相互作用
第三章 相 互 作 用
单 元 自 评
（时间60分钟 满分100分）
一、选择题（每小题5分，共50分）
1.关于重力，下列说法中正确的是（ ）
A.静止的物体受重力，运动的物体不受重力
B.向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力
C.受重力的物体对地球也有吸引力
D.以上说法都不正确
2.关于重心，下列说法中正确的是（ ）
A.重心就是物体上最重的点
B.重心的位置不一定在物体上，但形状规则的质量分布均匀的物体的重心一定在物体上
C.用一根细线悬挂的物体静止时，细线方向不一定通过重心
D.重心位置与物体的质量分布情况及形状有关
3.一辆汽车停在水平地面上，有下列几种说法：（1）地面受到向下的弹力，是因为地面发生了形变；（2）地面受到了向下的弹力，是因为汽车发生了形变；（3）汽车受到了向上的弹力，是因为汽车发生了形变；（4）汽车受到了向上的弹力，是因为地面发生了形变。其中正确的是（ ）
A.（1）（3） B.（1）（4） C.（2）（3） D.（2）（4）
4. 如图所示，用力F把物体紧压在竖直的墙上不动，那么，当F增大时，铁块对墙的压力FN及物体受墙的摩擦力f的变化情况是（ ）
A. FN增大，f不变
B. FN增大，f增大
C. FN减小，f不变
D. 以上说法都不对
5.水平桌面上一重200 N的物体，与桌面间的滑动摩擦因数为0.2，当依次用15 N，30 N，80 N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
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
6.一个力的大小为30 N，将此力分解为两个分力，这两个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
7.一物体放在斜面上，当斜面倾角缓慢增大时，物体始终相对斜面静止，则下列说法中正确的是（ ）
A.物体对斜面的压力逐渐减小 B.物体对斜面的压力的大小不变
C.物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小 D.物体的重力沿斜面方面的分力大小不变
8.一人握住旗杆往上爬，则下列说法中正确的是（ ）
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动摩擦力
9.如图所示，物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连，斜面的倾角α可以改变，讨论物块M对斜面的摩擦力的大小，则一定有（ ）
A.若物块M保持静止，则α角越大，摩擦力越大
B.若物块M保持静止，则α角越大，摩擦力越小
C.若物块M沿斜面下滑，则α角越大，摩擦力越大
D.若物块M沿斜面下滑，则α角越大，摩擦力越小
10.如图所示，A、B间的最大静摩擦力为3 N，B与地面间的最大静摩擦力为6 N，同时有方向相反，大小均为F＝1 N的两个水平力分别作用于A和B上，有下列几种判断：
（1）A、B间的摩擦力为0； （2）A、B间的摩擦力为1 N；
（3）B和地面间的摩擦力为0； （4）B和地面间的摩擦力为2 N。
A.（1）（3）
B.（1）（4）
C.（2）（3）
D.（2）（4）
二、填空题（每小题5分，共20分）
11.三个共点力的大小分别为5 N、3 N、7 N，则它们的合力的最大值为________，最小值为_________。
12.一块重40 N的长方形物体在水平地板上滑动时受8 N的滑动摩擦力，若使此物块立放在地板上，此时物块与地板的接触面积为原来的 ，物块各面的粗糙程度相同，则此时让物块匀速滑动，需作用于物块上的水平力为________N。
13.如图所示，三个大小均为10 N的力刚好提起重20N的物体，其中F3竖直向上，那么F1、F2与F3之间的夹角应分别为_________、_________。
14.共点力F1、F2的合力F＝200 N，若分力F1与F的夹角为30°，则F2的最小值为__________N，此时分力F1的大小为_____________N。
三、简答与计算题（每小题10分，共30分）
15.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆置于风洞实验室。小球孔径略大于细杆直径，当杆在水平方向固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，如图所示。这时小球所受的风力等于小球重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。
16.如图所示，放在水平面上的物体受到的重力G＝20N，与水平面间的动摩擦因数为0.2。作用在物体G上的水平推力F1＝10N，F2＝8N。问：
（1）地面对物体G的摩擦力为多大?
（2）若撤去推力F2，则地面对物体G的摩擦力为多大？方向如何？
17.如图，两弹簧的劲度系数分别为k1和k2，弹簧k1悬挂在天花板上。两弹簧间连接着质量为m的物体。若在k2的下端A点再悬挂着一质量为m的物体，求A点下移的距离是多少？
匀变速直线运动的速度与时间的关系
§2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
【学习目标 细解考纲】
1．理解匀变速直线运动的概念。
2．理解匀变速直线运动速度随时间的变化规律。
3．会用公式 解决有关问题。
【知识梳理 双基再现】
1．如果物体运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线，则该物体的______不随时间变化，该物体所做的运动就是_____________。
2．如图1所示，如果物体运动的v-t图线是一条倾斜直线，表示物体所做的运动是__________。由图象可以看出，对于图线上任一个速度v的变化量Δv，与对应时间内的时间变化量Δt的比值 是_____________，即物体的__________保持不变。所以该物体所做的运动是____________的运动。
3．对匀变速直线运动来说，速度v随时间t的变化关系式为___________，其中，若v0=0，则公式变为_____________，若a=0，则公式变为_____________，表示的是_______________运动。
4．在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做______________。其v-t图象应为图2中的__________图，如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做____________，图象应为图2的_____________图。
【小试身手 轻松过关】
1．关于直线运动，下述说法中正确的是（）
A．匀速直线运动的速度是恒定的，不随时间而改变
B．匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
C．速度随时间不断增加的运动，叫匀加速直线运动
D．速度随着时间均匀减小的运动，通常叫做匀减速直线运动
2．已知一运动物体的初速度 ，它表示（）
A．物体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在减小
B．物体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在增加
C．物体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在减小
D．物体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在增加
3．关于图象的下列说法中正确的是（）
A．匀速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线
B．匀速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线
C．匀变速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线
D．非匀变速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线
4．在公式 中，涉及到四个物理量，除时间t是标量外，其余三个v、v0、a都是矢量。在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上，当取其中一个量的方向为正方向时，其他两个量的方向与其相同的取正值，与其相反的取负值，若取初速度方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．匀加速直线运动中，加速度a取负值
B．匀加速直线运动中，加速度a取正值
C．匀减速直线运动中，加速度a取负值
D．无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，加速度a均取正值
【基础训练 锋芒初显】
5．物体做匀加速直线运动，初速度v0=2 m/s ，加速度a=0.1 m/s2 ，则第3 s 末的速度是_____m/s，5 s末的速度是_________m/s。
6．汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小是2m/s2，则
（1）汽车在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．如图所示是四个做直线运动的物体的速度一时间图象，则做匀加速直线运动的是__________，做匀减速直线运动的是___________，初速度为零的是_____________，做匀速直线运动的是__________。（填图线代号）
8．若汽车加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则（ ）
A．汽车的速度也减小
B．汽车的速度仍在增大
C．当加速度减小到零时，汽车静止
D．当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大
【举一反三 能力拓展】
9．升降机从静止开始上升，先做匀加速运动，经过4 s 速度达到4 m/s，然后匀速上升2 s，最后3 s做匀减速运动，恰好停止下来。试作出 v-t 图象。
10．如图所示为一物体做匀变速直线运动的 v-t 图象，试分析物体的速度与加速度的变化特点。
【名师小结 感悟反思】
匀变速直线
（1）加速度恒定，即a大小方向均不变。
（2）速度时间图象v-t是倾斜直线，斜率表示加速度。
（3）速度公式
（4）对于已知初速度和加速度的匀减速运动，如果求若干秒时速度，应先判断减速时间。
圆周运动学案
A组
一、选择题
1．如果把地球近似地看成一个球体，在北京和广州各放一个随地球自转做匀速圆周运动的物体，则这两个物体具有相同大小的是（ ）
A．线速度 B．角速度 C．加速度 D．周期
2．关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是（ ）
A．内、外轨一样高以防列车倾倒造成翻车事故
B．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减小车轮与铁轨的间挤压
C．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒
D．以上说法均不对
3．时钟上分针的端点到转轴的距离是时针端点到转轴的距离的1.5倍，则（ ）
A．分针的角速度是时针角速度的1.5倍
B．分针的角速度是时针角速度的60倍
C．分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍
D．分针端点的线速度是时针端点的线速度的90倍
4．由于地球自转，位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2相比较（ ）
A．它们的线速度大小之比v1 : v2=2 : 1
B．它们的角速度大小之比ω1 : ω2=2 : 1
C．它们的向心加速度大小之比a1 : a2=2 : 1
D．它们的向心加速度大小之比a1 : a2=4 : 1
5．某圆拱桥的最高点所能承受的最大压力为4.5×104N，桥的半径为16m，一辆质量为5.0t的汽车要想通过此桥，它过最高点的速度不得小于（ ）
A．16m/s B．17.4m/s C．12.6m/s D．4m/s
6．汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值。当汽车的速率加大到原的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应（ ）
A．增大到原的二倍 B．减小到原的一半
C．增大到原的四倍 D．减小到原的四分之一
7．在长绳的一端系一个质量为m的小球，绳的长度为L，能够承受的最大拉力为7mg。用绳拉着小球在竖直面内做圆周运动，小球到达最低点的最大速率应为（ ）
A． B． C． D．
8．杂技表演中的水流星，能使水碗中的水在竖直平面内做圆周运动，欲使水碗运动到最高点处而水不流出，应满足的条是（ ）
A． B．
C． D． （n为转速）
二、填空题
9．如图所示的皮带传动装置中，左边是主动轮，右边是一个轮轴，RA:RC=1:2，RA:RB=2:3。假设在传动过程中皮带不打滑，则皮带轮边缘上的A、B、C三点的角速度之比是________；线速度之比是________；向心加速度之比是________。
10．雨伞绕竖直轴以角速度ω匀速转动，设雨伞伞面是水平的，距地面高为h，伞面的半径为R，落在伞面上的雨滴缓慢地流到边缘，雨滴从伞面边缘飞出后落到地面上形成一个大圆圈，则雨滴形成的圆的半径是________。
三、计算题
11．一架飞机在竖直平面内以200m/s的速度做半径为500m的匀速圆周运动，一个质量为50kg的飞行员在最高点和最低点受到的座椅的压力各是多少大？
12．如图所示，长度为L=1.0m的绳，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为=5kg，小球半径不计，小球在通过最低点时的速度大小为v=20m/s，试求：
（1）小球在最低点所受绳的拉力；
（2）小球在最低点的向心加速度。
13．内壁光滑，两端封闭的试管长5 cm，内有质量为1 g的小球，试管一端装在水平转轴O上，在竖直面内绕O做匀速转动。已知转动过程中，试管底部受到小球压力的最大值是最小值的3倍，求转动的角速度。
B组
1．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A．球A的线速度必定大于球B的线速度
B．球A的角速度必定小于球B的角速度
C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期
D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
2．质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点，在O点正下方处有一钉子A，把小球拉起到细绳成水平位置后释放，在悬绳碰到钉子的瞬间（ ）
A．小球的线速度突然增大
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．悬绳的拉力突然增大
3．如图所示，在光滑的水平面上放一个原长为L的轻质弹簧，它的一端固定，另一端系一个小球。当小球在该平面上做半径为2L的匀速圆周运动时，速率为v；当小球作半径为3L的匀速圆周运动时，速率为v'。设弹簧总处于弹性限度内，则v : v'等于
A． : B．2 : 3 C．1 : 3 D．1 :
4．在某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（ ）
A． B．
C． D．
5．一个质量为m的小球固定在一根轻杆的一端，在竖直平面内做匀速圆周运动。当小球过最高点时，杆受到 的压力，则当小球过最低点时，杆受到的为________力（填“压力”或“拉力”），大小为_____________。
6．在匀速转动的水平圆盘边缘处放着一个质量为0.1kg的小金属块，圆盘的半径为20cm，金属块和圆盘间的摩擦因数为0.2。为不使金属块从圆盘上掉下，圆盘转动的最大角速度为________rad/s。
7．如图，细线的一端固定，另一端系着小球，小球在如图所示的平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，细线长为l，小球的质量为m。求小球的角速度和细线所受拉力大小。
8．如图所示，支架质量为，始终静止在水平地面上。转轴O上悬挂一个质量为m的小球，细绳长度为L。
（1）小球从悬绳处于水平时无初速度释放。求小球运动到最低点时地面对支架的支持力多大？
（2）若使小球在竖直面上做圆周运动，到达最高点时恰使支架对地面无压力，那么小球在最高点时的速度多大？
9．如图所示的装置可以测量弹簧枪发射子弹的出口速度。在一根水平轴N上相隔L安装两个平行的薄圆盘，它们可以绕水平轴N一起匀速运动。弹簧枪紧贴左盘沿水平方向在水平轴N的正上方射出一颗子弹，子弹穿过两个薄圆盘，并在圆盘上留下两个小孔A和B。若测得两个小孔距轴心的距离分别为RA和RB，它们所在的半径按转动方向由B到A的夹角为φ（φ为锐角）。由此去计算弹簧枪发射的子弹的出口速度以及圆盘绕N轴匀速转动的角速度分别是多少？
圆周运动检测题参考答案
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，
电容器的电容
学习内容1．8 电容器的电容学习目标1． 知道电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，知道电容的定义式、单位。2． 知道影响平等板电容器电容大小的因素，并能结合定义式讨论有关平等板电容器电场、电量等问题学习重、难点电容的定义式及影响电容器电容大小的因素学法指导自主 合作、探究知识链接1． 什么是电容器，电容器有什么作用？2． 电容的国际单位是什么，还有哪些常用单位？3． 电容器的电量是指 。4． 电容器有多种，平行板电容器的电容与哪些因素有关？
学习过程
用案人自我创新【自主学习】1． 电容器的结构： 2． 使电容器带电叫 ，使充电后的电容器失去电荷叫 ；电容器充电时，跟电正极相连的极板带 ，跟电负极相连的极板带 。电容器带电特点是 。3．电容是描述 的物理量。⑴定义： 。⑵定义式： 。⑶单位及换算关系： 。⑷电容大小的决定因素： 。4．平行板电容器⑴板间场强： 。⑵两种状态：①当保持两板始终与电相连时，两板之间 保持不变；②当充电后与电断开，则 不变。⑶平行板电容器的解题方法：【例题与练习】
1．有一充电的平行板电容器，两极板间电压为3 V，现使它的电荷量减少3×10-4c，于是电容器两极板问电压降为原的1/3，此电容器的电容是 μF，电容器原的带电荷量是 C．若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是 μF．2．连接在电池两极上的平行板电容器，当两板间距离减小时，（ ）A．电容器的电容C变大。B．电容器极板的带电量Q变大C．电容器极板间的电势差U变大D．电容器极间电场强度E变大[大学联考资网]
3．如图所示是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电压u、电容c之间相互关系的图象，其中正确的是( )
[s5u]
Q
4．如图所示，先接通开关s使电容器充电，然后断开 开关S．当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差u、电容器两极板间场强E的变化情况是（ )
A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q变小，C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变小，E变小
4．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接，极板B接地．若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是
A．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小
B．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大
C．极板上的电荷量几乎不变。两板极间的电压变小
D．极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大
5．如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电两极相连，两板的中央各有一小孔和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则 ( )
A．把A板向上平移一小段距离，质点自P自由下落后仍能返回
B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
达标检测
1．下列关于电容的说法正确的是 ( )
A．电容器简称电容 、
B．电容器A的电容比B的大，说明A带的电荷量比B的多
c．电容在数值上等于使两极极间电势差为lV时电容器需要带的电荷量
D．由公式C=Q／U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比
2．某电容器上标有“1.5μF、9 V”字样，则该电容器( )
A．所带电荷量不能超过1.5×10-6c
B．所带电荷量不能超过1.35×10-6C
C．所加电压不应超过9 V
D．该电容器的击穿电压为9 V
3．一个空气平行板电容器，极板间距离为d，正对面积为s，充以电荷量Q后，两极板间电压为u，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是 ( )
A．将电压变为U／2
B．将带电荷量变为2Q
C．将极板正对面积变为2S
D．将两极间充满介电常数为2的电介质
4．平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示．要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是( )
A．A板向上移动 B．B板向左移动
c．A、B之间插入电介质 D．使两板带的电荷量减少
5．如图所示，用电池对电容器充电结束，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，则 ( )
A．电荷将向上加速运动
B．电荷将向下加速运动
C．电流表中将有从a到b的电流
D．电流表中将有从b到a的电流
6．如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B,B板接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或者将A扳固定，B板上移一些，在这两种情况下，下列说法正确的是 ( )
A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变
B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高
C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低
D．B板上移时，P点的电场强度变小，P点电势降低
7．如图甲所示的是一种利用电容C测量角度的电容器的示 意图，当动片和定片之间的角度θ发生变化时，电容c便发生变化，于是知道C的变化情况，就可以知道θ的变化情况．图乙中，最能正确地反应c和θ的函数关系是
( )
牛顿第三定律
第五节 牛顿第三定律
［目标］
一、知识目标：
1．知道物体之间力的作用是相互的。
2．知道作用力与反作用力的概念。
3．理解、掌握牛顿第三定律。
4．能区分平衡力跟作用力与反作用力。
二、能力目标：
1．培养通过实验和事例总结规律的能力。
2．在具体受力分析中应用牛顿定律的能力。
三、德育目标：
1．进一步掌握实践是检验真理的惟一标准的哲学思想。
2．体会理论对实践的指导作用和对推动社会发展的意义。
［重点］
掌握牛顿第三定律；区分平衡力跟作用力与反作用力。
［教学难点］
区分平衡力跟作用力与反作用力
［课时安排］
1课时
［教学过程］
一、引入新课
人在划船时用桨推河岸，发生了什么现象呢？船离开了岸．这个问题在国中已经研究过，当时对这个问题的解释是：物体间力的作用是相互的．当一个物体对另一个物体施加力的作用时，这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用，我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力．下面进一步来研究两个物体之间的作用力和反作用力的关系．
二、教学过程设计
1．物体间力的作用是相互的
我们通过几个实验来研究今天的内容．通过实验大家要总结出作用力跟反作用力的特点及其关系．在实验中大家要注意观察现象，分析现象所说明的问题．
实验1．在桌面上放两辆相同的小车，两车用细线套在一起，两车间夹一弹簧片．当用火烧断线后，两车被弹开，所走的距离相等．
实验2．在桌面上并排放上一些圆杆，可用静电中的玻璃棒．在棒上铺一块三合板，板上放一辆遥控电动玩具小车．用遥控器控制小车向前运动时，板向后运动；当车向后运动时板向前运动．
实验3．用细线拴两个通草球，当两个通草球带同种电荷时，相互推斥而远离；当带异种电荷时，相互吸引而靠近．
实验4．在两辆小车上各固定一根条形磁铁，当磁铁的同名磁极靠近时，放手小车两车被推开；当异名磁极接近时，两辆小车被吸拢．
实验5．把两辆能站人的小车放在地面上，小车上各站一个学生，每个学生拿着绳子的一端．当一个学生用力拉绳时，两辆小车同时向中间移动．
实验分析：①相互性：两个物体间力的作用是相互的．施力物体和受力物体对两个力来说是互换的，分别把这两个力叫做作用力和反作用力．
②同时性：作用力消失，反作用力立即消失．没有作用就没有反作用．
③同一性：作用力和反作用力的性质是相同的．这一点从几个实验中可以看出，当作用力是弹力时，反作用力也是弹力；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，在一条直线上．
实验6．用两个弹簧秤对拉，观察两个弹簧秤间的作用力和反作用力的数量关系可以得到以下结论．
由此得出结论：⑤大小：作用力和反作用力的大小在数值上是相等的．
2．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上．
教师举几个作用力和反作用力的实例．
提问：学生举例说明．
既然两个物体间的作用力和反作用力是大小相等的，为什么会出现这种情况：鸡蛋与石头相碰时，鸡蛋破碎而石头不破碎；马拉车时，车会向前走而马不后退呢？
鸡蛋碰石头和石头碰鸡蛋的都是鸡蛋破碎，同样大小的力作用在两个物体上会产生不同的效果．效果不同是什么原因呢？
这个效果由物体本身的特性和物体受到其它力的情况有关．物体能够承受的压强大就不易损坏；物体是否发生运动状态的变化还要看物体受到的其它力的情况．
3．作用力、反作用力跟平衡力的区别
前面学习物体受到的平衡力的关系时曾提到，它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上，平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢？下面通过列表的方式加以比较．
在列表的同时用相应的例子加以说明．
三 、小结
1．牛顿第三定律是从实验中得出的．这里设计的几个实验除实验5外都体现了作用力跟反作用力间的关系，实验5是为提高课堂的活跃程度而设计的．每做一个实验都应把实验装置画在黑板上，并讲清实验装置，留在黑板上的图是为后面分析实验总结出规律用的．
2．牛顿第三定律的教学除了让学生掌握定律的内容外，还应通过教学使学生体会研究物理规律的方法．在教学中要培养学生的思考能力，让学生多发表自己的看法．在学生的积极性调动起来后，教师要注意对课堂的控制．
四、 布置作业
阅读与练习１、２题
五 、板书设计：
一、物体与物体之间的作用是相互的
1．力的作用是相互的
2．作用力与反作用力
二、牛顿第三定律
1．内容：两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
2．作用力与反作用力的特点：
（1）作用在不同的物体上；
（2）具有同种性质；
（3）具有同时性；
必修一 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 学案
课前预习学案
一、预习目标
实验目的，实验思路，实验方案，实验结果的分析
二、预习内容
1、一切物体总保持_______状态或________状态，除非__________________，这就是牛顿第一定律．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是_________的原因，而是______________的原因．
2、物体的这种保持_________或__________的性质叫做惯性，惯性是物体的____性质．
三、提出疑惑
课内探究学案
1.学习目标
知识与技能
1．理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关．
2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系．
3．培养学生动手操作能力．
过程与方法
1．指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验．
2．学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验．
3．对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题，
情感态度与价值观
1．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度．
2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神．
3. 培养与人合作的团队精神．
二、学习过程
1、两车质量相同．表格设计如下：
参考表格
次数 拉车砝码(g) 加速度a1 拉车砝码(e) 加速度a2
1
2
3
4
5
2、某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图4-2-9所示（使用图4-2-3所示的装置）,图中前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其中B、C、D、E点的对应速度vB=_____m/s, vC=_____m/s, vD=_____m/s, vE=_____m/s,由此测得小车的加速度是多大？
三、反思总结
本节我们学习了：
1．力是物体产生 的原因．
2．用 探究物体的加速度与合外力、质量的'关系；设计实验的方法．
3．物体的质量一定时， 越大，物体的 也越大；合外力一定时，物体的 越大，其 越小，且合外力的方向与加速度的方向 。
4．实验数据的处理方法．
四、当堂检测
1． 外力是使物体产生_____________的原因．物体运动状态发生改变时，物体一定具有___________，物体一定受到____________的作用．
2． 质量一定时物体的加速度与它所受的外力成 ；外力一定时加速度与物体的质量成 。
3． 某两个同学用图4-2-6所示的装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面），分别在《探究加速度与外力间的关系》实验中，各自得到的图象如图4-2-6中甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是 ，乙是 ．
五、课后练习与提高
1． 在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中（使用图4-2-7所示的装置），小车质量M和砝码质量m分别选取下列四组值．
A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125g
B．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50g
C．M=200g，m分别为50g、75g、100g、125g
D．M=200g，m分别为30g、40g、50g、60g
若其它操作都正确，那么在选用 组值测量时所画出的图线较准确．在选用此组值，m取 g时实验误差较大．
2． a、b、c、d四位同学在做《验证牛顿第二定律》的实验（使用图4-2-6所示的装置），设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图4-2-7中a、b、c、d四条图线，其中图a、b、c是a?F图线，图d是a?1/M图线，则以下列说法中正确的是： （ ）
A．a和b较好地把握了实验条件M远大于m
B．c和d则没有把握好实验条件M远大于m[
C．a同学长木板的倾角太小，而b同学长木板倾角太大
D．a、b、c三同学中，c同学较好地完成了平衡摩擦力的操作
3．关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用
B.物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用
C.物体朝什么方向运动,则这个方向上物体必受力的作用
D.物体的速度大小不变,则其所受的合力必为零
4．某同学在做“当外力一定时，加速度和质量的关系”的实验时，得到下表中的实验数据：
万有引力理论的成就
【设计】
6.4 万有引力理论的成就
一、教材分析
本节要求学生体会万有引力定律经受实践的检验，取得了很大的成功；理解万有引力理论的巨大作用和价值。通过本节的学习，使学生深刻体会科学定律对人类探索未知世界的作用，激起学生对科学探究的兴趣，培养热爱科学的情感。
二、教学目标
（一）知识与技能
1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2、会用万有引力定律计算天体质量。
3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。
（二）过程与方法
1、通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。
2、了解天体中的知识。
（三）情感、态度与价值观
体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点
三、教学重点、难点
1、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。
2、会用已知条件求中心天体的质量。
3、根据已有条件求中心天体的质量。
四、学情分析
万有引力定律的发现有着重要的物理意义：它对物理学、天文学的发展具有深远的影响；它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来；对科学文化发展起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。这节课我们就共同来学习万有引力定律在天文学上的应用。
五、教学方法
讨论、谈话、练习、多媒体课件辅助
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习万有引力理论的成就
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
一、“科学真实迷人”
教师活动：引导学生阅读教材“科学真实迷人”部分的内容，思考问题
1、推导出地球质量的表达式，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？
【例题1】设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R =6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11 Nm2/kg2，试估算地球的质量。
kg
二、计算天体的质量
教师活动：引导学生阅读教材“天体质量的计算”部分的内容，同时考虑下列问题 1、应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么?
2、求解天体质量的方程依据是什么?
学生活动：学生阅读课文第一部分，从课文中找出相应的答案.
1、应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体的运动情况，求出其向心加速度，然后根据万有引力充当向心力，进而列方程求解.
2、从前面的学习知道，天体之间存在着相互作用的万有引力，而行星（或卫星）都在绕恒星（或行星）做近似圆周的运动，而物体做圆周运动时合力充当向心力，故对于天体所做的圆周运动的动力学方程只能是万有引力充当向心力，这也是求解中心天体质量时列方程的根源所在.
教师活动：请同学们结合课文知识以及前面所学匀速圆周运动的知识，加以讨论、综合，然后思考下列问题。学生代表发言。
1.天体实际做何运动?而我们通常可认为做什么运动?
2.描述匀速圆周运动的物理量有哪些?
3.根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法?
4.应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式?各是什么?各有什么特点?
5.应用此方法能否求出环绕天体的质量?
学生活动：分组讨论，得出答案。学生代表发言。
1.天体实际运动是沿椭圆轨道运动的，而我们通常情况下可以把它的运动近似处理为圆形轨道，即认为天体在做匀速圆周运动.
2.在研究匀速圆周运动时，为了描述其运动特征，我们引进了线速度v，角速度ω，周期T三个物理量.
3.根据环绕天体的运动状况，求解向心加速度有三种求法.即：
（1）a心= （2）a心=ω2?r （3）a心=4π2r/T2
4.应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力，结合圆周运动向心加速度的三种表述方式可得三种形式的方程，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
从上述动力学方程的三种表述中，可得到相应的天体质量的三种表达形式：
（1）M=v2r/G. （2）M=ω2r3/G. （3）M=4π2r3/GT2.
上述三种表达式分别对应在已知环绕天体的线速度v，角速度ω，周期T时求解中心天体质量的方法.以上各式中M表示中心天体质量，m表示环绕天体质量，r表示两天体间距离，G表示引力常量.
从上面的学习可知，在应用万有引力定律求解天体质量时，只能求解中心天体的质量，而不能求解环绕天体的质量。而在求解中心天体质量的三种表达式中，最常用的是已知周期求质量的方程。因为环绕天体运动的周期比较容易测量。
【例题2】把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半径为1.5×1011 m，已知引力常量为：G=6.67×10-11 N?m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少千克?（结果取一位有效数字）
分析：题干给出了轨道的半径，虽然没有给出地球运转的周期，但日常生活常识告诉我们：地球绕太阳一周为365天。
故：T=365×24×3600 s=3.15×107 s
由万有引力充当向心力可得：
G =m 故：M=
代入数据解得M= kg=2×1030 kg
教师活动：求解过程，点评。
三、发现未知天体
教师活动：请同学们阅读课文“发现未知天体”部分的内容，考虑以下问题
1、应用万有引力定律除可估算天体质量外，还可以在天文学上有何应用？
2、应用万有引力定律发现了哪些行星？
学生活动：阅读课文，从课文中找出相应的答案：
1、应用万有引力定律还可以用来发现未知的天体。
2、海王星、冥王星就是应用万有引力定律发现的。
教师活动：引导学生深入探究
人们是怎样应用万有引力定律来发现未知天体的?发表你的看法。
学生活动：讨论并发表见解。
人们在长期的观察中发现天王星的实际运动轨道与应用万有引力定律计算出的轨道总存在一定的偏差，所以怀疑在天王星周围还可能存在有行星，然后应用万有引力定律，结合对天王星的观测资料，便计算出了另一颗行星的轨道，进而在计算的位置观察新的行星。
教师点评：万有引力定律的发现，为天文学的发展起到了积极的作用，用它可以来计算天体的质量，同时还可以来发现未知天体.
【例题3】
【例题4】
【例题5】
四、当堂检测
九、板书设计
6.4 万有引力理论的成就
一、科学真是迷人----【例题1】
二、计算天体的质量----【例题2】
三、发现未知天体
十、教学反思
本节要向学生澄清的一个问题是：天王星是太阳向外的第七颗行星，亮度是肉眼可见的，但由于较为黯淡而不易被观测者发现。威廉?赫歇耳爵士在1781年3月13日宣布他的发现，这也是第一颗使用望远镜发现的行星。由于天王星的运动有某些不规则性，使得人们怀疑，在天王星之外还有一颗未知行星，英国的亚斯和法国的勒维列计算了这颗新星即将出现的时间和地点，德国科学家伽勒观测到了它，从而导致了海王星的发现。
十一、学案设计(见下页)
