1.重力与弹力第三章相互作用力

CONTENTS内容导览1探究新知-重力2探究新知-弹力3探究新知-胡克定律

学习目标

学习目标学生能理解重力的概念、施力物体、方向及重力与质量的关系公式G=mg。能准确确定形状规则与不规则物体的重心位置，会用力的图示或示意图表示重力。理解弹力概念、产生条件及方向，知道胡克定律并能运用其解决相关问题。

课堂导入

课堂导入问题为什么平衡杆的长度会影响杂技演员的稳定性？体操运动员落地时为什么要保持特定的姿势？这些现象背后隐藏着怎样的物理原理？02情境杂技演员在表演高空走钢丝时，手中总是握着一根长长的平衡杆。这根看似普通的杆子，在演员脚下钢丝微微晃动时，能帮助他迅速调整姿态保持平衡。而在体操赛场上，运动员完成落地动作时，往往会将双臂高高举起，身体微微前倾。01

探究新知-重力

创设情景在日常生活中，我们常常会遇到一些看似简单却蕴含物理知识的现象。例如，当你站在体重秤上时，秤显示的是你的重力大小；而当你坐在汽车里，汽车加速或转弯时，你会感受到身体的倾斜或晃动。这些现象都与重力和重心的概念密切相关。通过本节课的学习，我们将深入理解重力和重心的定义及其应用。

创设情景思考2：思考1：思考：如果将一个物体悬挂在空中，它的重力作用点在哪里？讨论：物体的各部分都会受到重力的作用，但从效果上看，可以认为重力作用集中于一点，这一点就是物体的重心。对于形状规则且质量均匀分布的物体，如均匀细直棒或均匀球体，其重心位置相对容易确定。但如果是形状不规则或质量分布不均匀的物体，如何确定其重心呢？思考：为什么地球上的物体都会受到重力的作用？讨论：根据教材内容，重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的施力物体是地球，方向总是垂直向下。我们可以从公式G=mg中看出，物体的质量越大，受到的重力也越大。那么，重力的方向是否在所有情况下都是垂直向下的呢？这需要进一步探讨。

创设情景思考4：思考：如何通过实验确定一块形状不规则薄板的重心位置？讨论：我们可以通过悬挂法来确定薄板的重心。具体方法是：先在薄板的一个点悬挂起来，画出一条竖直线；然后换另一个点再次悬挂，再画出一条竖直线。两条线的交点即为薄板的重心。这种方法的原理是什么？它是否适用于所有形状的物体？02思考3：思考：载重汽车的重心为什么会随着装载货物的变化而变化？讨论：载重汽车的重心不仅与汽车本身的形状有关，还与货物的质量分布密切相关。当货物装得越多，或者货物的位置越靠近车尾时，汽车的重心就会向后移动。这种变化对汽车的稳定性有何影响？这需要结合实际生活中的例子进行分析。01

知识小结1.重力：由于地球的吸引而使物体受到的力单位是牛顿（N），符号：G公式：G=mg，（g是自由落体加速度）2.重心：可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。3.重心的确定：质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关；质量分布不均匀的物体，重心的位置还跟物体内质量的分布有关；形状规则的均匀物体，重心较易确定，如均匀细直棒的重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心。4.实验确定重心：可通过悬挂法确定形状不规则物体的重心位置。

探究新知-弹力

创设情景当你用力拉橡皮筋时，橡皮筋会变长；当你用手指按压桌面时，虽然肉眼看不到，但桌面确实发生了形变。这些现象在生活中随处可见，但你是否思考过，为什么物体在受力后会发生形变？这种形变又如何影响物体之间的相互作用？

创设情景思考2：思考：如果形变很微小，我们如何观察到它？讨论：对于微小形变，我们可以借助一些实验装置来放大形变的效果。例如，在图3.1-6中，通过平面镜和光点的变化，可以观察到桌面的微小形变。这种方法利用了光的反射原理，将微小的形变转化为光点位置的显著变化，从而便于观察。02思考1：思考：什么是形变？生活中有哪些常见的形变现象？讨论：形变是指物体在力的作用下形状或体积发生改变的现象。例如，用手拉橡皮筋使其伸长、用脚踩气球使其变形、甚至将一本书压在桌面上，都会使物体发生形变。有时形变很明显，如橡皮筋的拉伸；有时形变很微小，如桌面的压缩，但只要有力作用，就会有形变。01

创设情景02思考：弹力的方向有什么特点？讨论：弹力的方向总是与物体恢复原状的趋势一致。例如，地板对物体的支持力方向是竖直向上的，绳子的拉力方向是沿着绳子指向绳子收缩的方向。弹力的方向取决于物体的形变方式和接触面的性质。思考4：01思考：为什么发生形变的物体会对其他物体产生力的作用？讨论：发生形变的物体具有恢复原状的趋势，这种趋势会使物体对与它接触的物体施加力的作用。例如，被拉长的弹簧会对连接的小车产生拉力，被压弯的跳板会对运动员产生支持力。这种力就是弹力。思考3：

知识小结1.形变：物体在力的作用下形