上 B.大小为2 N，方向竖直向上 C.大小为2 N，方向垂直于斜面向上 D.由于形变大小未知，故无法确定弹力的方向和大小 答案　B 解析　对小球进行受力分析可知，小球受重力、弹力的作用而处于静止状态，根据二力平衡条件可知，小球所受的弹力大小等于重力大小，即F=G=2 N，方向竖直向上，选项B正确。 例3　(2024·泉州市泉港区第一中学高一期中)画出下列图中研究对象B平衡时的受力示意图 (1)B球用细绳竖直悬挂，并且与静止斜面接触； (2)光滑球B静止在斜面和竖直墙壁之间； (3)人站在自动扶梯上随扶梯一起匀速上行； (4)两个相同的物体在外力作用下水平向右匀速运动。 答案　见解析图 解析　(1)根据受力平衡可知B球只受重力和绳子拉力作用，斜面的支持力为0，如图所示 (2)根据受力平衡可知光滑B球受重力、斜面的支持力和竖直墙面的支持力，如图所示 (3)人站在自动扶梯上随扶梯一起匀速上行，可知人受到重力和支持力作用，摩擦力为0，如图所示 (4)两个相同的物体在外力作用下水平向右匀速运动，物体B受到重力、地面支持力、A对B的弹力和地面摩擦力作用，如图所示 受力分析的一般步骤 1.确定研究对象：研究对象可以是单个物体或物体的一部分(如某个结点)，也可以是多个物体组成的系统。 2.隔离物体分析：将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加了力。 3.按顺序分析受力：一般顺序为重力、已知力、弹力、摩擦力和其他力，按顺序分析力，可以防止漏力或重复分析。 4.画受力示意图：边分析边将力逐一画出，准确标出力的方向及各力的符号(若题目给出力的大小或角度，则还可以进一步标出力的大小和角度)(注：为了简化，一般某个物体受到多个力作用时，可将作用点都移至重心)。 5.检查：防止错画力、多画力或漏画力，每个力都应对应一个施力物体。 例4　(2023·泉州市高一期中)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个0.2 kg的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为0.002 m。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为0.8 kg的书，当按钮压缩量为0.002 4 m(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 N/kg)试求： (1)笔内小弹簧的劲度系数； (2)书与桌面间的动摩擦因数大小。 答案　(1)1 000 N/m　(2)0.3 解析　(1)当砝码静止放在圆珠笔尾部时，根据二力平衡可得mg=kx 解得k== N/m=1 000 N/m； (2)由于书恰好匀速运动，由二力平衡可得 f=F=kx'=1 000 N/m×0.002 4 m=2.4 N N=m'g=0.8×10 N=8 N 则有μ==0.3。 例5　(多选)(2023·台州市高一期末)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A.4.5~5.5 s时间内木板可能做加速运动 B.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶9 C.2.5~3.5 s时间内细线的拉力小于长木板对物块的摩擦力 D.通过图乙数据就可算出物块与木板间的动摩擦因数 答案　AB 解析　4.5~5.5 s时间内木板已经与物块发生了相对滑动，则木板可能做加速运动，选项A正确；由题图乙可知，最大静摩擦力为10 N，滑动摩擦力约为9 N，则最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶9，选项B正确；物块始终处于静止状态，则2.5~3.5 s时间内细线的拉力等于长木板对物块的摩擦力，选项C错误；因物块的重力未知，则对木板的压力未知，通过题图乙数据不能算出物块与木板间的动摩擦因数，选项D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $