第三章 相互作用——力 章末素养提升（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 浙江专版）

该高中物理第三章力与平衡复习课件系统梳理了三种常见力、牛顿第三定律、力的合成与分解及共点力平衡等核心知识，通过物理观念与科学思维模块分类归纳，将力的性质、相互作用规律与平衡条件串联，构建完整的力学知识网络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究素养，如用等效思想理解重心和合力分力，设计弹簧弹力实验分析F-x图像，提能训练题结合倾斜停车设备、免打孔单杠等生活实例，分层设计帮助学生巩固知识，教师可通过典型题解析精准把握学情，提升复习效率。

章末素养提升 第 三 章 素养再现 物理 观念 三种常见的力 1.重力：方向 ，大小为G= ，作用点在 上 2.弹力：在接触面上产生的弹力方向与 ，绳产生的弹力方向沿 并指向绳收缩的方向 大小：弹力的大小与形变量有关，在弹性限度内，形变量越 ，弹力越大 胡克定律：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹簧弹力F的大小跟弹簧 成正比，即F=____ 3.摩擦力 (1)滑动摩擦力：①方向：沿接触面的 ，与 方向相反 ②大小：Ff=______ (2)静摩擦力：①方向：沿接触面的 ，与 方向相反 ②大小：___________ 竖直向下 mg 重心 接触面垂直 绳 大 伸长(或缩短)的长度x kx 切线 相对运动 μF压 切线 相对运动趋势 0<F≤Fmax 物理 观念 牛顿第三定律 1.内容： 物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ，作用在同一条直线上 2.作用力与反作用力的特点 (1)同时产生，同时 ，同时消失 (2)同种性质 (3)分别作用在两个相互作用的物体上 3.知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别 两个 相等 相反 变化 物理 观念 力的合成和分解 1.合力与分力： 关系 2.遵守的定则：平行四边形定则、三角形定则 3.合力大小范围： ≤F≤_______ 共点力的平衡 1.平衡状态：物体受到几个力作用时，保持静止或______ _________状态 2.平衡条件： 或Fx=0，Fy=0 等效替代 |F1-F2| F1+F2 匀速 直线运动 F合=0 科 学 思 维 等效思想 1.重心是物体重力的等效作用点 2.合力和分力是等效替代的关系 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)判断摩擦力的有无和方向 整体法和隔离法 正确选取研究对象，初步会应用整体和隔离的思想对物体进行受力分析 平衡问题的解法 (1)合成法；(2)正交分解法；(3)图解法 数学方法的应用 应用作图和三角函数知识、相似三角形法求解合力或分力 科学探究 1.能提出与“弹簧形变量和弹力间关系”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。 3.能根据等效思想设计“探究两个互成角度的力的合成规律”实验方案并进行交流。理解“等效”是指橡皮条的形变量及方向都相同，能用合适的方法记录力的方向。 4.能选择合适的标度，作出合力与分力的图示，能总结、归纳合力与分力之间所遵循的规律，知道实验误差产生的原因。 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 　(2025·杭州市高一校考)如图为一倾斜式停车设备，小汽车进入水平托架后，托架自动升起挡板并缓慢倾斜至一定角度，则下列说法正确的是 A.托架倾斜过程中托架对汽车的摩擦力方向沿托 　架向下 B.挡板对汽车的支持力与托架对汽车的摩擦力方 　向相反 C.汽车受到的支持力是由于汽车发生形变产生的 D.托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向不断变化 例1 √ 托架倾斜过程中汽车有相对于托架向下滑动的趋势，则托架对汽车的摩擦力方向沿托架斜面向上，挡板对汽车的支持力方向平行托架斜面向上，二力方向相同，故A、B错误； 汽车受到的支持力是由于托架发生形变产生的，故C错误； 托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向始终垂直托架斜面向下，故托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向不断变化，故D正确。 　(2025·湖州市华盛高级中学月考)如图所示为一款家用免打孔单杠，安装非常方便，无需打孔，只要通过调节单杠两端的卡槽，增加卡槽与墙面的弹力就可以将单杠牢牢地固定在两竖直墙面之间，孩子可以在单杠上进行训练，以下说法正确的是 A.当孩子挂在单杠上静止时，单杠没有沿墙面下滑，是因为墙 　面对单杠的摩擦力大于单杠和孩子的总重力 B.当孩子挂在单杠上静止时，墙面对单杠的摩擦力沿墙面向下 C.当孩子挂在单杠上静止时，只增大墙面的粗糙程度，墙面对 　单杠的摩擦力变大 D.当孩子挂在单杠上静止时，只增大卡槽与墙面间的弹力时，墙面对单杠的摩 　擦力不变 例2 √ 当孩子挂在单杠上静止时，单杠没有沿墙面下滑，则墙面对单杠的静摩擦力等于单杠和孩子的总重力，故A错误； 当孩子挂在单杠静止时，墙面对单杠的摩擦力与孩子和单杠的总重力等大反向，则墙面对单杠的摩擦力沿墙面向上，故B错误； 由平衡条件可知，墙面对单杠的摩擦力等于孩子和单杠的总重力，则只增大墙面的粗糙程度或只增大卡槽与墙面间的弹力时，墙面对单杠的最大静摩擦力增大，墙面对单杠的摩擦力不变，故C错误，D正确。 　如图所示，质量M=5.5 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量为m=1 kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F=10 N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中木块与小球相对位置保持不变，g取10 m/s2。忽略空气阻力。求： (1)轻绳与水平方向夹角θ和轻绳的拉力FT的大小； 例3 答案　30°　10 N　 小球受到重力、拉力F和轻绳拉力FT而处于平衡状态，如图所示。对小球，由平衡条件得，水平方向Fcos 60°-FTcos θ=0 竖直方向Fsin 60°-FTsin θ-mg=0 联立解得θ=30°，FT=10 N (2)杆对木块的支持力FN大小及方向和木块与水平杆间的动摩擦因数μ。 答案　50 N　方向竖直向上　 把木块和小球作为整体，整体受到重力(M+m)g、杆的支持力FN、杆给的摩擦力Ff和拉力F作用处于平衡状态，由平衡条件，竖直方向FN+　Fsin 60°=Mg+mg，解得FN=50 N，方向竖直向上，水平方向Fcos 60°　=Ff，又因为Ff=μFN 联立解得μ=。 　如图所示，一固定的“∩”形支架两端连有一根长为L的轻绳，光滑轻质圆环下端悬挂质量为m的重物跨在轻绳上(圆环可沿轻绳滑动)。开始时绳子固定在支架上等高的M、N两点，绳中拉力为F，现保持绳子左端固定且绳长不变，将绳子右端从N点沿竖直支架缓慢移至P点，再从P点沿圆弧支架向左端缓慢移至Q点。关于绳子拉力F的变化，下列说法正确的是 A.从N→P→Q的过程中，拉力F一直不变 B.从N→P→Q的过程中，拉力F先不变，再减小 C.从N→P→Q的过程中，拉力F一直变大 D.从N→P→Q的过程中，拉力F先增大，再减小 例4 √ 以圆环为研究对象，受力分析如图所示 根据平衡条件有F=，在绳子右端从N点沿竖直支架缓慢移至P点的过程中，设两直杆间的距离为x， 根据数学知识有，sin θ=，可知θ保持不变，故拉力F保持不变，在从P点沿圆弧支架向左端缓慢移至Q点的过程中，θ不断减小，则F不断减小，故选B。 绳长不变类问题的解题方法 1.不计滑轮和绳子之间的摩擦时，动滑轮两侧绳中张力大小相等，左右两侧绳与竖直方向间夹角也相等。 2.在移动固定细绳一端的悬点位置时，细绳与竖直方向间的夹角是否变化，要看细绳两端水平方向上的间距是否变化。 总结提升 　(多选)如图所示，倾角θ=30°的斜面体A固定在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的轻质小滑轮，绳两端系有质量为2.5m和m的小物块a、b，整个装置处于静止状态，与a相连的轻绳与斜面平行。现给物块b施加一个水平向右的力F，使其缓慢运动到绳与竖直方向成60°角的位置。整个过程中小物块a一直保持不动，不计绳与滑轮间的摩擦，在此过程中 A.力F一直增大 B.小物块a受到的摩擦力先增大后减小 C.绳上张力先增大后减小 D.小物块a与斜面之间的动摩擦因数最小值为 例5 √ √ 物块b处于平衡状态，对b受力分析，如图甲所示，设绳与竖直方向的夹角为α，根据平行四边形定则可知，水平向右的力F=mgtan α 绳的拉力FT= 故当α从0变化为60°的过程，F逐渐变大，FT逐渐变大，A正确，C错误； 根据绳的拉力FT=可知， 当α=0时FTmin=mg 当α=60°时FTmax=2mg 对a受力分析，如图乙、丙所示 刚开始FTmin=mg a处于静止状态，则摩擦力Ff=2.5mgsin 30°-FTmin=0.25mg，方向沿斜面向上，当α变为60°时，摩擦力为Ff'=FTmax-2.5mgsin 30°=0.75mg，方向沿斜面向下， 故小物块a受到的摩擦力先减小后增大， 故小物块a与斜面之间的动摩擦因数最小值为μmin==，故B错误，D正确。 本课结束 第 三 章 $