中學(xué)物理教師招聘考試資料：教材教法與教案（3）

力的概念 三個(gè)性質(zhì)力

【教學(xué)目標(biāo)】

1.理解力的概念

2.掌握重力、彈力、摩擦力的產(chǎn)生、大小和方向

3.掌握受力分析的基本方法和基本技能

【教學(xué)重點(diǎn)】彈力、摩擦力，受力分析

【教學(xué)難點(diǎn)】受力分析

【教學(xué)方法】講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

【教學(xué)過(guò)程】

一、力的概念及分類(lèi)

(一)力的概念

力是物體對(duì)物體的作用。

1.力不能離開(kāi)物體而獨(dú)立存在，有力就一定有“施力”和“受力”兩個(gè)物體，二者缺一不可。

2.力的作用是相互的。

3.力的作用效果：①形變;②改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

4.力的圖示(課件演示)。

(二)力的分類(lèi)

1.按性質(zhì)分

重力(萬(wàn)有引力)、彈力、摩擦力、分子力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力……(按現(xiàn)代物理學(xué)理論，物體間的相互作用用分四類(lèi)：長(zhǎng)程相互作用有引力相互作用、電磁相互作用;短程相互作用有強(qiáng)相互作用和弱相互作用。宏觀物體間只存在前兩種相互作用。)

2.按效果分

壓力、支持力、拉力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力……

3.按產(chǎn)生條件分

場(chǎng)力(非接觸力)、接觸力。

二、重力

由于地球的吸引而使物體受到的力。

(一)重力的方向

總是豎直向下。

(二)重力的大小

注意：重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力，在兩極處重力等于萬(wàn)有引力。由于重力遠(yuǎn)大于向心力，一般情況下近似認(rèn)為重力等于萬(wàn)有引力。

(三)重心

重力的等效作用點(diǎn)。

重心的位置與物體的形狀及質(zhì)量的分布有關(guān)。重心不一定在物體上。質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，重心在幾何中心上。薄板類(lèi)物體的重心可用懸掛法確定。

三、彈力

(一)彈力的產(chǎn)生條件

彈力的產(chǎn)生條件是兩個(gè)物體直接接觸，并發(fā)生彈性形變。

(二)彈力的方向

1.壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面。

2.繩對(duì)物體的拉力總是沿著繩收縮的方向。

3.桿對(duì)物體的彈力不一定沿桿的方向。如果輕直桿只有兩個(gè)端點(diǎn)受力而處于平衡狀態(tài)，則輕桿兩端對(duì)物體的彈力的方向一定沿桿的方向。

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【例1】如圖所示，光滑但質(zhì)量分布不均勻的小球的球心在0點(diǎn)，重心在P點(diǎn)，靜止在豎直墻和桌邊之間。試畫(huà)出小球所受彈力。

【解析】由于彈力的方向總是垂直于接觸面，在A點(diǎn)，彈力F1應(yīng)該垂直于球面，所以沿半徑方向指向球心0;在B點(diǎn)彈力F2垂直于墻面，因此也沿半徑指向球心0。

【點(diǎn)評(píng)】注意彈力必須指向球心，而不一定指向重心。又由于F1、F2、G為共點(diǎn)力，重力的作用線必須經(jīng)過(guò)0點(diǎn)，因此P和0,必在同一豎直線上，P點(diǎn)可能在0的正上方(不穩(wěn)定平衡)，也可能在0的正下方(穩(wěn)定平衡)。

【例2】如圖所示，重力不可忽略的均勻桿被細(xì)繩拉住而靜止，試畫(huà)出桿所受的彈力。

【解析】A端所受繩的拉力F1沿繩收縮的方向，因此沿繩向斜上方;B端所受的彈力F2垂直于水平面豎直向上。

【點(diǎn)評(píng)】、由于此直桿的重力不可忽略，其兩端受的力可能不沿桿的方向。桿受的水平方向合力應(yīng)該為零。由于桿的重力G豎直向下，因此桿的下端一定還受到向右的摩擦力f作用。

【例3】圖中AC為豎直墻面，AB為均勻橫梁，其重為G，處于水平位置。BC為支持橫梁的輕桿，A、B、C三處均用鉸鏈連接。試畫(huà)出橫梁B端所受彈力的方向。

【解析】輕桿BC只有兩端受力，所以B端所受壓力沿桿向斜下方，其反作用力，輕桿對(duì)橫梁的彈力F沿輕桿延長(zhǎng)線方向斜向上方。