在初二下學(xué)期，我們學(xué)習(xí)了力、重力、彈力、摩擦力的相關(guān)基礎(chǔ)知識，知道了力的作用是相互的，力可以用力的示意圖來表示，二力平衡時物體受到的合力為零。在此基礎(chǔ)上，本章我們要進一步研究的力的特性，學(xué)習(xí)如何分析、計算重力、彈力、摩擦力，學(xué)習(xí)作用力和反作用力的特性，學(xué)習(xí)力的等效分析和處理的方法，解決多力作用下物體的平衡問題。為學(xué)習(xí)、解決運動和力的關(guān)系問題打好基礎(chǔ)。第三章：相互作用1.重力與彈力01【學(xué)情銜接】已經(jīng)學(xué)習(xí)知道的知識銜接問題將要達成的核心目標(biāo)1.力是物體對物體的作用，可以使物體發(fā)生形變或改變運動狀態(tài)，可以用力的示意圖來表示。2.重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，跟質(zhì)量的關(guān)系可以用公式G=mg表示，方向豎直向下，等效作用點叫做重心。2.物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力叫做彈力，在彈性限度內(nèi)，物體的形變越大，產(chǎn)生的彈力越大，彈簧測力計就是利用這個道理做成的。力的基礎(chǔ)知識→力的特性、圖示、示意圖重力、重心→重力的三要素彈力→彈力的產(chǎn)生條件、有無及方向的判斷1.理解力的基本特性，能分清受力物體和施力物體，知道力的三要素，會用力的圖示和示意圖來表示力。2.理解重力的大小及方向；知道重心的概念，能確定一些物體的重心位置。3.知道彈力、彈性限度等概念；知道彈力產(chǎn)生的條件，掌握判斷有無彈力及彈力方向的方法，會探究并理解胡克定律。02【銜接講解】一、力的基礎(chǔ)知識→力的特性、圖示、示意圖力是物理學(xué)的一個基本概念，也是生活中經(jīng)常使用的一個名詞。用手“推”桌子，手對桌子有了“推的作用”，同時桌子也“推”手，手也有了被“擠壓”的感覺，即手與桌子之間有一個“推力”。1.力的概念：力是物體對物體的作用。（1）通常把研究對象叫受力物體，相互作用的另一物體叫施力物體。（2）并非有生命的物體才是施力物體，也并非先有施力物體后有受力物體。（3）有力作用的兩個物體不一定要直接接觸。如兩個磁極之間不接觸也有力。2.力的基本特性：物質(zhì)性指力不能脫離物體而獨立存在，只要有力，必然同時存在施力物體和受力物體。相互性指力總是成對出現(xiàn)的。甲對乙有力，乙也一定對甲有力；施力物體也是受力物體，受力物體也是施力物體。同時性指力的作用是同時的，沒有先后。物體間的這一對相互作用力總是同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化的。矢量性指力不僅有大小，而且有方向，是矢量。獨立性指一個物體可受到多個力作用，每個力都獨立地產(chǎn)生作用效果。3.力的分類：按性質(zhì)分有重力、彈力、摩擦力等。按效果分有壓力、支持力、動力、阻力等。按接觸與否分有彈力、摩擦力等接觸力，有重力等非接觸力。說明不同名稱的力，性質(zhì)可能相同。如推力、拉力、壓力、支持力都是彈力。同一性質(zhì)的力，效果可能不同。如摩擦力可以是動力，也可以是阻力。4.力的三要素力有大小，單位是牛頓，簡稱牛，符號為N；力有方向，用有方向的線段表示。力的作用點，當(dāng)物體可當(dāng)作質(zhì)點時，可認為在重心上。5.力的圖示：準確表示力的三要素的一種方法。具體要求是四定三標(biāo)。6.力的示意圖：只大致準確地畫出力的方向和作用點,表示物體在這個方向上受到了力,這種粗略表示力的方法,叫做力的示意圖。二、重力、重心→重力的三要素1.重力，是由于地球的吸引而使物體受到的力，施力物體是地球。地球表面附近的一切物體，不論是靜止的，還是運動的，都受重力作用。由于受地球自轉(zhuǎn)的影響,重力一般不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力。2.重力的三要素大小mg（通常g＝9.8N/kg＝9.8m/s2）同一質(zhì)量的物體在不同地點重力不同；在同一地點，物體受到的重力與其質(zhì)量成正比。單位：牛頓，符號N。方向總是豎直向下，非“垂直向下”。作用點在物體的重心上。一個物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，可以認為各部分所受重力的作用都集中于一點，這一點叫做物體的重心。重心是物體各部分所受重力的等效作用點。3.重心重心不是物體內(nèi)最重的一點，物體內(nèi)也不存在這樣的一點。重心可以在物體上，也可以在物體外。重心位置形狀規(guī)則的物體形狀不規(guī)則的物體質(zhì)量分布均勻的物體只跟物體的形狀有關(guān)；如果是規(guī)則幾何體，重心在幾何中心。如下左圖只跟物體的形狀有關(guān)；如果是薄板狀物體，可用懸掛法確定。如下中圖。質(zhì)量分布不均勻的物體除跟物體的形狀有關(guān)外還與質(zhì)量分布情況有關(guān)；可用支撐法或懸掛法確定重心位置。質(zhì)量分布發(fā)生變化，其重心的位置也發(fā)生變化。如下右圖水不斷漏出時，重心位置先下后上。三、彈力→彈力的產(chǎn)生條件、有無及方向的判斷1.彈力的概念發(fā)生彈性形變的物體（彈簧），由于要恢復(fù)原狀，對與它接觸并使之發(fā)生彈性形變的物體（如手）產(chǎn)生力作用，這種力稱為彈力。2.彈力方向的例析桌面對書的支持力方向垂直接觸面向上。書對桌面的壓力方向垂直接觸面向下。繩對電燈的拉力方向沿繩方向向上。電燈對繩的拉力方向沿繩方向向下。桌面的形變方向向下。書的形變方向向上。繩的形變方向向下。電燈的形變方向向上。結(jié)論：彈力的方向與施力物體的形變方向相反，或與施力物體恢復(fù)形變的方向相同。3.彈力的大?。?）一般情況：與彈性形變的大小有關(guān)，彈性形變越大，彈力越大，形變消失，彈力隨著消失。（2）實驗表明：彈簧發(fā)生彈性形變時，在彈性限度內(nèi)，彈力大小跟彈簧伸長（或縮短）的長度成正比，即F＝kx。注意：①x是彈簧的形變量，是彈簧伸長（或縮短）的長度，而不是彈簧的長度。②k稱為彈簧的勁度系數(shù)，單位是牛頓每米，符號N/m，反映了彈簧的“軟”、“硬”程度，大小由彈簧本身的性質(zhì)決定，與彈力大小無關(guān)。③應(yīng)用F=kx時，各物理量的單位統(tǒng)一成國際單位制。4.彈力產(chǎn)生的條件：直接接觸、彈性形變，缺一不可?！睢究缟吓_階】四、彈力有無的判斷方法1.假設(shè)法：假設(shè)將與研究對象接觸的物體撒去，判斷研究對象的運動狀態(tài)是否發(fā)生改變，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。如上圖：據(jù)此可判斷得出甲球受斜面的彈力，乙球不受斜面的彈力2.替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來替換，看能不能維持原來的力學(xué)狀態(tài)。如將側(cè)壁、斜面用海綿來替換，將硬桿用輕彈簧（橡皮條）或細繩來替換。如下左圖，BA對A施加的是拉力，CA對A施加的是支持力3.狀態(tài)法：因為物體的受力必須與物體的運動狀態(tài)相吻合，所以可以依據(jù)物體的運動狀態(tài)由相應(yīng)的規(guī)律（如二力平衡等）來判斷物體間的彈力。如上右圖，AB面對球無彈力。五、彈力方向的特點及判斷1．一些結(jié)論：（1）繩子只能受拉力而發(fā)生形變，即繩子只能承受拉力。因此繩子拉物體的彈力的方向總是沿著繩子指向其收縮的方向。（2）物體放在支持物上而受到的彈力，也即物體受到的支持力，方向總是垂直于支持面指向被支持的物體。2.常見彈力方向歸類總結(jié)接觸方式面與面點與面點與點垂直于公共接觸面過接觸點垂直于面垂直于切面壓力、支持力的方向都垂直于接觸面。點面接觸的物體間的彈力，若面為曲面時，則過接觸點作曲面的切面，彈力的方向垂直于切面指向被接觸的物體。六、輕繩、輕桿、輕彈簧的受力特點比較輕繩輕桿輕彈簧僅能受拉力既可受拉力，又可受壓力一般形變量是微小的，形變消失或改變幾乎不需要時間一般形變量是微小的，形變消失或改變幾乎不需要時間非微小形變，一般形變變化需要一段時間沿繩收縮的方向可沿桿可不沿桿彈簧形變的反方向沿繩、線上的彈力方向一定沿繩或線；繩或細線只能伸長，不能縮短，因此繩或細線上的彈力只能充當(dāng)拉力。桿對小球的彈力有可能不沿桿。此處豎直向上。彈簧能伸能縮，彈力既可當(dāng)推力，也當(dāng)拉力。03【典例分析】 【類型一】力的基礎(chǔ)【例1】（多選）關(guān)于施力物體和受力物體的說法中正確的是()A．桌面對書的支持力，施力物體是桌面，受力物體是書B．書對桌面的壓力，施力物體是桌面，受力物體是書C．桌面對書的支持力，施力物體是書，受力物體是桌面D．書對桌面的壓力，施力物體是書，受力物體是桌面【反思與感悟】研究力的問題，必須明確受力物體就是研究對象，通常就是分析研究對象的受力、運動情況?！绢愋投筷P(guān)于力的圖示與示意圖2．（多選）一個重20N的物體沿著斜面下滑，如下圖所示，關(guān)于物體所受重力的圖示不正確的是()【反思與感悟】要嚴格按要求作力的圖示，而分析受力時一般作力的示意圖?！绢愋腿筷P(guān)于彈力方向的判斷【例3】分別畫出圖中物體P受到的彈力?！痉此寂c感悟】彈力方向的判定,是一個重點和難度。一般需先判斷接觸處是否有彈力，再根據(jù)接觸處的特點判斷彈力的具體方向。關(guān)鍵是熟悉各種接觸方式中的彈力方向?！绢愋退摹筷P(guān)于彈力大小的計算【例4】如圖甲、乙所示，是探究某根彈簧伸長量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖，下列說法正確的是()A．彈簧的勁度系數(shù)是2N/mB．彈簧的勁度系數(shù)是2×103N/mC．當(dāng)彈簧受F2＝800N的拉力作用時，彈簧伸長量為x2＝20cmD．當(dāng)彈簧伸長量為x1＝20cm時，彈簧產(chǎn)生的拉力是F1＝400N【反思與感悟】請注意理解F=kx中各量的物理意義及單位要求，此定律實際上是胡克定律，也是一個重要的實驗定律。04【自測練習(xí)】 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1．下列說法中正確的是()A．力的作用效果完全由力的大小決定B．物體發(fā)生相互作用時，總是施力在先，受力在后C．一個物體受到幾個力作用時，它就一定同時對別的物體施了幾個力D．一個物體施加的力，不一定作用在別的物體上2．一物體靜止在水平桌面上，則下列說法中正確的是()A．物體對桌面的壓力就是重力B．物體對桌面的壓力使物體產(chǎn)生了形變C．桌面的形變對物體產(chǎn)生了支持力D．桌面對物體的支持力使桌面產(chǎn)生形變3.（多選）如圖所示，a的質(zhì)量是2kg，b的質(zhì)量是1kg。設(shè)接觸面是光滑的，a和b都靜止不動，其中a受兩個或兩個以上彈力的是()4.如圖所示，重為40N的木塊A靜止于斜面B上，已知木塊A對斜面B的壓力為16N，方向垂直于斜面，試畫出A所受重力的圖