2. 重力优质课教案推荐

重力

弹力

摩擦力

一. 教学内容：

第一节

重力、基本相互作用

第二节

弹力

第三节

摩擦力

二. 知识要点：

1. 知道力是物体间的相互作用，力是使物体发生形变和运动状态发生变化的原因。

2. 知道力是矢量，有大小、有方向，在具体问题中能够画出力的示意图。

3. 知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，了解四种基本相互作用。

4. 知道重力的大小和方向，知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。

5. 知道什么是形变和弹性形变，理解什么是弹力以及弹力产生的条件、弹性限度。

6. 知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（或力的示意图）中正确画出它们的方向，掌握胡克定律，能够运用二力平衡条件确定弹力的大小。

7. 知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念。

8. 知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。

9. 知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。

三. 重点、难点解析：

（一）力和力的图示

1、物体运动状态改变：只要物体的速度变化，不管是大小、方向、还是大小和方向都改变都叫运动状态发生了改变。

2、把改变物体运动状态、产生形变的原因，即物体与物体之间的作用，称为力。单位_____，简称_______，符号______。

（1）力的作用是相互的，每一个力都涉及到两个物体，我们把其中一个物体称为施力物体，另一物体称为受力物体。

（2）力的作用效果是：改变物体的运动状态、使物体发生形变。

3、力的三要素：大小、方向、作用点。只有这三个方面都明确了，这个力才能完全表达出来。

（1）用带箭头的线段把力的大小、方向和作用点表示出来，称为力的图示。

（2）用带箭头的线段把力的方向和作用点表示出来，称为力的示意图。

（3）力既有大小又有方向，因此力是矢量。

（二）重力

1、重力的产生：由于地球的吸引而使物体受的力叫重力。

思考：能否说重力就是地球对物体的吸引力？

2、重力的大小：物体重力G与质量m的关系是G=mg，g就是以前学过的重力加速度。

3、重力的方向：竖直向下，也可说是垂直当地水平面向下。

思考：能否说重力的方向一定指向地心？

4、重力的作用点：我们可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。

思考：（1）物体重心位置与物体的________、________有关，形状规则的均匀物体重心就在____________。

（2）物体重心一定在物体上？

物体重心的位置由物体的形状及质量分布的情况所决定，物体的重心可以在物体上，如均质矩形或圆形木（铁）薄板，均质实心立方体、球体等；也可以不在物体上，如金属圆环、空心立方体或球壳以及呈折线状的物体，质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，

还与物体的质量分布有关，例如：轮船的重心随着装载货物的多少和装载位置的变化而变化。这一变化对船的安全航行是很有意义的。

（3）如何通过实验确定薄板的重心？

（三）四种基本相互作用

基本相互作用

发现时间

强度与距离关系

存在形式

引力相互作用

_______

_____________

________ 电磁相互作用

_______

_____________

_________ 强相互作用

_______

_____________

_________ 弱相互作用

_______

____________

________

（四）力的分类

按效果分：拉力、压力

接触力

支持力、阻力等

按照相互作用物体是否接触：

按性质分：弹力、摩擦力等

按性质分：

非接触力

重力、分子力、电磁力

（五）弹力

1、形变、弹性形变、弹性限度

2、弹力

（1）定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。

（2）弹力产生的条件：两物体直接接触且发生弹性形变

思考：书放在水平桌面上，书和桌面都发生微小形变。桌面对书的支持力是由于___发生形变对___产生___向_____的弹力，书对桌面的支持力是由于___发生形变对___产生___向_____的弹力。

（3）弹力的方向

压力的方向垂直于物体的接触面而指向被压的物体

（画出书对斜面的压力）

支持力的方向垂直于物体的接触面而指向

被支持的物体（画出斜面对物体的支持力）

绳子的拉力方向是沿绳而指向绳收缩的方向

（画出绳对物体的拉力）

3、相互接触的物体，当相互挤压或拉伸产生形变时，则在接触处产生弹力，若仅是接触，而不互相挤压或拉伸，没有发生形变，则无弹力产生。然而，如何判断接触的物体是否发生了形变从而判断它们间是否有弹力呢?下面介绍常用的判断方法：

“假设法”判断弹力是否存在

相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两物体在接触处产生弹性形变时，两物体间才能有弹力产生。当形变不明显难以直接判断时，可用“假设法”判定。所谓“假设法”，就是假设与研究对象接触的物体施加了弹力（或者没施加弹力）。画出假设状态下受力图，判断受力情况与原有状态是否矛盾，若矛盾，说明假设不正确，则两者间无弹力（或者有弹力）；若不矛盾，说明假设正确。

在如图所示的情况中，若AC面和AB面对球都有弹力，这两个弹力方向分别垂直于AC和AB面，则球所受的力如图所示，由于AB面对球的弹力FN2，使球不能静止在原来位置，与球处于静止状态的实际情况不相符，故AB面对球的弹力FN2不存在。

FN1 B FN2 A G C

4、胡克定律

（1）内容：_____________________________ （2）公式：F=kx 思考：公式中k称为弹簧的劲度系数，单位_______，符号_____，由弹簧本身决定，公式中x指弹簧的形变量，x＝__________。

（六）摩擦力

两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力叫摩擦力。

<一>静摩擦力

1. 相对静止：一个物体相对于另一个物体无位置变化。

相对运动趋势：假设接触面光滑无摩擦，物体将向何方做相对运动，即有此方向上的运动趋势。

思考：如何判断两物体间的相对运动趋势？

2. 定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦力。

3. 静摩擦力产生的条件为：物体接触并挤压；物体间有相对运动的趋势；两接触面不光滑。

4.方向：跟接触面相切且与物体相对运动趋势方向相反。

大小：随着外力的增大而增大，但有一个最大值。

最大静摩擦力：静摩擦力的最大值，其最大值等于物体刚要开始运动时所受的静摩擦力。两

物体实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力之间，即

。

（1）如图所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平力F推时，此物体静止不动，这说明静摩擦力的大小等于F；当人用2F的水平力去推时，物体仍静止不动，此时静摩擦力的大小为2F。可见，静摩擦力的大小随推力的增大而增大，所以说静摩擦力的大小由外部因素决定。当人的水平推力增大到某一值时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把Fm叫做最大静摩擦力。故静摩擦力的取值范围是：0

①静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。

②静摩擦力可以是阻力，也可以充当动力，如人跑步时地面给人的摩擦力就是动力，传送带上的物体随传送带一起动，静摩擦力也是动力

③最大静摩擦力一般比滑动摩擦力略大，但有时认为二者是相等的。

（2）静摩擦力的方向

静摩擦力的方向沿着两物体接触面的切线，与相对运动趋势方向相反，而相对运动趋势的方向又难以判断，这就使静摩擦力方向的判定成为一个难点。同学们可以采用下列方法判断静摩擦力的方向：

①用假设法判断静摩擦力的方向，我们可以假设接触面是光滑的，判断物体将向哪滑动，从而确定相对运动趋势的方向，进而判断出静摩擦力的方向。

例如，如图所示，物体A静止在斜面B上，要判断物体所受静摩擦力的方向，可以假设斜面光滑，则物体将沿斜面下滑。说明物体静止在斜面上时有相对斜面向下滑的趋势，从而判定A所受的静摩擦力方向沿斜面向上。

A B ②根据物体的运动状态判断静摩擦力的方向

例如，如图所示，在拉力作用下，A、B一起在水平地面上做匀速运动，对A来说，它在水平方向受到向右的拉力F而处于平衡状态，根据平衡条件知，A必然受沿A、B接触面向左的静摩擦力，由于物体B相对地面向右滑动，所以B在地面上受到向左的滑动摩擦力作用，根据平衡条件可知，在AB接触面上，B受到向右的静摩擦力作用。

A F

B

<二>滑动摩擦力

1. 定义：当一个物体在另一个物体的表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫滑动摩擦力。

2. 产生条件：

①接触面粗糙

②两物体之间存在弹力的作用

③两物体之间存在相对运动

3. 方向：滑动摩擦力的方向跟接触面相切，并且跟物体相对运动

的方向相反。

4. 大小：滑动摩擦力跟正压力成正比。

即FFN

【典型例题】

例1. 下列说法中正确的是

A. 同学甲用力把同学乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

B. 只有有生命的物体才会施力，无生命的物体只能受到力，不会施力

C. 任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

D. 在几组力的图示中，长的线段所对应的力一定比短的线段所对应的力大

解析：力的作用是相互的。但效果可以不同，故A错。

不管物体是否有生命，当它与别的物体发生相互作用时，它既是施力物体，同时也是受力物体。不存在只施力不受力的物体，也不存在只受力不施力的物体，故B错。

自然界中的物体都不是孤立的，而是相互联系着的，每一个物体总会受到别的物体的作用，是受力体，同时也对别的物体施加力的作用，又是施力体，故C正确。

在同一个标度下，说法D没有错，但在没有指明力的标度或采用不同标度时，线段的长度就失去了表示力的大小的意义，故D错。

答案：C

说明：本题考查了力的概念。力是物体间的相互作用。

一方面说明了力不能脱离物体而存在，另一方面说明了力的相互性，一个物体既是施力物体，同时也是受力物体。

例2. 请在下图画出杆和球所受的弹力。

（a）杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两点处对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直，如下图（a）所示。

（b）杆对C、D两处有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直其切面指向球心，D处弹力垂直杆向上。如下图（b）所示。

（c）挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳斜向上。如下图（c）所示。

说明：面接触时的压力和支持力与接触面垂直，但不一定竖直，点接触的压力和支持力与过切点的切面垂直，沿球面的半径方向。

例3. 用水平推力F＝20N把一个质量为5kg的物体压在竖直墙壁上下滑，墙壁与物体的动摩擦

因数为0.2，判断物体所受摩擦力的方向，求摩擦力的大小。

解析：物体对墙壁的压力FN＝F＝20N，所受摩擦力F’＝FN＝0.2×20N＝4N，物体相对于墙下滑，物体受到的摩擦力的方向向上。

答案：向上

4N

说明：物体对接触面的压力不一定等于物体受的重力。

例4. 如图所示，地面上叠放着A、B两个物体，力F分别作用于A、B两物体上时，A、B静止不动，试分别分析A、B受到的摩擦力的情况。

解析：（1）F作用于A物体，A相对B有向右的运动趋势，B相对A有向左的运动趋势，故A受到向左的静摩擦力，其大小等于F。B受到A给它的向右的静摩擦力，其大小也等于F。由于A、B相对静止，B有向右运动的趋势，因此B受到地面给它的向左的静摩擦力，大小也等于F，如下图所示。

（2）F作用于B物体上，B相对地有向右的运动趋势，故B受到地面给它的向左的静摩擦力，大小等于F。而A物体若受到B物体给它的摩擦力，则不可能静止，故A、B之间没有摩擦力的作用。如下图所示。

答案：见解析。

说明：在判断物体之间有无静摩擦力时，也可以先假设两物体之间有静摩擦力的作用，而实际情况与判断的结果不符，则无此静摩擦力。

【模拟试题】

1、下列叙述正确的是：（

）

A. 所有物体间的作用都是相互的

B. 施力物体必定是受力物体

C. 力不能离开物体而独立存在

D. 不接触的物体间一定没有力的作用

2、下面关于重力说法正确的是：（

）

A. 物体受到的重力是由于地球对物体的吸引而引起的

B. 静止的物体不受重力作用，只有落向地面时才受重力作用

C. 物体向上抛出时所受重力小于静止时受的重力

D. 重力的方向总是竖直向下

E. 重力的方向总是垂直支持物体的支持面

3、关于重心下列说法正确的是：

A. 物体的重心就是物体所受重力的作用点

B. 重心是物体上最重的一点

C. 物体重心位置可能随物体形状的变化而变化

D. 任何规则形状的物体，它的重心一定在其几何中心

4、地球围绕太阳公转是由于太阳和地球之间存在

A. 万有引力

B. 电磁力

C. 强相互作用

D. 弱相互作用

5. 如图，一个球形物体O静止放在水平地面上，并与竖直墙相接触，A、B两点是球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是（

）

A. 物体受三个力，重力、B点的支持力、A点的弹力

B. 物体受二个力，重力、B点的支持力

C. 物体受三个力，重力、B点的支持力、地面的弹力

D. 物体受三个力，重力、B点的支持力、物体对地面的压力

6. 小木块放在桌子上，下列说法正确的是（

）

A. 在接触处只有桌子有弹力产生

B. 在接触处桌面和小木块都有弹力产生

C. 木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力

D. 木块对桌子的压力是木块的重力

7. 关于滑动摩擦力下列说法正确的是：（

）

A. 滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反。

B. 两物体接触面积越大滑动摩擦力越大。

C. 静止的物体一定不受滑动摩擦力。

N得与F成正比与FN成反比。

D. 由8. 关于静摩擦力下列说法正确的是：（

）

A. 静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。

B. 运动的物体一定不能受到静摩擦力的作用。

C. 物体间的压力越大，静摩擦力越大。

D. 有摩擦力一定有弹力。

9. 人站在地面上，人对地面施加了压力，人是____物体，地面是____物体，同时地对人施加了支持力，地面是____物体，而人是___物体

10. 如图所示，用水平外力F作用在质量为m的物体上（设受力F的面绝对光滑），恰好

FF

使物体静止，此时物体与墙之间的摩擦力为

，如将F增大为3F，物体与墙之间的摩擦力为

。

F

11. 画出竖直向上飞行的质量为2000kg的火箭所受重力的图示

12. 画出小球所受的重力和弹力

画出杆所受的弹力

13. 一根弹簧挂500g砝码时长28.0cm，挂400g时长27.2 cm，求弹簧的原长。

14. 重为400N的物体放在水平地面上，物体与地面间的最大摩擦力是120N，动摩擦因数是0.25，如果分别用70N和150N的水平力推物体，求物体受到的摩擦力分别是多少？

15. 质量为m的物体在倾角为的斜面上，物体与斜面的因数为，分别求出下列两种情况下物体所受摩擦力的大小和方向

（1）物体处于静止状态

（2）物体沿斜面下滑

【试题答案】

1. ABC

2. AD

3. AC

4. A 5. B 6. BC 7. C

8. D

9. 施力

受力

施力

受力

10. mg

mg

11. 略

12. 略

13. 24cm 14. 用70N 的力时，摩擦力为静摩擦力，大小为70N；用150N的力时，摩擦力为滑动摩擦力，大小为100N。

15.（1）mgsin

（2）mgcos