相互作用試題分析

相互作用

第三章 相 互 作 用

單 元 自 評

（時間60分鐘 滿分100分）

一、選擇題（每小題5分，共50分）

1.關於重力，下列説法中正確的是（ ）

A.靜止的物體受重力，運動的物體不受重力

B.向下運動的物體受重力，向上運動的物體不受重力

C.受重力的物體對地球也有吸引力

D.以上説法都不正確

2.關於重心，下列説法中正確的是（ ）

A.重心就是物體上最重的點

B.重心的位置不一定在物體上，但形狀規則的質量分佈均勻的物體的重心一定在物體上

C.用一根細線懸掛的物體靜止時，細線方向不一定通過重心

D.重心位置與物體的質量分佈情況及形狀有關

3.一輛汽車停在水平地面上，有下列幾種説法：（1）地面受到向下的彈力，是因為地面發生了形變；（2）地面受到了向下的彈力，是因為汽車發生了形變；（3）汽車受到了向上的彈力，是因為汽車發生了形變；（4）汽車受到了向上的彈力，是因為地面發生了形變。其中正確的是（ ）

A.（1）（3） B.（1）（4） C.（2）（3） D.（2）（4）

4. 如圖所示，用力F把物體緊壓在豎直的牆上不動，那麼，當F增大時，鐵塊對牆的壓力FN及物體受牆的摩擦力f的變化情況是（ ）

A. FN增大，f不變

B. FN增大，f增大

C. FN減小，f不變

D. 以上説法都不對

5.水平桌面上一重200 N的物體，與桌面間的滑動摩擦因數為0.2，當依次用15 N，30 N，80 N的水平拉力拉此物體時，物體受到的摩擦力依次為（設最大靜摩擦力等於滑動摩擦力）（ ）

A.15 N，30 N，40 N B.0，15 N，15 N C.0，20 N，40 N D.15 N，40 N，40 N

6.一個力的大小為30 N，將此力分解為兩個分力，這兩個分力的大小不可能是（ ）

A.10 N、10 N B.20 N、40 N C.200 N、200 N D.700 N、720 N

7.一物體放在斜面上，當斜面傾角緩慢增大時，物體始終相對斜面靜止，則下列説法中正確的是（ ）

A.物體對斜面的壓力逐漸減小 B.物體對斜面的壓力的大小不變

C.物體的重力沿斜面方向的分力逐漸減小 D.物體的重力沿斜面方面的分力大小不變

8.一人握住旗杆往上爬，則下列説法中正確的是（ ）

A.人受的摩擦力的方向向下 B.人受的摩擦力的方向向上

C.人握旗杆所用的力越大，所受的摩擦力也越大 D.人所受的摩擦力是滑動摩擦力

9.如圖所示，物塊M通過與斜面平行的細繩與小物塊m相連，斜面的傾角α可以改變，討論物塊M對斜面的摩擦力的大小，則一定有（ ）

A.若物塊M保持靜止，則α角越大，摩擦力越大

B.若物塊M保持靜止，則α角越大，摩擦力越小

C.若物塊M沿斜面下滑，則α角越大，摩擦力越大

D.若物塊M沿斜面下滑，則α角越大，摩擦力越小

10.如圖所示，A、B間的最大靜摩擦力為3 N，B與地面間的最大靜摩擦力為6 N，同時有方向相反，大小均為F＝1 N的兩個水平力分別作用於A和B上，有下列幾種判斷：

（1）A、B間的摩擦力為0； （2）A、B間的摩擦力為1 N；

（3）B和地面間的摩擦力為0； （4）B和地面間的摩擦力為2 N。

A.（1）（3）

B.（1）（4）

C.（2）（3）

D.（2）（4）

二、填空題（每小題5分，共20分）

11.三個共點力的大小分別為5 N、3 N、7 N，則它們的合力的最大值為________，最小值為_________。

12.一塊重40 N的長方形物體在水平地板上滑動時受8 N的滑動摩擦力，若使此物塊立放在地板上，此時物塊與地板的接觸面積為原來的 ，物塊各面的粗糙程度相同，則此時讓物塊勻速滑動，需作用於物塊上的水平力為________N。

13.如圖所示，三個大小均為10 N的力剛好提起重20N的物體，其中F3豎直向上，那麼F1、F2與F3之間的夾角應分別為_________、_________。

14.共點力F1、F2的合力F＝200 N，若分力F1與F的夾角為30°，則F2的最小值為__________N，此時分力F1的大小為_____________N。

三、簡答與計算題（每小題10分，共30分）

15.風洞實驗室中可產生水平方向的、大小可調節的風力。現將一套有小球的細直杆置於風洞實驗室。小球孔徑略大於細桿直徑，當杆在水平方向固定時，調節風力的大小，使小球在杆上做勻速運動，如圖所示。這時小球所受的風力等於小球重力的0.5倍，求小球與杆間的動摩擦因數。

16.如圖所示，放在水平面上的物體受到的重力G＝20N，與水平面間的動摩擦因數為0.2。作用在物體G上的水平推力F1＝10N，F2＝8N。問：

（1）地面對物體G的摩擦力為多大?

（2）若撤去推力F2，則地面對物體G的摩擦力為多大？方向如何？

17.如圖，兩彈簧的勁度係數分別為k1和k2，彈簧k1懸掛在天花板上。兩彈簧間連接着質量為m的物體。若在k2的下端A點再懸掛着一質量為m的物體，求A點下移的距離是多少？

勻變速直線運動的速度與時間的關係

§2.2 勻變速直線運動的速度與時間的關係

【學習目標 細解考綱】

1．理解勻變速直線運動的概念。

2．理解勻變速直線運動速度隨時間的變化規律。

3．會用公式 解決有關問題。

【知識梳理 雙基再現】

1．如果物體運動的v-t圖象是一條平行於時間軸的直線，則該物體的______不隨時間變化，該物體所做的運動就是_____________。

2．如圖1所示，如果物體運動的v-t圖線是一條傾斜直線，表示物體所做的運動是__________。由圖象可以看出，對於圖線上任一個速度v的變化量Δv，與對應時間內的時間變化量Δt的比值 是_____________，即物體的__________保持不變。所以該物體所做的運動是____________的運動。

3．對勻變速直線運動來説，速度v隨時間t的變化關係式為___________，其中，若v0=0，則公式變為_____________，若a=0，則公式變為_____________，表示的是_______________運動。

4．在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨着時間均勻增加，這個運動叫做______________。其v-t圖象應為圖2中的__________圖，如果物體的速度隨着時間均勻減小，這個運動叫做____________，圖象應為圖2的_____________圖。

【小試身手 輕鬆過關】

1．關於直線運動，下述説法中正確的是（）

A．勻速直線運動的速度是恆定的，不隨時間而改變

B．勻變速直線運動的瞬時速度隨時間而改變

C．速度隨時間不斷增加的運動，叫勻加速直線運動

D．速度隨着時間均勻減小的運動，通常叫做勻減速直線運動

2．已知一運動物體的初速度 ，它表示（）

A．物體的加速度方向與速度方向相同，且物體的速度在減小

B．物體的加速度方向與速度方向相同，且物體的速度在增加

C．物體的加速度方向與速度方向相反，且物體的速度在減小

D．物體的加速度方向與速度方向相反，且物體的速度在增加

3．關於圖象的下列説法中正確的是（）

A．勻速直線運動的速度一時間圖象是一條與時間軸平行的直線

B．勻速直線運動的速度一時間圖象是一條傾斜的直線

C．勻變速直線運動的速度一時間圖象是一條與時間軸平行的直線

D．非勻變速直線運動的速度一時間圖象是一條傾斜的直線

4．在公式 中，涉及到四個物理量，除時間t是標量外，其餘三個v、v0、a都是矢量。在直線運動中這三個矢量的方向都在同一條直線上，當取其中一個量的方向為正方向時，其他兩個量的方向與其相同的取正值，與其相反的取負值，若取初速度方向為正方向，則下列説法正確的是（ ）

A．勻加速直線運動中，加速度a取負值

B．勻加速直線運動中，加速度a取正值

C．勻減速直線運動中，加速度a取負值

D．無論勻加速直線運動還是勻減速直線運動，加速度a均取正值

【基礎訓練 鋒芒初顯】

5．物體做勻加速直線運動，初速度v0=2 m/s ，加速度a=0.1 m/s2 ，則第3 s 末的速度是_____m/s，5 s末的速度是_________m/s。

6．汽車在平直公路上以10m/s的速度做勻速直線運動，發現前面有情況而剎車，獲得的加速度大小是2m/s2，則

（1）汽車在3 s 末的速度大小是________________m/s；

（2）在5 s 末的速度大小是________________m/s；

（3）在10 s 末的速度大小是________________m/s。

7．如圖所示是四個做直線運動的物體的速度一時間圖象，則做勻加速直線運動的是__________，做勻減速直線運動的是___________，初速度為零的是_____________，做勻速直線運動的是__________。（填圖線代號）

8．若汽車加速度方向與速度方向一致，當加速度減小時，則（ ）

A．汽車的速度也減小

B．汽車的速度仍在增大

C．當加速度減小到零時，汽車靜止

D．當加速度減小到零時，汽車的速度達到最大

【舉一反三 能力拓展】

9．升降機從靜止開始上升，先做勻加速運動，經過4 s 速度達到4 m/s，然後勻速上升2 s，最後3 s做勻減速運動，恰好停止下來。試作出 v-t 圖象。

10．如圖所示為一物體做勻變速直線運動的 v-t 圖象，試分析物體的速度與加速度的變化特點。

【名師小結 感悟反思】

勻變速直線

（1）加速度恆定，即a大小方向均不變。

（2）速度時間圖象v-t是傾斜直線，斜率表示加速度。

（3）速度公式

（4）對於已知初速度和加速度的勻減速運動，如果求若干秒時速度，應先判斷減速時間。

圓周運動學案

A組

一、選擇題

1．如果把地球近似地看成一個球體，在北京和廣州各放一個隨地球自轉做勻速圓周運動的物體，則這兩個物體具有相同大小的是（ ）

A．線速度 B．角速度 C．加速度 D．週期

2．關於鐵道轉彎處內外鐵軌間的高度關係，下列説法中正確的是（ ）

A．內、外軌一樣高以防列車傾倒造成翻車事故

B．外軌比內軌略高，這樣可以使列車順利轉彎，減小車輪與鐵軌的間擠壓

C．因為列車轉彎處有向內傾倒的可能，故一般使內軌高於外軌，以防列車翻倒

D．以上説法均不對

3．時鐘上分針的端點到轉軸的距離是時針端點到轉軸的距離的1.5倍，則（ ）

A．分針的角速度是時針角速度的1.5倍

B．分針的角速度是時針角速度的60倍

C．分針端點的線速度是時針端點的線速度的18倍

D．分針端點的線速度是時針端點的線速度的90倍

4．由於地球自轉，位於赤道上的物體1與位於北緯60°的物體2相比較（ ）

A．它們的線速度大小之比v1 : v2=2 : 1

B．它們的角速度大小之比ω1 : ω2=2 : 1

C．它們的向心加速度大小之比a1 : a2=2 : 1

D．它們的向心加速度大小之比a1 : a2=4 : 1

5．某圓拱橋的最高點所能承受的最大壓力為4.5×104N，橋的半徑為16m，一輛質量為5.0t的汽車要想通過此橋，它過最高點的速度不得小於（ ）

A．16m/s B．17.4m/s C．12.6m/s D．4m/s

6．汽車在水平地面上轉彎，地面對車的摩擦力已達到最大值。當汽車的速率加大到原的二倍時，若使車在地面轉彎時仍不打滑，汽車的轉彎半徑應（ ）

A．增大到原的二倍 B．減小到原的一半

C．增大到原的四倍 D．減小到原的四分之一

7．在長繩的一端系一個質量為m的小球，繩的長度為L，能夠承受的最大拉力為7mg。用繩拉着小球在豎直面內做圓周運動，小球到達最低點的最大速率應為（ ）

A． B． C． D．

8．雜技表演中的水流星，能使水碗中的水在豎直平面內做圓周運動，欲使水碗運動到最高點處而水不流出，應滿足的條是（ ）

A． B．

C． D． （n為轉速）

二、填空題

9．如圖所示的皮帶傳動裝置中，左邊是主動輪，右邊是一個輪軸，RA:RC=1:2，RA:RB=2:3。假設在傳動過程中皮帶不打滑，則皮帶輪邊緣上的A、B、C三點的角速度之比是________；線速度之比是________；向心加速度之比是________。

10．雨傘繞豎直軸以角速度ω勻速轉動，設雨傘傘面是水平的，距地面高為h，傘面的半徑為R，落在傘面上的雨滴緩慢地流到邊緣，雨滴從傘面邊緣飛出後落到地面上形成一個大圓圈，則雨滴形成的圓的半徑是________。

三、計算題

11．一架飛機在豎直平面內以200m/s的速度做半徑為500m的勻速圓周運動，一個質量為50kg的飛行員在最高點和最低點受到的座椅的壓力各是多少大？

12．如圖所示，長度為L=1.0m的繩，系一小球在豎直面內做圓周運動，小球的質量為=5kg，小球半徑不計，小球在通過最低點時的速度大小為v=20m/s，試求：

（1）小球在最低點所受繩的拉力；

（2）小球在最低點的向心加速度。

13．內壁光滑，兩端封閉的試管長5 cm，內有質量為1 g的小球，試管一端裝在水平轉軸O上，在豎直面內繞O做勻速轉動。已知轉動過程中，試管底部受到小球壓力的最大值是最小值的3倍，求轉動的角速度。

B組

1．如圖所示，一個內壁光滑的圓錐筒的軸線垂直於水平面，圓錐筒固定不動，兩個質量相同的小球A和B緊貼着內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動，則（ ）

A．球A的線速度必定大於球B的線速度

B．球A的角速度必定小於球B的角速度

C．球A的運動週期必定小於球B的運動週期

D．球A對筒壁的壓力必定大於球B對筒壁的壓力

2．質量為m的小球用長為L的細繩懸掛於O點，在O點正下方處有一釘子A，把小球拉起到細繩成水平位置後釋放，在懸繩碰到釘子的瞬間（ ）

A．小球的線速度突然增大

B．小球的角速度突然增大

C．小球的向心加速度突然增大

D．懸繩的拉力突然增大

3．如圖所示，在光滑的水平面上放一個原長為L的輕質彈簧，它的一端固定，另一端系一個小球。當小球在該平面上做半徑為2L的勻速圓周運動時，速率為v；當小球作半徑為3L的勻速圓周運動時，速率為v'。設彈簧總處於彈性限度內，則v : v'等於

A． : B．2 : 3 C．1 : 3 D．1 :

4．在某變速箱中有甲、乙、丙三個齒輪，如圖所示，其半徑分別為r1、r2、r3，若甲輪的角速度為ω1，則丙輪的角速度為（ ）

A． B．

C． D．

5．一個質量為m的小球固定在一根輕杆的一端，在豎直平面內做勻速圓周運動。當小球過最高點時，杆受到 的壓力，則當小球過最低點時，杆受到的為________力（填“壓力”或“拉力”），大小為_____________。

6．在勻速轉動的水平圓盤邊緣處放着一個質量為0.1kg的小金屬塊，圓盤的半徑為20cm，金屬塊和圓盤間的摩擦因數為0.2。為不使金屬塊從圓盤上掉下，圓盤轉動的最大角速度為________rad/s。

7．如圖，細線的一端固定，另一端繫着小球，小球在如圖所示的平面內做勻速圓周運動，細線與豎直方向的夾角為θ，細線長為l，小球的質量為m。求小球的角速度和細線所受拉力大小。

8．如圖所示，支架質量為，始終靜止在水平地面上。轉軸O上懸掛一個質量為m的小球，細繩長度為L。

（1）小球從懸繩處於水平時無初速度釋放。求小球運動到最低點時地面對支架的支持力多大？

（2）若使小球在豎直面上做圓周運動，到達最高點時恰使支架對地面無壓力，那麼小球在最高點時的速度多大？

9．如圖所示的裝置可以測量彈簧槍發射子彈的出口速度。在一根水平軸N上相隔L安裝兩個平行的薄圓盤，它們可以繞水平軸N一起勻速運動。彈簧槍緊貼左盤沿水平方向在水平軸N的正上方射出一顆子彈，子彈穿過兩個薄圓盤，並在圓盤上留下兩個小孔A和B。若測得兩個小孔距軸心的距離分別為RA和RB，它們所在的半徑按轉動方向由B到A的夾角為φ（φ為鋭角）。由此去計算彈簧槍發射的子彈的出口速度以及圓盤繞N軸勻速轉動的角速度分別是多少？

圓周運動檢測題參考答案

1．3：2：3；1：1：2；3：2：62．BD 3．C 4．AC 5．227

6．D7．3.168．C 9．D 10．ABCD 11．BCD 12．拉，

13．20rad/s14．3500N，4500N15．D 16．R

17． ，（2kp+f） k=0、1、2

18．N = 3mg+g，

電容器的電容

學習內容1．8 電容器的電容學習目標1． 知道電容是描述電容器容納電荷本領的物理量，知道電容的定義式、單位。2． 知道影響平等板電容器電容大小的因素，並能結合定義式討論有關平等板電容器電場、電量等問題學習重、難點電容的定義式及影響電容器電容大小的因素學法指導自主 合作、探究知識鏈接1． 什麼是電容器，電容器有什麼作用？2． 電容的國際單位是什麼，還有哪些常用單位？3． 電容器的電量是指 。4． 電容器有多種，平行板電容器的電容與哪些因素有關？

學習過程

用案人自我創新【自主學習】1． 電容器的結構： 2． 使電容器帶電叫 ，使充電後的電容器失去電荷叫 ；電容器充電時，跟電正極相連的極板帶 ，跟電負極相連的極板帶 。電容器帶電特點是 。3．電容是描述 的物理量。⑴定義： 。⑵定義式： 。⑶單位及換算關係： 。⑷電容大小的決定因素： 。4．平行板電容器⑴板間場強： 。⑵兩種狀態：①當保持兩板始終與電相連時，兩板之間 保持不變；②當充電後與電斷開，則 不變。⑶平行板電容器的解題方法：【例題與練習】

1．有一充電的平行板電容器，兩極板間電壓為3 V，現使它的電荷量減少3×10-4c，於是電容器兩極板問電壓降為原的1/3，此電容器的電容是 μF，電容器原的帶電荷量是 C．若把電容器極板上的電荷量全部放掉，電容器的電容是 μF．2．連接在電池兩極上的平行板電容器，當兩板間距離減小時，（ ）A．電容器的電容C變大。B．電容器極板的帶電量Q變大C．電容器極板間的電勢差U變大D．電容器極間電場強度E變大[大學聯考資網]

3．如圖所示是描述對給定的電容器充電時其電荷量Q、電壓u、電容c之間相互關係的圖象，其中正確的是( )

[s5u]

Q

4．如圖所示，先接通開關s使電容器充電，然後斷開 開關S．當增大兩極板間距離時，電容器所帶電荷量Q、電容C、兩板間電勢差u、電容器兩極板間場強E的變化情況是（ )

A．Q變小，C不變，U不變，E變小

B．Q變小，C變小，U不變，E不變

C．Q不變，C變小，U變大，E不變

D．Q不變，C變小，U變小，E變小

4．如圖所示的實驗裝置中，平行板電容器的極板A與一靈敏靜電計相接，極板B接地．若極板B稍向上移動一點，由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結論的依據是

A．兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小

B．兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變大

C．極板上的電荷量幾乎不變。兩板極間的電壓變小

D．極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間的電壓變大

5．如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電兩極相連，兩板的中央各有一小孔和N，今有一帶電質點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落(P、、N在同一豎直線上)，空氣阻力忽略不計，到達N孔時速度恰好為零，然後沿原路返回，若保持兩極板間的電壓不變，則 ( )

A．把A板向上平移一小段距離，質點自P自由下落後仍能返回

B．把A板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落後將穿過N孔繼續下落

C．把B板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落後仍能返回

D．把B板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落後將穿過N孔繼續下落

達標檢測

1．下列關於電容的説法正確的是 ( )

A．電容器簡稱電容 、

B．電容器A的電容比B的大，説明A帶的電荷量比B的多

c．電容在數值上等於使兩極極間電勢差為lV時電容器需要帶的電荷量

D．由公式C=Q／U知，電容器的電容與電容器兩極板間的電壓成反比，與電容器所帶的電荷量成正比

2．某電容器上標有“1.5μF、9 V”字樣，則該電容器( )

A．所帶電荷量不能超過1.5×10-6c

B．所帶電荷量不能超過1.35×10-6C

C．所加電壓不應超過9 V

D．該電容器的擊穿電壓為9 V

3．一個空氣平行板電容器，極板間距離為d，正對面積為s，充以電荷量Q後，兩極板間電壓為u，為使電容器的電容加倍，可採用的辦法是 ( )

A．將電壓變為U／2

B．將帶電荷量變為2Q

C．將極板正對面積變為2S

D．將兩極間充滿介電常數為2的電介質

4．平行金屬板A、B組成的電容器，充電後與靜電計相連，如圖所示．要使靜電計指針張角變大，下列措施中可行的是( )

A．A板向上移動 B．B板向左移動

c．A、B之間插入電介質 D．使兩板帶的電荷量減少

5．如圖所示，用電池對電容器充電結束，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個電荷q處於靜止狀態．現將兩極板的間距變大，則 ( )

A．電荷將向上加速運動

B．電荷將向下加速運動

C．電流表中將有從a到b的電流

D．電流表中將有從b到a的電流

6．如圖所示，平行板電容器的兩個極板為A、B,B板接地，A板帶有電荷量+Q，板間電場中有一固定點P，若將B板固定，A板下移一些，或者將A扳固定，B板上移一些，在這兩種情況下，下列説法正確的是 ( )

A．A板下移時，P點的電場強度不變，P點電勢不變

B．A板下移時，P點的電場強度不變，P點電勢升高

C．B板上移時，P點的電場強度不變，P點電勢降低

D．B板上移時，P點的電場強度變小，P點電勢降低

7．如圖甲所示的是一種利用電容C測量角度的電容器的示 意圖，當動片和定片之間的角度θ發生變化時，電容c便發生變化，於是知道C的變化情況，就可以知道θ的變化情況．圖乙中，最能正確地反應c和θ的函數關係是

( )

牛頓第三定律

第五節 牛頓第三定律

［目標］

一、知識目標：

1．知道物體之間力的作用是相互的。

2．知道作用力與反作用力的概念。

3．理解、掌握牛頓第三定律。

4．能區分平衡力跟作用力與反作用力。

二、能力目標：

1．培養通過實驗和事例總結規律的能力。

2．在具體受力分析中應用牛頓定律的能力。

三、德育目標：

1．進一步掌握實踐是檢驗真理的惟一標準的哲學思想。

2．體會理論對實踐的指導作用和對推動社會發展的意義。

［重點］

掌握牛頓第三定律；區分平衡力跟作用力與反作用力。

［教學難點］

區分平衡力跟作用力與反作用力

［課時安排］

1課時

［教學過程］

一、引入新課

人在划船時用槳推河岸，發生了什麼現象呢？船離開了岸．這個問題在國中已經研究過，當時對這個問題的解釋是：物體間力的作用是相互的．當一個物體對另一個物體施加力的作用時，這個物體同樣會受到另一個物體對它的力的作用，我們把這個過程中出現的兩個力分別叫做作用力和反作用力．下面進一步來研究兩個物體之間的作用力和反作用力的關係．

二、教學過程設計

1．物體間力的作用是相互的

我們通過幾個實驗來研究今天的內容．通過實驗大家要總結出作用力跟反作用力的特點及其關係．在實驗中大家要注意觀察現象，分析現象所説明的問題．

實驗1．在桌面上放兩輛相同的小車，兩車用細線套在一起，兩車間夾一彈簧片．當用火燒斷線後，兩車被彈開，所走的距離相等．

實驗2．在桌面上並排放上一些圓杆，可用靜電中的玻璃棒．在棒上鋪一塊三合板，板上放一輛遙控電動玩具小車．用遙控器控制小車向前運動時，板向後運動；當車向後運動時板向前運動．

實驗3．用細線拴兩個通草球，當兩個通草球帶同種電荷時，相互推斥而遠離；當帶異種電荷時，相互吸引而靠近．

實驗4．在兩輛小車上各固定一根條形磁鐵，當磁鐵的同名磁極靠近時，放手小車兩車被推開；當異名磁極接近時，兩輛小車被吸攏．

實驗5．把兩輛能站人的小車放在地面上，小車上各站一個學生，每個學生拿着繩子的一端．當一個學生用力拉繩時，兩輛小車同時向中間移動．

實驗分析：①相互性：兩個物體間力的作用是相互的．施力物體和受力物體對兩個力來説是互換的，分別把這兩個力叫做作用力和反作用力．

②同時性：作用力消失，反作用力立即消失．沒有作用就沒有反作用．

③同一性：作用力和反作用力的性質是相同的．這一點從幾個實驗中可以看出，當作用力是彈力時，反作用力也是彈力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力等等．

④方向：作用力跟反作用力的方向是相反的，在一條直線上．

實驗6．用兩個彈簧秤對拉，觀察兩個彈簧秤間的作用力和反作用力的數量關係可以得到以下結論．

由此得出結論：⑤大小：作用力和反作用力的大小在數值上是相等的．

2．牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上．

教師舉幾個作用力和反作用力的實例．

提問：學生舉例説明．

既然兩個物體間的作用力和反作用力是大小相等的，為什麼會出現這種情況：雞蛋與石頭相碰時，雞蛋破碎而石頭不破碎；馬拉車時，車會向前走而馬不後退呢？

雞蛋碰石頭和石頭碰雞蛋的都是雞蛋破碎，同樣大小的力作用在兩個物體上會產生不同的效果．效果不同是什麼原因呢？

這個效果由物體本身的特性和物體受到其它力的情況有關．物體能夠承受的壓強大就不易損壞；物體是否發生運動狀態的變化還要看物體受到的其它力的情況．

3．作用力、反作用力跟平衡力的區別

前面學習物體受到的平衡力的關係時曾提到，它們大小相等、方向相反、作用在一條直線上，平衡力跟作用力和反作用力有什麼不同呢？下面通過列表的方式加以比較．

在列表的同時用相應的例子加以説明．

三 、小結

1．牛頓第三定律是從實驗中得出的．這裏設計的幾個實驗除實驗5外都體現了作用力跟反作用力間的關係，實驗5是為提高課堂的活躍程度而設計的．每做一個實驗都應把實驗裝置畫在黑板上，並講清實驗裝置，留在黑板上的圖是為後面分析實驗總結出規律用的．

2．牛頓第三定律的教學除了讓學生掌握定律的內容外，還應通過教學使學生體會研究物理規律的方法．在教學中要培養學生的思考能力，讓學生多發表自己的看法．在學生的積極性調動起來後，教師要注意對課堂的控制．

四、 佈置作業

閲讀與練習１、２題

五 、板書設計：

一、物體與物體之間的作用是相互的

1．力的作用是相互的

2．作用力與反作用力

二、牛頓第三定律

1．內容：兩個物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。

2．作用力與反作用力的特點：

（1）作用在不同的物體上；

（2）具有同種性質；

（3）具有同時性；

必修一 4.2實驗：探究加速度與力、質量的關係 學案

課前預習學案

一、預習目標

實驗目的，實驗思路，實驗方案，實驗結果的分析

二、預習內容

1、一切物體總保持_______狀態或________狀態，除非__________________，這就是牛頓第一定律．牛頓第一定律揭示了運動和力的關係：力不是_________的原因，而是______________的原因．

2、物體的這種保持_________或__________的性質叫做慣性，慣性是物體的____性質．

三、提出疑惑

課內探究學案

1.學習目標

知識與技能

1．理解物體運動狀態的變化快慢，即加速度大小與力有關，也與質量有關．

2．通過實驗探究加速度與力和質量的定量關係．

3．培養學生動手操作能力．

過程與方法

1．指導學生半定量的探究加速度和力、物體質量的關係，知道用控制變量法進行實驗．

2．學生自己設計實驗，自己根據自己的實驗設計進行實驗．

3．對實驗數據進行處理，看一下實驗結果能驗證什麼問題，

情感態度與價值觀

1．通過探究實驗，培養實事求是、尊重客觀規律的科學態度．

2．通過實驗探究激發學生的求知慾和創新精神．

3. 培養與人合作的團隊精神．

二、學習過程

1、兩車質量相同．表格設計如下：

參考表格

次數 拉車砝碼(g) 加速度a1 拉車砝碼(e) 加速度a2

1

2

3

4

5

2、某次實驗用打點計時器交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖4-2-9所示（使用圖4-2-3所示的裝置）,圖中前幾個點模糊,因此從A點開始每打五個點取一個計數點,其中B、C、D、E點的對應速度vB=_____m/s, vC=_____m/s, vD=_____m/s, vE=_____m/s,由此測得小車的加速度是多大？

三、反思總結

本節我們學習了：

1．力是物體產生 的原因．

2．用 探究物體的加速度與合外力、質量的'關係；設計實驗的方法．

3．物體的質量一定時， 越大，物體的 也越大；合外力一定時，物體的 越大，其 越小，且合外力的方向與加速度的方向 。

4．實驗數據的處理方法．

四、當堂檢測

1． 外力是使物體產生_____________的原因．物體運動狀態發生改變時，物體一定具有___________，物體一定受到____________的作用．

2． 質量一定時物體的加速度與它所受的外力成 ；外力一定時加速度與物體的質量成 。

3． 某兩個同學用圖4-2-6所示的裝置（圖中A為小車，B為帶滑輪的長木板，C為水平桌面），分別在《探究加速度與外力間的關係》實驗中，各自得到的圖象如圖4-2-6中甲和乙所示，則出現此種現象的原因甲是 ，乙是 ．

五、課後練習與提高

1． 在保持質量不變時加速度與物體受力間關係的實驗中（使用圖4-2-7所示的裝置），小車質量M和砝碼質量m分別選取下列四組值．

A．M=500g，m分別為50g、70g、100g、125g

B．M=500g，m分別為20g、30g、40g、50g

C．M=200g，m分別為50g、75g、100g、125g

D．M=200g，m分別為30g、40g、50g、60g

若其它操作都正確，那麼在選用 組值測量時所畫出的圖線較準確．在選用此組值，m取 g時實驗誤差較大．

2． a、b、c、d四位同學在做《驗證牛頓第二定律》的實驗（使用圖4-2-6所示的裝置），設小車質量和車上砝碼質量之和為M，砂及砂桶的總質量為m，分別得出如圖4-2-7中a、b、c、d四條圖線，其中圖a、b、c是a?F圖線，圖d是a?1/M圖線，則以下列説法中正確的是： （ ）

A．a和b較好地把握了實驗條件M遠大於m

B．c和d則沒有把握好實驗條件M遠大於m[

C．a同學長木板的傾角太小，而b同學長木板傾角太大

D．a、b、c三同學中，c同學較好地完成了平衡摩擦力的操作

3．關於力和運動的關係,下列説法中正確的是( )

A.物體的速度不斷增大,表示物體必受力的作用

B.物體的位移不斷增大,表示物體必受力的作用

C.物體朝什麼方向運動,則這個方向上物體必受力的作用

D.物體的速度大小不變,則其所受的合力必為零

4．某同學在做“當外力一定時，加速度和質量的關係”的實驗時，得到下表中的實驗數據：

萬有引力理論的成就

【設計】

6.4 萬有引力理論的成就

一、教材分析

本節要求學生體會萬有引力定律經受實踐的檢驗，取得了很大的成功；理解萬有引力理論的巨大作用和價值。通過本節的學習，使學生深刻體會科學定律對人類探索未知世界的作用，激起學生對科學探究的興趣，培養熱愛科學的情感。

二、教學目標

（一）知識與技能

1、瞭解萬有引力定律在天文學上的重要應用。

2、會用萬有引力定律計算天體質量。

3、理解並運用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。

（二）過程與方法

1、通過萬有引力定律推導出計算天體質量的公式。

2、瞭解天體中的知識。

（三）情感、態度與價值觀

體會萬有引力定律在人類認識自然界奧祕中的巨大作用，讓學生懂得理論來源於實踐，反過來又可以指導實踐的辯證唯物主義觀點

三、教學重點、難點

1、行星繞太陽的運動的向心力是由萬有引力提供的。

2、會用已知條件求中心天體的質量。

3、根據已有條件求中心天體的質量。

四、學情分析

萬有引力定律的發現有着重要的物理意義：它對物理學、天文學的發展具有深遠的影響；它把地面上物體運動的規律和天體運動的規律統一起來；對科學文化發展起到了積極的推動作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧祕建立了極大信心，人們有能力理解天地間的各種事物。這節課我們就共同來學習萬有引力定律在天文學上的應用。

五、教學方法

討論、談話、練習、多媒體課件輔助

六、課前準備

1．學生的學習準備：預習萬有引力理論的成就

2．教師的教學準備：多媒體課件製作，課前預習學案。

七、課時安排：1課時

八、教學過程

一、“科學真實迷人”

教師活動：引導學生閲讀教材“科學真實迷人”部分的內容，思考問題

1、推導出地球質量的表達式，説明卡文迪許為什麼能把自己的實驗説成是“稱量地球的重量”？

【例題1】設地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R =6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11 Nm2/kg2，試估算地球的質量。

kg

二、計算天體的質量

教師活動：引導學生閲讀教材“天體質量的計算”部分的內容，同時考慮下列問題 1、應用萬有引力定律求解天體質量的基本思路是什麼?

2、求解天體質量的方程依據是什麼?

學生活動：學生閲讀課文第一部分，從課文中找出相應的答案.

1、應用萬有引力定律求解天體質量的基本思路是：根據環繞天體的運動情況，求出其向心加速度，然後根據萬有引力充當向心力，進而列方程求解.

2、從前面的學習知道，天體之間存在着相互作用的萬有引力，而行星（或衞星）都在繞恆星（或行星）做近似圓周的運動，而物體做圓周運動時合力充當向心力，故對於天體所做的圓周運動的動力學方程只能是萬有引力充當向心力，這也是求解中心天體質量時列方程的根源所在.

教師活動：請同學們結合課文知識以及前面所學勻速圓周運動的知識，加以討論、綜合，然後思考下列問題。學生代表發言。

1.天體實際做何運動?而我們通常可認為做什麼運動?

2.描述勻速圓周運動的物理量有哪些?

3.根據環繞天體的運動情況求解其向心加速度有幾種求法?

4.應用天體運動的動力學方程——萬有引力充當向心力求出的天體質量有幾種表達式?各是什麼?各有什麼特點?

5.應用此方法能否求出環繞天體的質量?

學生活動：分組討論，得出答案。學生代表發言。

1.天體實際運動是沿橢圓軌道運動的，而我們通常情況下可以把它的運動近似處理為圓形軌道，即認為天體在做勻速圓周運動.

2.在研究勻速圓周運動時，為了描述其運動特徵，我們引進了線速度v，角速度ω，週期T三個物理量.

3.根據環繞天體的運動狀況，求解向心加速度有三種求法.即：

（1）a心= （2）a心=ω2?r （3）a心=4π2r/T2

4.應用天體運動的動力學方程——萬有引力充當向心力，結合圓周運動向心加速度的三種表述方式可得三種形式的方程，即

（1）F引=G =F心=ma心=m . 即：G ①

（2）F引=G =F心=ma心=mω2r 即：G =mω2?r②

（3）F引=G =F心=ma心=m 即：G =m ③

從上述動力學方程的三種表述中，可得到相應的天體質量的三種表達形式：

（1）M=v2r/G. （2）M=ω2r3/G. （3）M=4π2r3/GT2.

上述三種表達式分別對應在已知環繞天體的線速度v，角速度ω，週期T時求解中心天體質量的方法.以上各式中M表示中心天體質量，m表示環繞天體質量，r表示兩天體間距離，G表示引力常量.

從上面的學習可知，在應用萬有引力定律求解天體質量時，只能求解中心天體的質量，而不能求解環繞天體的質量。而在求解中心天體質量的三種表達式中，最常用的是已知週期求質量的方程。因為環繞天體運動的週期比較容易測量。

【例題2】把地球繞太陽公轉看做是勻速圓周運動，平均半徑為1.5×1011 m，已知引力常量為：G=6.67×10-11 N?m2/kg2，則可估算出太陽的質量大約是多少千克?（結果取一位有效數字）

分析：題幹給出了軌道的半徑，雖然沒有給出地球運轉的週期，但日常生活常識告訴我們：地球繞太陽一週為365天。

故：T=365×24×3600 s=3.15×107 s

由萬有引力充當向心力可得：

G =m 故：M=

代入數據解得M= kg=2×1030 kg

教師活動：求解過程，點評。

三、發現未知天體

教師活動：請同學們閲讀課文“發現未知天體”部分的內容，考慮以下問題

1、應用萬有引力定律除可估算天體質量外，還可以在天文學上有何應用？

2、應用萬有引力定律發現了哪些行星？

學生活動：閲讀課文，從課文中找出相應的答案：

1、應用萬有引力定律還可以用來發現未知的天體。

2、海王星、冥王星就是應用萬有引力定律發現的。

教師活動：引導學生深入探究

人們是怎樣應用萬有引力定律來發現未知天體的?發表你的看法。

學生活動：討論並發表見解。

人們在長期的觀察中發現天王星的實際運動軌道與應用萬有引力定律計算出的軌道總存在一定的偏差，所以懷疑在天王星周圍還可能存在有行星，然後應用萬有引力定律，結合對天王星的觀測資料，便計算出了另一顆行星的軌道，進而在計算的位置觀察新的行星。

教師點評：萬有引力定律的發現，為天文學的發展起到了積極的作用，用它可以來計算天體的質量，同時還可以來發現未知天體.

【例題3】

【例題4】

【例題5】

四、當堂檢測

九、板書設計

6.4 萬有引力理論的成就

一、科學真是迷人----【例題1】

二、計算天體的質量----【例題2】

三、發現未知天體

十、教學反思

本節要向學生澄清的一個問題是：天王星是太陽向外的第七顆行星，亮度是肉眼可見的，但由於較為黯淡而不易被觀測者發現。威廉?赫歇耳爵士在1781年3月13日宣佈他的發現，這也是第一顆使用望遠鏡發現的行星。由於天王星的運動有某些不規則性，使得人們懷疑，在天王星之外還有一顆未知行星，英國的亞斯和法國的勒維列計算了這顆新星即將出現的時間和地點，德國科學家伽勒觀測到了它，從而導致了海王星的發現。

十一、學案設計(見下頁)