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人教版(2019)必修 第一册
完成一个小目标，需要一个大智慧！
授课教师：
§3.1.1 重力与弹力
l.知道力的三要素﹐会用力的图示和力的示意图表示力。(物理观念)
2.知道重力产生的原因，理解重力的大小和方向，知道重心的概念。(科学思维)
3.知道形变和弹力产生的原因，会分析弹力的方向﹐能正确画出弹力的示意图。(科学思维)
4.通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系﹐理解胡克定律，了解实验的科学探究方法。(科学探究)
教学目标
力的描述
力的作用效果
1、物体的运动状态用哪个物理量来描述？
2、运动状态的变化有那几种情形？
速度的大小发生变化
速度的方向发生变化
速度的大小和方向都发生变化
速度
即速度不变，运动状态不变；
速度改变，运动状态改变。
1、足球的运动状态发生变化了吗？如何变化
2、足球运动状态发生变化的原因是什么？
思考与讨论
因为有其它物体对它作用“力”
一、力
1.概念:力是物体间的相互作用。
2、作用效果：
3、力的性质：
第一节 重力 基本相互作用
(1) 使物体发生形变.
(2)改变物体的运动状态(速度改变→【产生加速度】）
一个物体可同时受到多个力的作用,每个力都产生独立的作用效果。
相互作用的力的大小可以突然变化,即可以瞬时产生,也可以瞬时消失
物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体,力总是成对出现,且物体间的这一对力总是同时产生、同时变化、同时消失,不存在先后关系。
力是物体对物体的作用,力不能离开物体而独立存在,每个力的产生都必须同时存在两个物体,即施力物体和受力物体。
力是矢量,它不但有大小,而且有方向。力的方向不同,它的作用效果也不同。
力可以突变，速度不能突变
如何表示一个力呢？
（一）力的描述
力的三要素
力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关
——力的三要素
1.用不同大小的力拉弹簧；
2.向上拉或向下压弹簧；
3.手拿在扳手的不同位置；
力的表示：
(二)
力的作用点
用一根带箭头的线段（有向线段）来表示力。
力的大小
力的方向
长短（粗略）
箭尾（头）点
箭头方向
力的三要素
F=30N
1、力的示意图：
力的图示：
.2、
作图步骤：
1.选定合适的标度；
2.从作用点开始沿力的方向按力的大小和所选标度画一线段。
3.端点内画上箭头（表示力的方向）
用一条有向线段来精确表示力的三要素。
15N
F=30N
大小—线段的长度
方向—箭头的方向
作用点—起点(终点)
（1cm代表多少牛）
三要素
力的图示步骤：
1.选定标度
2.从作用点沿力的作用方向画一条有向线段，根据选定的标度和力的大小按比例确 定线段的长度,并在线段上加上刻度.
3.在线段上沿力的方向加上箭头
例：物体A对B的压力是20N，试画出这个力的图示。
A
B
F=20N
5N
思考讨论:
一个人用F=30N的力向右从A点推箱子，如图，请画出该力。
A
相互作用
力的示意图
力的图示
A
A
15N
F=30N
F=30N
精确表示(大小、方向、作用点)
粗略表示(方向、作用点）
练习.下列说法中正确的是(　　)
A．射出枪口的子弹，能打到很远的地方，是因为
子弹离开枪口后受到一个推力作用
B．不接触的物体之间不可能有力的作用
C．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，
说明没有施力物体的力也是存在的
D．任何一个物体，一定既是受力物体，又是施力物体
D
3.力的分类：
性质力（力的产生来源命名）：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等.
效果力（力的作用效果命名）：压力、支持力、拉力、推力、动力、阻力、吸引力、排斥力等.
问题思考: 不同性质的力产生的效果可以相同吗？
性质上都属于弹力
说明:不同性质的力, 效果可以相同；同一性质的力也可以产生不同的效果
思考
飞机投出的炮弹为什么会落向地面？
1.定义: 由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
二、重力
问题1:
重力的施力物体是谁 受力物体又是谁？
问题2:
物体受重力，需要与地球接触才能产生吗？
问题3:
只有静止的物体才受重力作用，对吗？
2.特点:(1)重力是非接触力。(2)重力的施力物体是地球。
大小：
G=mg ，g=9.8N/kg=9.8m/s2
3.重力为矢量
竖直向下(垂直于当地的水平面)
方向:
注意:(1)重力的方向不都指向地心。
(2)重力不等于万有引力
性质力
重力G
产生原因：由于地球的吸引而产生的
重力只是地球吸引力的一个分力，而地球吸引力的另一部分是用来提供地球自转所需要的向心力
ω
F
G
地球吸引力：F
向心力：F1
F1
重力=地球吸引力？
重力的三要素
大小
1、实验法：用弹簧测力计测量
原理：二力平衡
2、公式法：
g是自由落体加速度/重力加速度，一般取9.8N/kg，方向和重力方向一致
g与纬度和高度有关，同一物体的重力会随着g值的变化而变化
重力的三要素
大小
1、物体给弹簧测力计的拉力就是物体的重力？
2、物体给台秤的压力就是物体的重力？
注意：物体对测力计的拉力大小等于物体的重力大小，不能说成物体对测力计的拉力就是物体的重力
重力的三要素
方向——竖直向下
竖直向下≠垂直向下≠指向地心
G
ω
F
G
F1
静止开始下落的物体
静止悬挂的物体
重力的方向：总是竖直向下的（垂直于水平面）
重锤线的应用
这是什么运动？
重力的三要素
方向——竖直向下
应用：检查物体是否竖直或者是水平放置以及物体的倾斜程度，如用重垂线来检查墙体砌得直不直
重力的三要素
作用点
能否用一个重力来集中代表它各个部位受到的重力？
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
重力的三要素
作用点
处在地球附近的物体，虽然它的各个组成部分都受到重力的作用，但从效果上看，可以认为重力都集中在一个点上，我们把这个点视为重力的等效作用点，称为物体的重心
等效是对于重力的作用效果而言，重心不是物体上最重的点，更不是地球只吸引这一点。
任何物体都有重心，
且只有一个重心
4.重力的作用点: 重心
各部分都要受到重力作用
各部分受到的重力
作用集中于一点
等效
且重心越低，物体越平稳。
重心的位置
如何确定重心的位置呢？
质量分布均匀且形状规则——几何中心
（2）质量分布不均匀的物体，重心跟其
质量分布和几何形状都有关系。
（3)重心可能在物体上，也可能在物体之外。
对重心的理解：
思考：
质量均匀分布、形状不规则的薄板的重心位置如何确定？
（1）质量分布均匀、形状规则的物体，重心
在其几何中心。
支撑法、悬挂法
支撑法、悬挂法只适用于薄板
重心的位置
如何确定重心的位置呢？
形状不规则的薄板状物体——“悬挂法” 二力平衡
薄板静止时就只受到重力和绳子的拉力
拉力和重力一定等大反向且在同一直线上
绳的拉力总是沿绳的方向
绳子所在的直线就必然会通过重力的作用点
重心的位置
如何确定重心的位置呢？
形状不规则的薄板状物体——“支撑法” 二力平衡
如果要用一根手指把一只盘子顶稳，手指应该顶在盘底的什么位置呢？
o
支撑法
G
重心与稳度
生活经验
重心越低物体越稳定
滑雪转弯要俯身
大唐不夜城不倒翁
陀螺结构上小下大
练习
.
力的示意图只要从力的作用点沿力的方向画一线段标上箭头即可。
1.一辆小车受到重力为400N，分别画出重力的示意图和图示；
100N
力的图示
G=400N
力的示意图
G
解析
2.(多选)一个重20 N的物体沿着斜面下滑，如图所示，关于物体所受重力的图示不正确的是(　　)
重力的方向总是竖直向下即垂直于水平面向下的，不一定与接触面垂直；另外，选取不同的标度，表示力的大小的线段长度会有所不同，则选项A、D图示正确，选项B、C图示错误，B、C符合题意．
练习3： 一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（　　　）
A、一直下降
B、一直上升
C、先升后降
D、先降后升
D
A
B
C
D
A
B
C
D
练习4：.把一个边长为L的正方形薄板绕C点缓慢转45°，则物体的重心位置升高了多少？
重心的位置与物体质量分布有关
想一想：你认为用什么物理知识可以解释这一现象呢？
思考与讨论
你是否可以用刚才所学到的知识解释“锥体上滚”这一现象？
锥体上滚运用的原理是重心的运动。虽然看到的现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的。造成错觉的原因是以为两条支撑杆虽然是向上抬起的，但是杆间距离在不断增大,也就是说杆支撑锥体的位置在向外移动。
三、四种基本相互作用
1.万有引力(长程力）
引力相互作用存在于一切物体之间，强度随距离的增大而减弱。常见的重力是万有引力在地球表面附近的表现
2.电磁相互作用
(1)电荷之间、磁体之间(排斥、吸引)
(2)电荷间的相互作用：磁极间的相互作用，本质上是同一种相互作用的不同表现，所以称为电磁相互作用。
3.强相互作用
能使原子核紧密地保持在一起的强大相互作用力。仅仅存在于原子核内部来粘结质子，其作用范围在10-15m内。 外部无任何表现。
4.弱相互作用
(1)放射现象：原子核能够自发地放射出射线的现象
(2)弱相互作用：放射现象中起作用的基本相互作用，称为弱相互作用。
(3)弱相互作用的范围很小，弱相互作用的强度是强相互作用的10-6倍。
课堂小结
力的表示
重力
大小:G=mg
方向：竖直向下
作用点:重心
G
力的图示 力的示意图
15N
F=30N
课堂小结
力的表示
重力
相互作用
1.力的概念:力是物体之间的相互作用
(1)物质性(力不能脱离物体而单独存在)
(2)相互性(力的作用是相互的,施力物体也
一定是受力物体)
(3)同时性(同时产生、变化、消失)
(4)力的矢量性(有大小、方向)
3.力的作用效果
①改变物体的运动状态
②使物体发生形变
4.力的三要素：
6.力的图示与力的示意图：
力
2.力的性质：
5.力的单位： 牛顿 国际符号：N
大小
方向
作用点
第1节：重力 基本相互作用
相互作用
2.大小
(1)G=mg
(2)用弹簧测力计测量
3.方向：竖直向下(即垂直于水平面向下)
4.作用点(重心)
注意：重心可能在物体上，也可能在物体之外。
重力
1.定义由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
重心的定义
重心位置的判断
(1)重力是非接触力；
(2)重力的施力物体是地球；
(3)物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受到其他力无关；
(4)重力不一定等于地球对它的吸引力；
(5)重力随纬度的升高而增大；
(6)重力随物体离地高度的增加而减小．
(7)地球上的物体都受到重力的作用，无论质量大小，也无论有无生命.
特别提醒：
1.判断下列说法的正误.
(1)每个力都必有施力物体和受力物体.(　　)
(2)只有相互接触的两物体之间才有力的作用.(　　)
(3)两个力的大小都是5 N，则这两个力一定相同.(　　)
(4)只有物体的重心才受到重力的作用.(　　)
(5)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上.(　　)
×
√
×
×
×
课堂练习
大显身手
2. 物体A对B的压力是15N，如图所示,试画出这个力的图示。
A
B
5N
F=20N
10N
F=50N
3. 某人通过细绳用大小为50 N的力F斜向上与水平方向呈30°角拉物块A，试画出拉力F的图示，并指出受力物体与施力物体。
30°
A
4.关于物体所受的重力，以下说法中正确的是（ ）
A、物体只有在地面静止时才受到重力作用
B、物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力
C、物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力
D、同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大
D
5.关于物体的重心，以下说法中正确的（ ）
A．物体的重心不一定在物体上
B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心
C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变
D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变
ABC
6.如图所示，n块厚度均为d质量为m的相同砖块，靠在一起平放在地面上，今将它们一块一块向上叠迭起来，全部叠完这堆砖，砖的重心升高了______
听物理，如雾里，雾里探物理，终能悟理！

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