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第三章相互作用第一節 重力思考這么幾個問題？——要研究力的什么
一、什么是力？
二、為什么要研究力（力對前面學過的運動有什么影響，力的作用效果是什么）？
三、誰受到的力？誰施加的力？
四、力的三要素是什么？
力是一個物體對另一個物體的作用。
球的運動狀態發生改變, 用哪個物理量來描述物體的運動狀態？
速度
1.物體的運動狀態變化有哪幾種情況？
2.什么原因使物體的運動狀態發生變化
思考與討論——運動狀態改變
相互作用力
速度的大小發生變化
速度的方向發生變化
速度的大小和方向都發生變化
1.下列哪些情況中，物體的運動狀態沒有改變（　?。?br/>A．物體由運動到靜止 B．月球繞著地球轉
C．正在降落的飛機 D．靜止在發射架上的導彈
D
1.用手壓鋸條，鋸條為什么變彎？
2.用手拉橡皮條，橡皮條為什么變長？
3.用手拉彈簧，彈簧為什么變長？
問：是什么作用使物體產生形變呢？
思考與討論
力
（1）定義：力是一個物體對另一個物體的作用。
（2）作用效果：
(一) 使物體的運動狀態發生改變（用速度描述）
（二）使物體發生形變
（3）矢量性：力是矢量，既有大小又有方向。
力的作用效果與哪些因素有關？
思考與討論
力的三要素:
大小、方向、 作用點
大小可以用彈簧稱或彈簧測力計測量
單位：牛頓 符號：N （ 原理是什么呢？）
力的表示方法
用帶箭頭的線段表示力。
線段是按一定比例（標度）畫出的，它的長短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭尾（或箭頭）表示力的作用點。
線段所在的直線叫做力的作用線。
只畫出力的作用點和方向，
表示物體在這個方向上受到了力。
力的圖示
力的示意圖
力的圖示作圖步驟
1.選定標度；
2.從作用點向力的方向畫一有向線段，有向線段的箭頭指向力的方向，有向線段長短按選定標度和力的大小來畫；
3.用箭頭（或箭尾）表示力的作用點。
小車在水平方向受到向右的100N的力F，
如何表示這個力呢？
.
物體A對B的壓力是200N，畫出力的圖示
B 對地面的壓力為500N，畫出力的圖示
B
A
重力作用
重力作用
思考
1.物體受到的重力的施力物體和受力物體各是誰？
2.接觸力，非接觸力？
3.物體的重力就是地球的吸引力？
地球
地球
互相的吸引力
地球上的萬物
我們將“由于地球的吸引而使物體受到的力”叫做重力！
重力只是地球的吸引力一部分，地球的引力是使物體在地球上，另一部分使物體隨地球自轉而轉動。以后將進一步學習。
地球對地面上的物體的吸引，產生的效果，就像磁鐵將鐵屑吸引到磁鐵上。
物體之所以會“靠近”地面，是因為，地面上的物體質量遠小于地球質量。
二、重力
1.重力: 是由地球吸引而使物體受到的力。
特點：
(1)重力是非接觸力
(2)重力的施力物體是地球
大?。嚎捎蓮椈沙訙y出
方向：豎直向下，不是垂直向下
公式：G = mg g = 9.8 N/kg
在北京稱10N的棉花，到赤道上稱得仍然是10N，試問棉花是受潮了，還是變干了？相差多少千克的水份？
思考與討論
垂直斜面向下
豎直向下
你知道建筑工人可以用什么方法判斷大樓是否豎直呢？
重垂線
重垂線的工作原理是什么？
討論
重力的方向總是豎直向下。
G1
G2
G5
G3
G4
Gn
G
等效
重力的作用點畫哪里呢？
重力的作用點————重心
定義：一個物體各部分都受到重力作用，從效果上看，我們可以認為各部分的重力作用集中于一點，這一點叫物體的重心。o 點即為等效作用點，重心！
o
物體的重心除了跟物體的形狀有關外，還跟物體內質量的分布有關
重力的作用點————重心
粗細均勻的棒的重心在它的中點
方形薄木板的重心在兩條對角線的交點。
球的重心在球心
質量分布均勻，形狀規則的物體重心位置在幾何中心
如何確定不規則薄板的重心
A
A
B
A
B
C
請說出這種方法的原理
薄片狀物體重心的確定——懸掛法
Ａ
Ｂ
A
B
C
D
E
2.重心不是物體上最重的地方，重心可以不在物體上。
3.物體的重心不一定落在物體上。
注意：
1.原理：二力平衡，力的等效替換。
做出物體所受重力的示意圖
重心的位置一定在物體上嗎 ？
做一做：
你如何確定一把薄尺子的重心？
總結
1.重心不是重力的真實作用點，重力的作用點遍布整個物體，重心是重力的等效作用點或物體各部分所受重力的合力的作用點。
2.重心不是物體上最重的一點，但可以把物體的質量看成都集中在重心這一點。
3.重心的位置可以不在物體上。
重力的作用點————重心
1)定義：重力的等效作用點，叫物體的重心。
2)重心的確定：
質量分布均勻的物體的重心位置，只跟物體的形狀有關，在其幾何中心上。
質量分布不均勻的物體的重心，都跟物體的形狀有關外，還跟物體的質量分布有關。
比薩斜塔不倒之謎
G
G
G
G
做一做：將書逐步推出桌外
重心在生活的應用
關于物體的重心，以下說法中正確的是 （ ）
A．物體的重心不一定在物體上
B．用線懸掛的物體靜止時，細線方向一
定通過重心
C．一塊磚平放、側放或立放時，其重心
在磚內的位置不變
D．舞蹈演員在做各種優美動作時，其重
心的位置不變
ABC
一杯子裝滿水，杯的底部有一個小孔，在水從小孔不斷流出的過程中，杯連同杯中水的共同重心將（　　?。?br/>A.一直下降
B.一直上升
C.先升后降
D.先降后升
D
重力
2.重力: 是由地球吸引而使物體受到的力。
特點：
重力的施力物體是地球
重力是非接觸力
重力小于地球的吸引力
大?。嚎捎蓮椈沙訙y出
方向：豎直向下而，不是垂直向下
G = mg g = 9.8 N/kg
作用點：幾何中心（形狀規則，質量均勻）
懸掛法（形狀不規則，質量均勻的薄板）
1.力：
1.概念：物體之間的相互作用
2.作用效果：改變物體的運動狀態或使物體發生形變
3.單位：牛頓（N）
4.測量：測力計或彈簧秤
5.三要素：力的大小、方向、作用點
6.表示方法：力的圖示；力的示意圖
1）選取標度；
2）從力的作用點沿力的方向畫一有
向線段；
3）用箭頭表示力的方向
跳高姿勢的變化是不斷刷新跳高成績的關鍵之一，請你談一談背越式跳高與跨越式跳高相比有什么優點．
支持面上物體的穩定程度叫做穩度。物體在某方向的穩度與物體重心高度有關，與物體在這一方向的翻轉半徑有關，穩度具有方向性。
實驗表明，物體在支持面上受到擾動，過物體重心的重垂線與支持面的交點只要還在邊緣接觸點所圍成的支面內，就不會翻倒，一旦這一交點移出支面，就會失去平衡而翻倒。
用η表示物體在某方向的穩度，r表示這一方向的翻轉半徑，h表示重心高度，則η=r/h，穩度η與翻轉半徑r成正比，與重心高度h成反比。
除了可以通過降低重心增加物體穩度外，還可以通過改變支面形狀、水平移動重心增大物體在某一方向的翻轉半徑來增加物體在這一方向的穩度。在太極拳等武術運動中除了用兩腳分開下蹲成馬步降低重心增大穩度外，面向對手成弓箭步，重心前移去擊打對手也可提高自身的穩度;塔吊上在吊鉤的相反方向加裝配重，將橫梁重心后移，可以增加橫梁穩度，防止因前方掛鉤受拉力和前移引起塔吊翻倒。
彈 力橡皮泥做的小狗
　探究形變與彈力的關系
物體的形變一般可以分為：
認識形變
拉伸形變
壓縮形變
彎曲形變
扭曲形變
一、形變
1.形變：物體在力的作用下形狀和體積發生改變
（伸長、縮短、彎曲、扭轉等等）
桌上子放著本書，書和桌面有沒有發生形變呢？
問題
桌面微小形變的演示
放大微小形變的方法
F
有機玻璃的形變
形變使有機玻璃內不同部位的光學性質產生了差異
形 變
物體的形狀或體積發生改變, 叫做形變
形變的種類
按形式分: 拉伸(壓縮)形變,彎曲形變,扭轉形變
按能否恢復原狀分: 彈性形變,非彈性形變(超出彈性限度,也叫范性形變)
如果形變過大，超過一定限度，物體的形狀將不能完全恢復，
這個限度叫做彈性限度
如圖
2.形變的分類
1）按形變程度分
2）按能否恢復分
明顯形變
微小形變
非彈性形變
彈性形變
發生形變的物體在停止受力后，能恢復原狀的形變稱為彈性形變
彈性限度
如果形變過大，超過一定限度，即使撤去作用力，物體也不能完全恢復原來的形狀，這個限度叫彈性限度
一、形變
二、彈力：
1.定義：發生形變的物體，由于要恢復原狀，
對與它接觸的物體產生力的作用
2.作用過程
人在跳板上受到的彈力(支持力)是什么物體發生形變而產生的？
彈力是由跳板形變而產生
A受力B形變
3 .產生的條件（原因）
物體間相互接觸
物體發生彈性形變
－－接觸力
5.彈力的方向：
方向
壓力：
支持力：
拉力：
表面張力
4 .作用點:
相互作用的物體的接觸面(點)上
方向垂直于接觸面而指向受力物體
沿著繩指向繩收縮的方向
形變恢復的方向。
練習1.關于彈力產生的原因，下列說法正確的是（ ）
A.木塊放在桌面上受到向上的支持力，這是木塊發生微小形變而產生的。
B.用一根細竹竿撥動水中的木頭，木頭受到竹竿的推力，這是由于木頭發生形變而產生的。
C.繩對物體的拉力方向總是豎直向上。
D.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是由于電線發生微小形變而產生的 。
D
練習2.已知物體甲和乙之間有彈力的作用，那么( )
A.物體甲和乙必定直接接觸，且都發生了形變。
B.物體甲和乙不一定直接接觸，但必定都發生了形變。
C.物體甲和乙必定直接接觸，但不一定都發生了形變。
D.物體中和乙不一定直接接觸；也不一定都發生了形變。
A
各種接觸面之間的彈力方向判斷
F
F2
F1
1.曲面與平面之間的彈力方向
結論：過接觸點垂直于平面指向受力物體
點面接觸，跟面垂直
F1
F1
2.點與平面之間彈力方向
結論：過接觸點垂直于平面指向受力物體
光滑斜面
A
B
FA
FB
點面接觸，跟面垂直
3.曲面與曲面之間彈力方向
與過接觸點的公切面垂直并指向受力物體
半球形的碗
F
A
B
F
FB對A
F1
F2
半球形的碗
課本 P56 問題與練習 3
練習
F1
F1
F2
我們對彈力方向做一個總結
1.彈簧兩端的彈力方向，與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復原狀方向
2.輕繩（或橡皮條）對物體的彈力方向，沿繩指向繩收縮的方向
3.點與面接觸時的彈力方向，過接觸點垂直于接觸面（或接觸面切線方向）而指向受力物體。　
4.平面與平面接觸時彈力的方向，垂直于接觸面而指向受力物體
5.曲面與平面接觸時彈力的方向，過接觸點垂直于平面接觸面（在接觸點與球心的連線上）而指向受力物體
6.曲面與曲面相接觸時彈力的方向，垂直過接觸點的分切面，通過兩球球心而指向受力物體
彈力有無的判斷
對于微小形變，用假設法或拿去法
A
B
光滑水平面并排放著靜止的木塊A、B
假設A、B間有彈力
以B為研究對象，B受力：
G
N地
NA→B
B不可能靜止，所以A、B間沒有彈力
彈力有無的判斷
判斷球與斜面間有無彈力
假設球與斜面間有彈力
以球為研究對象，球受力：
G
T
N斜面→球
球不可能靜止，所以球與斜面間沒有彈力
彈力有無的判斷
光滑球靜止在水平地面
假設球與木塊間有彈力
以球為研究對象，球受力：
G
N
N木塊→球
球不可能靜止，所以球與斜面間沒有彈力
判斷彈力的有無：1.根據彈力產生條件
2.拿去法
3.假設法
彈力有無的判斷
輕繩與輕桿受力特點
輕繩的含義：
不計質量的柔軟的繩子。
輕繩的受力特點：
1.只能拉不能壓；
2.輕繩的拉力一定沿繩方向；
3.同一根繩子張力處處相等。
輕繩與輕桿受力特點
輕桿的含義：
不計質量不發生宏觀形變的桿
輕桿受力特點：
1.可拉可壓；
2.桿所受的力不一定沿桿的方向；
實驗與探究
實驗用具如右圖，根據
課本測量記錄實驗數
據．總結得出結論．
科學家的結論：在彈性限度
內，彈簧彈力Ｆ的大小與彈
簧的伸長（或縮短）量ｘ成
正比，用公式表達為：
　Ｆ＝ｋｘ（胡克定律）
Ｋ為彈簧勁度系數，單位為Ｎ／ｍ．
三、胡克定律
例題：一根彈簧在彈性限度內，受100N 拉力時長度為 25cm ，受 300N 壓力時長度為5cm ，求這個彈簧的勁度系數 k 和原長 L0 。
k = 2000 N/m ; L0 = 20 cm
彈力
直接接觸
發生彈性形變
產生條件
方向
壓力：方向垂直于接觸面而指向被
壓的物體
支持力：方向垂直于接觸面而指向
被支持的物體
拉力：沿著繩指向繩收縮的方向
大小
彈簧彈力：胡克定律 F ＝ k x
其它彈力：由物體受其它力和運
動狀態求解
判斷下列支持面對物體彈力的方向
點和曲面接觸，彈力通過接觸點垂直于切面
點和線接觸，彈力通過接觸點垂直于線
例：畫出下列物體所受到的所有彈力。
O
彈力有無的判斷
A
B
C
例1.分析A對C有無彈力作用
例2.小球受到哪些彈力？（接觸面均光滑）
繩子緊繃
F
F
水平
AD
例1.如圖所示，四個完全相同的輕質彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況不相同：（ ）
F
F
F
F
F
①
②
③
④
桌面光滑
桌面粗糙
則四個彈簧的伸長量x1、x2、x3、x4的關系是
D

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