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第三章 相互作用——力
重力与弹力
知道重力产生的原因、大小、方向及作用点。
理解重心的概念和影响因素，掌握确定重心的方法。
理解弹力产生的原因，会判断弹力的方向。
能区分力的图示和力的示意图，会利用力的图示和力的示意图来表示力。
2
3
1
重点
重难点
重难点
重点
4
重力
一
相互作用是我们从现今自然科学的观点出发在整体上考察运动着的物质时首先遇到的东西。......相互作用是事物的真正的终极原因。 ——恩格斯
脚与足球有相互作用，足球的速度（大小、方向）发生了变化
运动员与杆有相互作用，杆的形状发生了变化
1.力的定义：力是 对 的作用，力不能离开物体而存在。
一个物体
另一个物体
物体A
物体B
物体A对物体B有力的作用
施力物体
受力物体
物体B对物体A有力的作用
施力物体
受力物体
同时
力是物体间的相互作用，两个物体互为施力物体和受力物体
力的作用效果：改变物体的运动状态或使物体发生形变
速度大小、方向的变化
物体形状或体积的变化
2.力的三要素： 、 、 。
3.力的示意图
大小
方向
作用点
F
在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，并标出力的作用点，表示物体在这个方向所受到的力。
准确表示力的方向、作用点，粗略表示力的大小.
树
叶
总
是
落
向
地
面
水
总
是
由
高
处
流
向
低
处
你能用物理知识解释这些现象吗？
因为受到重力作用
重力
1.定义：由于 而使物体受到的力。
2.方向： 。
3.大小：G= ，g是自由落体加速度，g与物体所处纬度和高度有关，在赤道处g ，在两极处g 。
地球的吸引
重力的施力物体是地球，不是地球对物体的引力，两者大小一般不相等。
竖直向下
重力的方向垂直当地水平面向下，不一定垂直支持面向下，也不一定指向地心。
mg
最小
最大
1N/kg=1 m/s2
重心
(1)定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用 ，这一点叫作物体的重心。重心可以看作是物体所受重力的作用点。
集中于一点
等效
(2)决定因素：①物体的 ；②物体的 。
质量分布
形状
质量均匀分布，形状规则的物体的重心，在几何中心上
质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关
(3)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以应用 的知识，通过实验确定形状不规则物体的重心位置。
二力平衡
支撑法确定物体的重心位置
悬挂法确定物体的重心位置
1.物体的重心能否都在物体上？若不在请举例说明。
答案　可以不在物体上。质量均匀分布的圆环，重心在圆心，不在圆环上。
2.质量均匀分布的球重力为6 N，画出重力的示意图，并思考如何更准确的描述球所受重力？
G
G
2 N
为了更准确的描述重力，我们还需准确描述重力的大小。选取合适的标度表示6 N的力。力是标度大小的几倍，表示力的线段的长度就是标度长度的几倍。
力可以用有向线段表示。有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。这种表示力的方法，叫作力的图示。
作图步骤 力的图示 力的示意图
选标度
画线段
标方向
选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)
从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段
在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向
力的表示方法
1. (2024·济宁市高一期末)下列关于重力和重心的说法正确的是
A.形状规则的物体的重心在几何中心
B.物体的重心不一定在物体上
C.地球表面所有物体受到的重力方向都相同
D.只有物体的重心才受到重力的作用
√
2.(2024·成都市高一期中)如图，两辆车在以相同的速度做匀速直线运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是
A.物体各部分都受重力作用，
认为物体各部分所受重力
集中于一点，即重心
B.重力的方向总是垂直向下
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D.物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用
√
弹力
二
日常生活中的相互作用
这些相互作用都是在物体与物体接触时发生的，可以称为接触力。
弹力
摩擦力
弹力是怎么产生的？
接触力
形变
按压两镜之间的桌面，观察到墙上的光点位置发生了变化，这个现象说明了什么？
答案　说明桌面发生了形变。
(1)定义：物体在力的作用下 或 会发生改变，这种变化叫作形变。
(2)弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力 ，这种形变叫作弹性形变。
1.形变
2.弹力
(1)定义：发生 的物体，要恢复原状，对与它 的物体会产生力的作用。
(2)产生的条件： 且发生 。
(3)方向：与施力物体恢复原状的方向 。
形状
体积
能够恢复原状
形变
接触
接触
弹性形变
相同
1.(1)如图所示，一铁块放在海绵块上
海绵块发生了形变，为了恢复原状，海绵块对铁块产生　　　的弹力，即支持力； (填“向上”或“向下”)
铁块也发生了形变，铁块要恢复原状，会对海绵块产生_______的弹力，即压力。(填“向上”或“向下”)
海绵块对铁块产生弹力（对铁块的支持力），方向向上；是由于海绵发生了形变，形变方向向下。
铁块对海绵块产生弹力（对海绵的压力），方向向向下；是由于铁块发生了形变，形变方向向上。
向上
向下
F′
F
(2)如图，用两弹性绳吊起一重物，弹性绳会发生形变，绳对物体的弹力(拉力)，指向__________的方向。
绳子收缩
F1
F2
弹性绳被拉伸的方向沿绳斜向下
弹性绳对重物弹力的方向沿绳斜向上
为什么物体产生的弹力方向总是与自身的形变方向相反呢？
发生形变的物体由于要恢复原状而产生弹力，则弹力的方向同恢复原状的方向相同，而同形变的方向相反。
2.如图所示，A、B、C、D四个小球均静止在光滑的凹面或平面上，A和B之间是否存在弹力？C和D之间是否存在弹力？
A、B间有弹力
C、D间无弹力
假设法判断
1.弹力的作用点：在物体与物体接触的点或表面上。
2.方向：与施力物体恢复原状的方向 。
3.判断有无弹力的方法：
假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有状态，若状态不变，则不存在弹力，若状态改变，则存在弹力。
相同
(1)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状。(　　)
(2)只有相互接触的物体间可能有弹力。(　　)
(3)放在桌面上的书本对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的。
(　　)
(4)灯绳对电灯的拉力方向与灯绳发生形变的方向相同。(　　)
×
√
×
×
3.(2024·上海市高一期中)书放在水平桌面上，桌面会受到书对它的弹力作用，产生这个弹力的直接原因是
A.书的形变 B.桌面的形变
C.地面的形变 D.书受到的重力
√
桌面会受到书对它的弹力作用，产生这个弹力的直接原因是书本发生微小形变，要恢复原状，对桌面产生弹力作用，故选A。
　4.(1)分别画出图中A所受弹力的示意图，各图中物体A均处于静止状态。
FN
FN
FN1
FN2
FN1
FN2
F1
F2
F1
F2
(2)分别作出下列杆AB受到的弹力。
(3)在①②图中物体A的接触面都是光滑的，③中杆为弹性杆，分别作出下列物体A受到的弹力。
FNB
FNA
FNB
FNA
FNB
FNA
FNB
FNA
FN
F
F
几种常见弹力的方向，具体情形如下：
接触方式
面与面 →垂直于公共接触面
点与面 →过点垂直于面
点与点 →垂直于切面
轻绳 →沿绳指向绳收缩的方向
轻杆 →可沿杆、可不沿杆
重力与弹力
力及力的表示方法
重力
力的基本性质
力的图示和力的示意图
由于地球的吸引而使物体受到的力
力的三要素
重力三要素： G=mg、竖直向下、重心
弹力
形变
微小形变放大法
弹力
产生条件：接触、发生弹性形变
定义
方向：与（施力物体）恢复原状的方向相同
形状规则且质量分布均匀的物体的重心在几何中心，选项A错误；
物体的重心不一定在物体上，也可能在物体的外部，例如圆环，选项B正确；
重力的方向是竖直向下，所以在地球上不同的位置，重力的方向是不同的，故C错误；
重心是重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力的作用，选项D错误。
物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心，选项A正确；
重力的方向总是竖直向下，选项B错误；
物体重心的位置与物体形状和质量分布有关，选项C错误；
物体各部分都受重力作用，选项D错误。
Keep Thinking!

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