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(共32张PPT)
第一节 重力 弹力 摩擦力
核心素养培养目标
力的概念
重力
问题引入
弹力
静摩擦力
滑动摩擦力
核心素养培养目标
物理观念与应用 1．了解力的概念、力的三要素及力的图示法。
2．了解重力的概念，知道重力方向的特点及在生产生活中的应用。
3．了解胡克定律及其公式，能利用其制作简单仪器，能列举弹簧在生产生活中的应用。
4．知道静摩擦力和滑动摩擦力的概念；能判断静摩擦力和滑动摩擦力的方向，能运用公式计算滑动摩擦力的大小。
5．能列举人们在生产、生活中利用或减小摩擦力的案例。
科学思维与创新 1．知道观察物体产生微小形变利用放大法。
2．利用假设法判断静摩擦力的有无。
3．举生产、生活中所用弹簧的形状及使用目的。
科学实践与技能 1．通过制作弹簧测力计，培养工匠精神，增强实验制作设计能力。
2．通过探究静摩擦力和滑动摩擦力大小、方向的实验，熟悉实验探究的基本步骤，增强实验操作技能。
科学态度与责任 了解始建于隋代的赵州桥对全世界桥梁建筑深远的影响，增强民族自信心和自豪感。
问题引入
1. 为什么我们从地上跳起来会落下？为什么打出去的炮弹会落地？
2. 为什么拉弓能把箭射出去？
3. 一物块从斜面上滑下，在水平面上运动一段距离后停下来。物块为什么会停下来呢？
一、力的概念
1. 定义 力是物体间的相互作用。
2. 力的作用效果
（1）使物体的形状或体积发生变化（形变）。
（2）使物体的运动状态发生改变。
大小、方向、作用点。
3. 力的三要素
【思维与方法】
撑杆跳高运动员起跳时，撑杆发生形变，说明运动员对撑杆施加了 ；棒球运动员打棒球时，棒球的运动方向改变了，说明运动员对棒球也施加了 。
注意：力的图示跟力的示意图不同，力的示意图侧重于力的方向，它在力的大小、标度上没有力的图示那么严格。
只要在图中按大致比例画出力的大小和方向，无需准确画出线段的长度。例如，画物体在水平拉力作用下做匀速运动的示意图。
4.力的示意图
F
F
N
F
f
G
.
5．力的种类
根据力的性质分类 可分为重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。
根据力的效果分类 可分为压力、支持力、动力、阻力等。
物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力。
二、重力
1. 重力
重力的大小可以用弹簧秤测出。
2. 重力的大小
重力与质量的关系是 G = mg ，通常取 g = 9. 8 N/kg 。
G
3. 重力的方向
总是竖直向下。
G
G
（1）地球上任何物体都受到地球的吸引力，即重力的作用。
（2）重力是非接触力，抛出去在空中运动的物体与静止时所受重力是相同的。
（3）重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系。
说明
一个物体的各个部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以把物体各部分受到重力看成集中作用于一点，这一点叫做物体的重心。
4. 重心
（1）质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，有规则几何形状的质量均匀的物体，它的重心在它的几何中心。
G
G
（2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。
G
G
1．形变 物体形状或体积的改变叫做形变。
三、弹力
撑杆跳高
形变有两个方面：
（1）形状的改变：指受力物体的外观发生变化，如撑杆跳高运动员起跳时，撑杆由直变弯曲，产生形变。
（2）体积的改变：指受力时物体的体积发生变化。如用力压海绵，海绵的体积变小。
当物体受力时，任何物体都要发生形变，不发生形变的物体是不存在的，不过有的形变比较明显，可以直接看见；有的形变极其微小，要用仪器才能显示出来。
2.微小形变
微小形变实验（单击播放视频）
【思维与方法】 放大法
在实验观测过程中，有些物理量由于太小而不易直接观察和测量，就要借助于声、光、电等方法，将待测量放大后再去观测，这就是放大法。观察微小形变是通过手按压玻璃瓶使细管中的水面上升或下降，来判断玻璃瓶发生微小形变。
发生形变的物体，当外力撤去后，物体又恢复原状。像这种在外力停止作用能够恢复到原来状态的形变叫弹性形变。
3. 弹性形变
发生形变的物体，由于要恢复原状，就会对引起它形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。
4. 弹力
弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
5. 弹力的方向
如果施加在物体上的作用力超过一定限度，即使撤去外力物体也不能恢复到原状。这个限度叫做弹性限度。
在弹性限度内，弹簧的弹力F 跟弹簧伸长或压缩的长度 x 成
F = k x
（2）胡克定律
k 为弹簧的劲度系数， 单位为N/m（牛每米）。
（1）弹性限度
F
F
6. 胡克定律
正比，这个定律叫做胡克定律。即
示例1 一根弹簧从0.50 m 被拉长到 0.70 m 时，由于弹性形变产生的弹力为 400 N，它的劲度系数是多少？当它被拉长到 0.80 m 时能产生多大的弹力。
解：根据胡克定律F = k x 得，弹簧的劲度系数为
当弹簧被拉长到 0.80 m 时，其弹力大小为
实验次数 1 2 3 4
弹簧秤的读数 2.0 N 3.0 N 3.6 N 3.2 N
A物体的状态 静止 静止 开始运动 维持匀速运动
【观察与体验】
某同学利用如图所示的装置来研究A物体与水平木板间的摩擦力的规律时，观察得到如下记录：
(1)在第1次实验中A物体所受的是 摩擦力、大小为 ，方向 。
(2)在第2次实验中A物体所受的是 摩擦力、大小为 ，方向 。
(3)在第3次实验中A物体所受的是 摩擦力、大小为 ，方向 。
(4)在第4次实验中A物体所受的是 摩擦力、大小为 ，方向 。
两个相互接触的物体，在外力作用下，有相对运动趋势但又未发生相对运动时出现的摩擦力，叫做静摩擦力。
跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
1. 静摩擦力
2. 静摩擦力的方向
物体有向右运动的趋势
物体有沿斜面向下运动的趋势
四、静摩擦力
结论：静摩擦力的大小与外力的大小有关，是随着外力的增大而增大。但当外力增大到某一值 Fmax时，物体刚开始滑动，此时摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力，所以静摩擦力的取值范围是
0 ≤ F 静 ≤ F max
3. 静摩擦力的大小
静摩擦力的大小与什么有关呢？
4. 静摩擦力的应用
拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落，就是静摩擦力作用的结果。皮带运输机是靠货物和皮带之间的静摩擦力来运输货物的。
两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫做滑动摩擦力。
五、滑动摩擦力
1. 滑动摩擦力
注意：不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来，摩擦力可以作为动力，驱使物体运动，但必然阻碍物体间的相对运动。
滑动摩擦力的方向始终与物体间的相对运动的方向相反。
2. 滑动摩擦力的方向
3. 滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小除了与接触面的粗糙程度有关外，还与哪些因素有关呢？
实验证明：滑动摩擦力Ff 的大小跟压力FN 成正比。
式中的FN 是两个物体表面间的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），它的大小和支持力的大小相等。
式中的比例常数μ叫做动摩擦因数。它的大小由相互接触的两个物体的材料及表面状况（如粗糙程度）等因素决定，与两物体间的压力及运动状态无关，μ是单位为1的量。
几种材料的动摩擦因数
材 料
钢—钢
木—木
钢—冰
木—冰
木—金属
轮胎—路面
动摩擦因 数
0.25
0.30
0.02
0.03
0.20
0. 71
示例2 重为200 N 的木箱放在水平地面上，如果用60 N的水平推力使木箱做匀速直线运动，如图所示。求木箱和地面间的动摩擦因数。
F
G
F
N
F
f
解 因为木箱做匀速运动，所以
1. 下列关于力的叙述，不正确的是（ ）。
A. 力是物体对物体的作用，力总是成对出现的
B. 只有相互接触的物体，才有力的作用
C. 两物体相互作用不一定要直接接触
D. 直接接触的物体间不一定有力的作用
练 习
B
2. 关于重力的说法中，错误的是 (　 ) 。
A. 重力的方向总垂直于支持面
B. 地球上的物体只有静止时才受到重力的作用
C. 物体运动时受重力比静止时受的重力小
D. 同一物体，不论静止还是运动，也不论怎样运动，受到的重力都一样
D
4. 一根弹簧受到10 N的拉力时, 长度为14 cm, 受到15 N的拉力时，长度为16 cm，求弹簧的劲度系数和原长。
解：设弹簧原长为 l ，根据胡克定律F = k x 得
0
解之得
3. 已知甲、乙两物体之间有弹力作用，那么 (　 ) 。
A. 甲、乙一定直接接触且都发生形变
B. 甲、乙一定直接接触但不一定都发生形变
C. 甲、乙不一定直接接触但一定都发生形变
D. 甲、乙不一定直接接触也不一定都发生形变
A
6. 下列是滑动摩擦力方向的叙述，错误的是（ ）。
A. 滑动摩擦力总是同物体的运动方向相反
B. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
C. 滑动摩擦力的方向有时同物体的运动方向是相同的
D. 滑动摩擦力总是与接触面相切
5. 下列关于静摩擦力的说法，正确的是 （ ）。
A. 受静摩擦力作用的物体一定是静止的
B. 静摩擦力对物体不一定总是阻力
D. 一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定有静摩擦力的作用
C. 静摩擦力一定比滑动摩擦力大
B
A
7．测薄板的重心。一个不规则形状的薄板的重心位置可以用悬挂法测出。先在A点把物体悬挂起来，当物体处于平衡时，由二力平衡条件知道，物体所受的重力跟悬绳的拉力在同一直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上。然后在D点把物体悬挂起来，同样可以知道，物体的重心一定在通过D点的竖直线DE上。AB和DE的交点C，就是薄板重心的位置。你动手做一做。
8．在建筑工地，经常可以看到工人手拿专用夹持工具，动作麻利地搬运砖块，如图所示。请分析正被搬运的砖块受到几个力的作用？画出受力示意图，并与同学讨论。

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