第三章 相互作用
§3.1 重力 基本相互作用
学习目标
知识与技能
1、知道重力产生的原因及其定义。
2、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系，能用重锤线检验一条线或一个面是否竖直或水平。
3、知道物体重心的含义
4、了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识能使物体发生形变或运动状态发生改变
5、知道力的三要素
6、了解四种基本相互作用
过程与方法
1、知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的
2、能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关
3、能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的
4、通过观察和亲身感受以及对初中知识的回顾，概括出重力的产生、方向及大小与什么有关，培养学生归纳总结知识的能力以及认真阅读教材的习惯
5、通过“重心”概念的引人渗透“等效代换”的物理学方法
情感、态度与价值观
1、通过实例激发学生对科学的求知欲，激励探索与创新的意识
2、培养主动与他人合作的精神和与他人交流的愿望，敢于质疑，勇于修正
3、通过介绍“神五”发射升空过程，培养学生的爱国主义情操，了解科学技术对人类生活和社会所起的巨大推动作用
课前预习
1、物体与物体之间的相互作用，称做 ，在国际单位制中，力的单位是 简称 ，符号是
2、力的图示：带有箭头的线段表示力。线段是按一定比例画出的，它的长短表示力的 它的指向表示力的 ，箭尾(或箭头）表示力的 。
3、地面附近一切物体都受到地球的吸引，由于 叫做重力。公式G= ；某些情况下，从力的效果看，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点，这点叫做物体的 。
4、四种相互作用是 ， ， ，
预习评价
1、关于重力，下列说法中正确的是[ ] A、重力的方向总是垂直于接触面
B、重力的方向竖直向下
C、地球上的物体只有静止时才受到重力作用
D、物体只有落向地面时才受到重力作用
2、下列关于重力的说法中错误的是[ ]
A、重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出
B、物体对悬线的拉力或对支持物的压力，一定等于物体所受的重力
C、物体对悬线的拉力或对水平支持物的压力，一定等于物体所受的重力
D、物体静止地放在水平地面上，它对地面的压力大小等于物体所受的重力
3、关于物体的重心，下列说法中正确的是[ ]
A、物体的重心就是物体上最重的点
B、重心是物体各部分所受重力作用的集中点，也就是合力的作用点
C、物体的重心可以不在这个物体上，但有规则形状的均匀物体的重心就一定在物体上
D、形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
4、把一条盘在地上，长为L的质量分布均匀的铁链向上提起。当铁链刚好拉直时，他的重心位置升高了 。
5、如图3-1-1所示．把一个边长为a的正方形薄板ABCD绕过C点的水平轴转动，其重心最多可升高
课程导学
力和力的图示
简要说出画出力的图示的步骤。
重力
观看多媒体影像，尝试回答以下问题：
1、发射卫星或飞船为什么用那么大的火箭？
2、苹果落地、航天飞机绕地飞行、人抛出物体落向地面、月球绕地运行说明了什么？
3、你能用一支铅笔将一个刻度尺水平支起来吗？做做看。根据二力平衡，你能找到刻度尺的重心吗？根据刻度尺的重心的位置，猜想质量均匀分布的物体的重心在哪里？若在刻度尺的一端放上一块橡皮，刚才支点的位置改变了吗？说明什么？
四种基本相互作用
阅读“四种基本相互作用”，回答：
l、四种基本相互作用分别是什么？
2、质子带正电，但质子（与中子一起）却能聚在一起构成原子核，请猜测原因可能是什么？
3、假设重力不存在了，会发生什么现象？
思维点击
难点突破
画出下列物体所受重力的图示
放在水平面上的质量m=0.05kg的墨水瓶；竖直向上飞行的质量m=2×103kg的火箭。
例二、尝试说明教材确定薄板的重心方法原理的科学性。物体的重心是否就在物体上？
方法与技巧展示:
自我小结：
自主评价
1.作出下列力的图示，并说明该力的施力物体和受力物体.
(1)物体受250N的重力.
(2)用400N的力竖直向上提物体.
(3)水平向左踢足球，用力大小为1000N.
2.一个运动员用力F把一个质量为m的铅球向斜上方推出，若不计空气阻力，试画出铅球离开运动员之后斜向上运动时的受力分析图.
3.下列关于重力的说法中正确的是[ ] (A)只有静止在地面上的物体才会受到重力
(B)重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下
(C)质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大
(D)物体对支持面的压力必定等于物体的重力
4.下列关于力的说法正确的是 [ ] A．一个力可能有两个施力物体 B．不存在不受力的物体 C．物体受到力的作用，其运动状态未必改变 D．物体发生形变时，一定受到力的作用
5．关于力的说法，正确的是 [ ] A．有力作用在物体上，其运动状态一定改变 B．力是使物体产生形变的原因 C．力的三要素相同，作用效果一定相同 D．一对互相平衡的力一定是相同性质的力
6．关于物体的重心，下列说法正确的是 [ ] A．物体的重心一定在物体上 B．任何物体的重心都在它的几何中心上 C．物体的形状发生改变其重心位置一定改变 D．物体放置的位置发生改变．重心对物体的位置不会改变
7．图3-1-2所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗细不同、质量分布均匀，AB和BC质量相等的木料做成，D是AC连线的中点，E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点，则曲尺的重心在 [ ] A．B点 B．D点 C．E点 D．G点
8．关于重心的说法，正确的是 [ ] A．重心就是物体内最重的一点 B．物体的重心位置有可能变化 C．把一物抬到高处，其重心在空间的位置也升高了 D．背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外
9．关于重力的大小，以下说法正确的是 [ ] A．悬挂在竖直绳子上的物体，绳子对它的拉力一定等于其重力 B．静止在水平面上的物体对水平面的压力一定等于其重力 C．物体所受的重力与它的运动状态无关 D．向上运动的物体所受重力一定小于向下运动的物体所受重力
10．放在桌上的书本，受到支持力的作用，其受力物体是______，施力物体是______；同时，书对桌面的压力，其受力物体是______，施力物体是______。由此可见，一个物体既是______，又是______。
11．下列各种力：(1)重力(2)拉力(3)支持力(4)弹力(5)浮力(6)摩擦力(7)动力(8)推力。属于按力的性质分类的是______，属于按作用效果分类的是______(用序号填写)。
12．重力是由于______而产生的，它的方向______，重力的作用点可认为作用在物体的______上。力的作用效果是使物体的 发生改变，或者使物体的______发生改变.
自主探究
拓展阅读
牛顿名言警句
1、如果说我所看的比笛卡尔更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故。? 2、无知识的热心，犹如在黑暗中远征。 3、你该将名誉作为你最高人格的标志。? 4、我的成就，当归功于精微的思索。? 5、你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食物，你该下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功，因为辛苦是获得一切的定律。? 6、聪明人之所以不会成功，是由于他们缺乏坚韧的毅力。? 7、胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。
重力与重心
弹力
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题（本题包括11小题，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，有的有两个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共55分）
1.关于重力的说法,正确的是（ ）
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
2.下列说法正确的是（ ）
A.马拉车前进，马先对车施力，车后对马施力，否则车就不能前进
B.因为力是物体对物体的作用，所以相互作用的物体一定接触
C.作用在物体上的力，不论作用点在什么位置,产生的效果均相同
D.某施力物体同时也一定是受力物体
3.下列说法中正确的是（ ）
A.射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B.甲用力把乙推倒说明甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用
C.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力
D.任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
4.关于重心的说法不正确的是（ ） （ ）
A．物体的重心一定在物体上
B．质量均匀分布，形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外。
C．物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关。
D．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心。
5.下列说法正确的是（ ）
A.力是由施力物体产生，被受力物体所接受的
B.由磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在
C.一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既是受力物体又是施力物体
D.一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体
6．关于形变的下列说法，正确的是（ ）
A．坚硬物体受较小的外力，不会发生形变
B．任何物体受外力作用，都会发生形变
C．任何物体，当使其形变的外力消失后，都能恢复原样
D．弹簧发生的形变，一定是弹性形变
7.一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（??? ）A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变8．关于弹簧的劲度系数k，下列说法正确的
是( )
A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大
B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
C．与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小
D．与弹簧本身特性，所受拉力的大小，形变大小都无关
9．如图1所示，用竖直向上的力F使物快静止在水平天花板下面，则物快与天花板之间
A．有弹力作用
B．无弹力作用
C．可能有，也可能无弹力
D．以上三种结论都不对
10．如图2所示，一个球形物体静止于光滑水平面，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接出点，则下列说法正确的是（??? ）A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用
11.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图5所示。下列表述正确的是（ ）
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
二、实验题（本题共1小题，共10分，请将正确的答案填到指定位置）
12. 某同学用如图6所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验。他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g取9.8m／s2)
砝码质量/102 g
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
标尺刻度x/10-2 m
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
(1)根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线。
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在_____范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为_____N／m.
三、作图、计算题（本题共3题，共35分，作图题要作图规范，计算题写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13确定如图8甲、乙所示的棒和球所受的弹力的方向．
图8
14．半球A置于水平地面，光滑小球B在半球A与竖直墙壁间，A、B都处于静止状态。试分析小球B受到的弹力。
15.一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14㎝，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8㎝，试求该弹簧的劲度系数与原长．
重力与重心
弹力
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
二、实验题
12. （1）请在右侧坐标纸上画出相关图象.
（2）
三、计算题
13．
14.
15.
第1节 重力与重心 第2节 弹力 参考答案
1. CD 解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力,也就是说重力通常只是吸引力的一部分.重力只决定于地球对物体的作用,而与物体的运动状态无关,也与物体是否受到其他的力的作用无关.
2. D 解析：对于A选项，马与车之间的作用无先后关系.对于B选项，力的作用可以接触，如弹力、拉力等，也可以不接触，如重力、磁力等；对于C选项，力的作用效果，决定于大小、方向和作用点.对于D选项，施力的同时，必须受力，这是由力的相互性决定的.
3. D 解析：子弹在枪管内受到火药爆炸产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，但子弹离开枪口后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个所谓的推力的施力物体，故不存在，A错.物体间的作用力总是相互的，甲推乙的同时，乙也推甲，故B错.不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体的作用时，都会施力，马拉车时，车也拉马，故C错.自然界中的物体都是相互联系的，每一个物体既受到力的作用，也对周围的物体施以力的作用，所以每一个物体既是受力物体又是施力物体，故D正确.
4.A
5. CD 解析：力是物体与物体之间的相互作用，不是由哪个物体产生的；磁铁间的相互作用亦即磁场间的相互作用，磁场离不开磁铁，即磁力离不开磁铁，也就是离不开物体；力既有施力物体又有受力物体，这是由力的相互性决定的；一个物体可受多个力，因此有多个施力物体，因此，AB错，CD正确.
6. B 解析：任何物体受外力作用，都会发生形变。A错B对；弹性物体在弹性限度内发生的形变属于弹性形变，外力消失能恢复原样，否则，不是弹性形变，外力消失后不能恢复原样。CD错。
答案：
7. BC 解析：地面受到向下的压力，这个压力的施力物是物体，所以应该是因为物体的形变产生了对地面的压力，故B是正确的选项。物体受到向上的弹力，这个弹力的施力物是地面，所以应该是地面的形变产生了对物体的弹力，故C也是正确的选项。8. B
9. C解析：若力F大于物快的重力，物快将挤压天花板，天花板产生弹力；若F恰好等于物块重力，则两者无挤压作用，无弹力产生。ABD错C对
10. B解析：本题要排除二个干扰，一是地面的弹力就是B点的支持力；二是A点有没有弹力，在A点球虽然与墙壁接触但相互间没有挤压，所以在A点没有弹力。那么怎么样判断A点没有相互挤压的呢？我们可以用假设法，设想A处的墙壁撤消，球仍然保持静止状态，所以在A处没有弹力。11. B
12. （1）标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线如图所示。
（2）0～4.9 25.0
解析：用描点法作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系 曲线如图所示。根据所画出的弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线可知，在砝码质量小于500g即弹力小于4.9N时弹力大小与弹簧伸长成正比，满足胡克定律。由图线可知，当F=4.9N时，弹簧伸长x=35cm-15cm=20cm，由F=kx可知这种规格弹簧的劲度系数为k=F/x=25.0N／m。
13.
14. 小球B受半球A的弹力与竖直墙壁的弹力两个弹力的作用。
解析：由于小球B受到竖直向下的重力作用，半球A在其下方，因此，小球B挤压它与半球A的接触处（相切点），使半球A的接触处产生指向其球心的压缩形变，产生与此形变反方向的弹力，其方向沿两球球心连线指向B球球心；由于半球A对小球B的弹力斜向上，它将使小球B挤压竖直墙壁，使墙壁产生水平向左的形变，出现水平向右的弹力。因此，小球B受半球A的弹力与竖直墙壁的弹力两个弹力的作用。
15.解析：弹簧受拉力伸长时胡克定律的形式为F1=k(L1-L0) ， 即 80=k(14- L0)弹簧受压力缩短时胡克定律的形式为F2=k(L0 -L2) ， 即 40=k (L0 - 8) ，有上面两式可得到 k=20 N/cm , L0= 10 cm
高中物理 重力 基本相互作用教学设计 新人教版必修1
本章设计
本章讲述的是关于“力”的基础知识，是学习静力学的基础和准备.内容包括重力、弹力、摩擦力、力的合成、力的分解.本章内容与初中学过的有关力学知识联系密切，是初中知识的扩展和深化，是今后学好其他力学知识的基础.
所谓基础性，就是要为学习力学知识打下扎实的基础.从知识方面来说，就是理解力的初步概念，理解重力、弹力、摩擦力产生的条件和特性，会进行力的合成和分解.从运用方面说，是初步熟悉对一个物体的受力分析，会画出正确的受力图.
本章具有预备性，不论在知识上和运用上都要有一个“度”.比如在本章第二节提到：“用悬绳挂着的静止物体，用静止的水平支持物支持的物体，它们对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力.”在这一节就不要求从道理上把这一论断说清楚，可先作为事实接受下来，讲过牛顿第三定律后再解决.再比如静摩擦，要想一开始就把问题讲深讲透，企图学生能够处理比较难的有关问题，可以说是“拔苗助长”，是不可能的.
关于滑动摩擦力，教材中虽然提到“阻碍相对滑动”“跟物体的相对运动的方向相反”，但举例只限于受滑动摩擦力的物体相对于另一静止物体(相对地面静止)的情形.一开始不宜涉及两物体都相对于地面运动的情形.关于滑动摩擦力的大小计算，介绍动摩擦因数时应强调该因数无单位，与相互接触的两个物体的组成材料及接触面的光滑程度有关，而与其他因素无关，动摩擦因数一般情况下小于1.
静摩擦力是个难点，更要注意要求适当.关于静摩擦力的方向，只限于容易判断相对运动趋势方向的情形.关于静摩擦力的大小，只限于可应用二力平衡求解的简单情形.这里不宜涉及静摩擦力是阻力还是动力的问题.
力的分解也是本节课的难点，首先，在没有条件限制下，一个合力的分力有无数组解;其次是如何确定条件来对力进行分解.这里有两种方法：一是根据力的实际效果确定两个分力的方向从而确定两个分力;另一种是正交分解的方法.前一种是从力的实质上对力进行分解，后一种方法却更简单，更能解决较复杂的问题.
本章共5节课，建议安排8课时，各课时安排建议如下：
1 重力 基本相互作用
2课时
2 弹力
1课时
3 摩擦力
3课时
4 力的合成
1课时
5 力的分解
1课时
1 重力 基本相互作用
整体设计
力学知识是整个物理学的基础内容，本节课对于建立清晰的力概念以及力的运算起着至关重要的作用.本节主要包括：力的概念、力的矢量性及力的图示、重力、四种基本相互作用.
1.力的概念：物体的运动状态发生变化及物体发生形变是有原因的，是由于其他物体和该物体发生了相互作用，这种作用称为力.认识力、研究力，都要从力的作用效果入手.力离不开物体，每一个力都对应着一个受力物体和一个施力物体，仅有受力物体和仅有施力物体的力是不存在的，力的作用是相互的.
2.力的矢量性及力的图示：影响力的作用效果的因素不仅有力的大小，还有力的方向及作用点，所以力是矢量，将力的大小、方向、作用点称为力的三要素，今后分析研究一个力,不仅要明确它的产生条件，还要明确力的三要素，描述、表示力也要抓住这三条，所以在力的图示中为了让线段的长度表示力的大小必须先规定标度，为了表示方向必画箭头.
3.重力：重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，重力的施力物体是地球，要明确重力的普遍性，地面附近的一切物体不管处于静止还是各种运动状态，不管是否受到其他力的作用，它总是受到重力，而且重力的方向总是竖直向下，其大小G＝mg，由于地球不同位置g不相同，所以同一物体在地球不同位置所受重力并不总是相同.
关于重力的测量，要明确测力计的读数，并不是测量了重力本身，而是根据处于静止状态的物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力的大小等于物体所受的重力来测量的.
4.四种基本相互作用
引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用，让中学生了解这四种作用，同时用来激发学生学习物理、探索物理问题的兴趣.
教学重点
“重力的三要素”的分析过程是重点，其研究过程和方法也是为其他力学习作铺垫，是本节核心.
教学难点
不规则物体重心的确定，以及四种基本相互作用的理解是本节课的难点内容.
课时安排
2课时
三维目标
知识与技能
1.知道力是物体间的相互作用；力使物体产生形变或使物体运动状态改变；用力的图示表达力的三要素.
2.了解重力的产生；理解重力的三要素.
3.能测量重力的大小，确定重力的方向.
4.能解释稳定等与重力相关的现象，并能应用.
过程与方法
1.通过设问、讨论、交流等方法引导学生建立重力的概念.
2.使学生积极参与探究重力概念的建立过程，了解物理学的研究方法,认识物理实验的作用.
3.通过讨论交流，培养学生大胆质疑的能力；培养学生对比分析和交流合作的能力.
情感态度与价值观
1.通过力的分解，体验探索自然规律的艰辛与喜悦.
2.通过合作找出不规则物体的重心，逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神.
课前准备
磁铁、小铁块、细线；弹簧秤、钩码（学生用，2人一组）；刻度尺、圆规.有条件的可以用实物投影设备，并准备相应的力的图示的投影片或实物投影图.
教学过程
导入新课
设问导入
1.你觉得力是什么?请举例说明理由.
2.力的作用效果有哪些?举例说明.
情景导入
（课件展示）播放“苹果落地、投掷标枪、喷泉、飘落的雪花”等录像资料.
图3-1-1
引导学生观察讨论，找出共同点.
探讨结论：这些物体都最终落向地面，是因为受到地球引力的作用.
本节课就来学习力和重力，以及四种基本相互作用.
推进新课
一、力和力的图示
1.力
尽量多设置几个典型的演示实验，引导学生通过感知得出力的概念.
演示实验1：用细线竖直向上拉动放在桌上的钩码.
引导答出：细线对钩码施加了力.
演示实验2：磁铁吸引铁块
引导答出：磁铁对铁块施加了作用力.
【合作交流】 再举出物体对物体的作用力的实例，要求说出哪个物体对哪个物体施加了力的作用.
（对学生举出的目前不好说明的实例，不必过多分析，可指明以后会涉及）
结论：力是一物体对另一物体的作用.（板书）
说明:这里指出了力的物质性，没有脱离物体而存在的力，一个孤立的物体不会存在力的作用.也就是说，有受力物体，一定有另一个物体对它施加力的作用.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的.
当我们研究某一个物体受力时，有时不一定指明施力物体，但施力物体一定存在.
（例如说物体受重力，其施力物体是地球）
问题:力是有大小的，力的大小用什么来测量？在国际单位制中，力的单位是什么？符号是什么？（学生初中已经学过以上问题，估计不难答出，可根据具体情况处理）
仅说一个力多大（是多少牛），能不能完整地表达这个力？
教师可以根据实例和学生交流讨论.
讨论结果：仅说一个力多大（是多少牛），不能完整地表达这个力，因为力是矢量，力有三要素：大小、方向和作用点.要把三要素都表达出来才算完整地表达.
2.力的图示
为了形象地表达一个力，可以用一条带箭头的线段（有向线段）来表示：
（1）线断的长短表示力的大小；
（2）箭头表示力的方向.
箭尾（或箭头）常画在力的作用点上（在有些问题中为了方便，常把一个物体用一个点表示）.
例1（教师做）：卡车对拖车的牵引力F的大小是2 000 N，方向水平向右，作出力F的图示.
步骤：选一标度（依题而定其大小）：如用1 cm长的线段表示500 N的力.
从力F的作用点O向右画一线段四倍于标度（4 cm），然后画上箭头（图3-1-2）：
图3-1-2
例2（学生做）：作出下列力的图示是：（可同时出三个题，全班分三组，每组做一个题，并分别选一个学生在黑板上做）
①物体受250 N的重力.
②用细线拴一个物体，并用400 N的力竖直上提物体.
③水平向左踢足球，用力大小为1 000 N.
参考答案：
图3-1-3 图3-1-4
图3-1-5
说明：①选不同标度（单位），力的图示线段的长短可不同；
②标度的选取要有利于作图方便.
提示：力的图示是形象地表述一个力的方法，不要忘了定标度.力的图示要正确反映力的三要素.
二、重力
1.重力的产生：重力是地球上或附近的物体由于地球吸引而使物体受到的力.
指出：地球附近的物体都会受到重力的作用.
【合作探究】 同桌合作，一起找出自己周围有关重力现象的例子，同桌指出施力物体和受力物体.
特别强调：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，但重力并不是地球对物体的吸引力，而是引力的一个分力.
2.重力的三要素
A.大小
桌面上有一个弹簧秤，天平一套，请选择适当的器材，测出物理课本（或其他物品）所受重力的大小，并指出你的依据.
学生讨论分析并说出自己的依据.
归纳总结：可以利用二力平衡，用弹簧秤称量;一般情况下，也可以利用G=mg求解，要用到天平.两种方法的原理不同，但最终都能求出物体所受的重力.
知识拓展：地球的不同地方，重力加速度g不同，物体的地理位置对于以上两种求重力的方法有没有影响呢？（教师可以不给出答案，由学生合作交流讨论完成.或者作为课外实验探究的课题，培养学生合作、探究的科学求知态度）
B.方向
问题设置：任何一个力都有方向，你知道重力的方向吗？请用实例说明你的依据.
学生交流讨论，教师适时投影展示有关现象（雨线、垂柳、铅垂线……）.
归纳总结：重力的方向是竖直向下的.
说一说：生活中哪些现象和应用方面涉及重力竖直向下的知识?
C.作用点
教师结合生活实际，给出重心概念：
重心：物体各部分所受重力的等效集点.
思考：请你指出下列物体的重心：充足气的篮球、方砖、石块.
做一做：指出怎么找重心（画图、操作、说明）：
学生自己选择被测对象，分别找出物体的重心.参考教材52页“做一做”，找出不规则物体的重心.
教师演示：木圆环，直角三角尺的重心.
图3-1-6 图3-1-7
具体过程：先用悬挂法确定重心之后，在板上固定一条细线ab，让ab穿过重心c点，再在其重心c处拴上细绳提拉，验证薄板可以水平平衡.如图3-1-6、3-1-7所示.
归纳：物体的重心可在物体之上，也可在物体之外.
结论：规则均匀的物体重心在其几何中心；不规则不均匀的物体重心用悬挂法.
例3一个被吊着的均匀的球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口.在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会（ ）
A.一直下降 B.一直不变
C.先下降后上升 D.先上升后下降
先让学生自己回答，估计很多学生会选择A；教师提示开始和最终重心的位置，学生很快就能得出正确答案.借机引导学生思考问题要全面.
参考答案：在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降.当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确.
课堂训练
1.关于重力的说法，正确的是（ ）
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.同一物体在地球上不论怎么运动都受到重力的作用
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果及另一部分力才是重力，也就是说重力只是吸引力的一部分.重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关.
答案：CD
2.用重心的知识解释为什么现在优秀跳高运动员都采用“背越式”技术.
解答：运动员跳高时，重心升得越高，需要的能量就越大.采用跨越式、滚式、剪式三种姿势时的重心肯定要高过横杆，而采用背越式时的重心，就不一定高过横杆，甚至比横杆还低，这样有利于运动员提高成绩.
三、四种基本相互作用
图3-1-8
（播放宇宙中的星系运动录像）
阅读教材后总结：是万有引力的作用把宇宙中的恒星和行星聚集在一起，组成了太阳系、银河系和其他星系.力的相互作用遍布我们周围的一切物体.除此之外还有电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，我们把这种力称为电磁相互作用.
【思考与讨论】质子带正电，但质子（与中子一起）却能聚集在一起构成原子核.你能推测是什么力的作用结果吗？
攻略一：阅读教材53页，师生共同讨论、总结.
攻略二：网络搜索或工具书查阅“四种基本相互作用”，进一步了解概念.
结论：决定物质的结构和变化过程的基本的相互作用.近代物理确认各种物质之间的基本的相互作用可归结为四种：引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用.
近代物理的观点倾向于认为:四种基本相互作用是统一的，物理学家们正在为建立大统一理论而努力.但至今也没有公认的结论，望同学们好好学习，为科学事业奉献自己的聪明和才智.
课堂小结
本节内容主要包括：
1.力 力是物体对物体的作用.力不但有大小而且有方向，大小、方向和力的作用点常称为力的三要素.要会作力的图示，它体现物理学的研究方法；
2.重力 重力的产生：重力是地球上或附近的物体由于地球吸引而使物体受到的力；重心：物体重力的作用点；
3.四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用.
布置作业
1.教材第54页“问题与练习”2、3题.
2.试测自己家中不同物体的重心.设计好思路，选择最简洁方便的测量工具，写出简要的活动报告.
板书设计
1 重力 基本相互作用
活动与探究
课题：自制一个“不倒翁”或作一个“杂技演员走钢丝”的研究报告
步骤：1.选择器材，组装并进行试验；反复尝试，直到试验成功；
2.做好实验记录，包括材料和数据等，注意成功与失败的数据对比.
结论：物体的重心位置决定试验的成功与否.
习题详解
1.解答:(1)玻璃杯从桌子上掉下,在重力作用下,运动得越来越快;被抛出去的铅球,在重力作用下沿曲线落回地面;蹦蹦床在人的压力作用下,向下凹;橡皮筋在拉力作用下变得细长.
(2)人坐在凳子上,人对凳子有一个压力,该力的施力物体是人,受力物体是凳子.
2.解答:首先画出各个物体的重力,再画出力的图示,如图3-1-9所示.
图3-1-9
3.解答:是位于同一点.
设计点评
本节课由三部分内容组成，针对不同的内容特点，采用不同的教学策略或方法.共同的原则是符合学生的年龄特点和认知结构.教学中或引导或置疑，或探究或交流讨论，或实物或影片展示，总之首先给学生以形象直观的知识感知，进而通过知识运用以提高能力、深化所学.
课件15张PPT。第三章 相互作用第一节 重力 基本相互作用
人 推 箱子 的 推力
马 拉 车 的 拉力
书本 对 桌子 的 压力
手 对 水桶 的 提力 施力物体受力物体1、定义：力是物体与物体之间的相互作用相互作用一、力2、力的基本特征：
（1）力的物质性：力不能脱离物体而独立存在。
（2）力的相互性：一个力总是联系着两个物体，施力物体与受力物体总是同时存在，同时作用的。
（3）矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向。 一、力球由静止变为运动
球由运动变为静止
球的运动方向变了
物体的速度发生了变化，
也就是运动状态发生了变化。力作用于物体会产生哪些效果 ？物体形状发生了变化——简称形变力作用于物体还会产生哪些效果 ？3、力的作用效果：
1）改变物体运动状态
2）使物体发生形变一、力力的作用效果与哪些因素有关呢 ？力的作用点力的大小力的方向4、力的三要素：怎样形象地表示一个力呢？力的作用点力的大小力的方向用一根带箭头的有向线段来表示长短箭尾（头）点箭头方向5、力的图示力的示意图怎么画？6、力的物理量的符号：
国际单位：
单位符号：
测量工具：Ｆ 或 f牛（顿）Ｎ弹簧秤，
弹簧测力计思考：
1、地面上的物体为什么不会掉进太空里？
2、物体为什么会下落？
地球上或附近的物体由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。1、定义：二、重力重力的施力物体是 _______地球注意：重力只是地球吸引力的一个分力。2、重力的大小：二、重力Ｇ＝mgg=9.8m/s2 或g=9.8N/kg，g为重力加速度3、重力的方向：竖直向下重力大小一定不变的吗？3、重力的作用点： 重力的作用点是一个等效概念，从效果上看，我们可以认为各个部分受到的重力作用集中于一点，这一点是物体重力的作用点，叫做物体的重心。 一串葡萄重力的示意图如何画?重心是不是物体最重的一点?4、常见物体的重心：①质量分布均匀，形状规则的物体，重心在几何中心。②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，还跟物体内的质量分布有关。重心一定在物体上吗？③物体的重心不一定在物体上。不规则薄板用什么方法找重心？悬挂法原理？重心在生活的应用 在放射现象中发现的，
是短程力，作用范围在10—16 m；
强度只有强相互作用的10－12存在于一切物体之间的相互作用力，
相互作用的强度随距离的增大而减小。存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之间，他们本质上是同一种相互作用的不同表现，作用规律与万有引力相似。存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与中子之间，它是短程力，作用范围只有约10－15 m
