新教材人教版高中物理必修第一册第三章相互作用-力 教学设计

第三章相互作用一力教学设计

1.重力与弹力..........................................................-1-

2.摩擦力..............................................................-10-

3.牛顿第三定律........................................................-17-

4.力的合成和分解......................................................-25-

5.共点力的平衡........................................................-33-

L重力与弹力

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道力的三要素，会用力的图示和力的示意图表示力；

2.知道重力产生的原因，理解重力的大小和方向，知道重心的概念。

二、过程与方法

1.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力

的小意图；

2.通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系，理解胡克定律，了解科学研究方法。

三、情感态度与价值观

1.了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产和生活息息相关。

2.将所学知识与实际生活相联系，增加学生学习的动力和欲望。

【重点难点】

1、理解重力的大小和方向，知道重心的概念程念。（重点）

2、弹力的产生条件，弹力方向的判断。（重点）

3、知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向。（难点）

4、通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系，理解胡克定律。（难点）

【教学准备】

课件

【教学过程】

一、导入新课：

力是一个物体对另一个物体的作用。认识一个力，需要弄清以下几个问题：

1、谁受到的力，谁施加的力？

2、怎样量度它的大小？

3、它的方向如何？作用点在哪里？

分析空中人所受的重力。关于上述问题你知道哪些？

二、讲授新课：

1、重力

【教师提问】重力是怎样产生的？

【学生预习】地球上的一切物体都要受到地球的吸引。

【教师引导】严格来说，重力并不是地球对物体的吸引力，而是吸引力的一部分,

这部分内容以后会学到。所以说重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而不

能说地球对物体的吸引力就是物体的重力。

【教师补充】地球上的任何物体在任何状态下都受到重力的作用。因此，在今后

的受力分析中重力一定存在。

在月球上，物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力，到其他星球表面也一样。

【教师提问】重力的大小可以用弹簧测力计来测量，那么重力的大小和方向都是

怎样的？

【学生回答】重力的大小：G=mg；重力的方向：竖直向下

【教师补充】g值在地球的不同位置取值不同，一般情况下可以忽略这个差异，认

为是恒定的。重力的方向始终是竖直向下的。

【教师总结】重力：1、产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2、大小

⑴在实验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小。

⑵重力的计算公式是G=mg,公式中G是物体的重力，m是物体的质量，g是自由

落体加速度。

3、方向：总是竖直向下。

【教师补充】物体的各部分都受到重力的作用。从效果上看，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。重心可看成物体各部分

重力的等效作用点或物体各部分所受到的重力的合力的作用点。

重心就是重力的作用点。把物体的全部质量集中到一点将不影响研究结果，这就

是物理学的一种等效替代思想。

【课件演示】寻找质量分布均匀的物体的重心。

【实验演示】寻找不规则薄板的重心

先在A点把物体悬挂起来，通过A点画一条竖直线AB,然后再选另一处C点把物

体悬挂起来，同样通过点画一条竖直线CD,AB和CD的交点0,就是薄板的重心（如

下图所示）。

D

2、弹力

【教师引导】观察图片，日常观察到的相互作用，无论是推、拉、提、举，还是

牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，都是在物体与物体接触时才发生的，

这种相互作用可称为接触力。我们通常所说的拉力、压力、支持力等都是接触力。

接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力。

【演示】物体受力时会产生形变，但有时形变很小，不易观察。

在如下图中，一块三角形有机玻璃压在另一块有机玻璃上，发生的形变很小，肉

眼不能看出。但是，形变使有机玻璃内不同部位的光学性质产生了差异，让特殊

的光通过时，可以看到这种差异。

【教师提问】一本书放在桌子上我们知道书本对桌子有压力，桌子对书本有支持

力。

那么压力和支持力又是怎样产生的呢？会不会也象弹簧一样是由物体的形变而产

生的呢？这个形变与弹簧、橡皮条的形变有什么不一样？

【设计实验】在一个大桌上放两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜

用力压桌面，让一束光依次被两面镜子反射，通过反光镜的放大原理可以使墙上

的光点移动很大的距离。通过放大的思想演示“微小形变”的过程，让学生认识

到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实。

放大微小形变

【教4师补充】发生r形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用,

这种力叫作弹力。像上面我们所熟知的拉力、压力和支持力就是最常见的几种弹

力。绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向；压力和支持力的方向垂直于物体的接

触面。

木块

二左〃彩二^以右

3、胡克定律

【教师引导】物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫做

弹性形变。如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后，物体不能完全恢复

原来的形状，这个限度叫作弹性限度。

【教师提问】弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。那么，弹簧

在弹性限度内，弹力大小与伸长量有什么关系呢？

【实验】探究弹簧弹力与形变量的关系

实验思路

探究弹簧弹力与形变量的关系，需要测量多组弹簧弹力和形变量的数据，如何

测量？说出你的想法。

进行实验

要完成这个实验探究，我们可以通过如图所示的装置进行实验。把弹簧上端固

定在铁架台的横杆上，观察弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。

在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧在不同拉力作用下伸长的长度（弹

簧的弹力等于钩码对弹簧的拉力）。

数据处理

为了找出弹簧弹力与形变量的关系，我们以弹簧的弹力F为纵轴、弹簧伸长的

长度x为横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点作出F-x

图像。

【教师总结】胡克定律

1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正

比。

2、公式：F=kx,其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m,它的大

小反映了弹簧的软硬程度。

3、适用条件：在弹簧的弹性限度内。

【课堂练习】

1、有一圆形的均匀薄板，若将其中央挖掉一个小圆板变成一个圆环，如图所示,

则下列说法正确的是（）

A.重心位置向外侧偏移，重力减小B.重力和重心位置都没有变

C.重力减小，重心位置没有变D.重力减小，重心位置无法确定

答案：C

2、玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（）

A.桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了形变

B.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力

C.汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变

D.汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变

答案：AC

3、如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速直线运动，根据图中所给信息和所学

知识你可以得出的结论是（）

A.物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点

B.重力的方向总是垂直向下的

C.物体重心的位置与物体形状或质量分布无关

D.力是使物体运动的原因

答案：A

4、如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30。的斜面上，杆的另一端固定一

个重为4N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（）

B.大小为2N,方向平行于斜面向上

C.大小为4N,方向垂直于斜面向上

D.大小为4N,方向竖直向上

答案：D

5、如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家集高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神

和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以

能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为（）

A.马跑得快

B.马蹄大

C.马的重心在飞燕上

D.马的重心位置和飞燕(视为质点)在一条竖直线上

答案：D

6、某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。

(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持状态。

⑵他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小P与弹簧长度1的关系图线.由此

图线可得该弹簧的原长cm,劲度系数%=N/m.

⑶他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如

图(c)所示时，该弹簧的长度、cm.

答案：(1)竖直(2)4;50(3)10

【板书设计】

§3.1重力与弹力

一、重力

1、产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2、大小

⑴在实验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小。

⑵重力的计算公式是G=mg,公式中G是物体的重力，m是物体的质量，g是自由

落体加速度。

3、方向：总是竖直向下。

4、重心

⑴定义：重力的等效作用点。

⑵重心位置决定因素：物体的形状和质量分布。

二、弹力

1、定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。

2、方向

（1）压力和支持力的方向垂直于物体的接触面。

（2）绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。

三、胡克定律

1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小厂跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正

比。

2、公式：F=kx,其中4为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m,它的大

小反映了弹簧的软硬程度。

3、适用条件：在弹簧的弹性限度内。

2.摩擦力

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力；

2.通过实验认识静摩擦力的规律，知道最大静摩擦力。

二、过程与方法

1.会运用公式写=〃心计算滑动摩擦力的大小；

2.会结合实例判断摩擦力的方向，培养学生科学的语言表达能力。

三、情感态度与价值观

1.通过合作交流探究静摩擦力大小的变化规律和影响滑动摩擦力大小的因素，让

学生掌握科学的研究方法，培养学生收集和处理信息的能力，提高学生分析和解

决问题及交流合作的能力。

2.通过对生活中摩擦现象的分析，学生课下调查生产生活中利用或尽量避免摩擦

的实例，培养学生应用物理原理和研究方法解决实际问题的能力。

【重点难点】

1、知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。（重点）

2、知道滑动摩擦力的大小跟什么因素有关，会求滑动摩擦力。（重点）

3、知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向。（难点）

4、知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围。（难点）

【教学准备】

课件

【教学过程】

一、导入新课：

回顾一下初中学习的摩擦力的有关知识，思考书上提出的问题。

用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等

于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改

变。

如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话，它们可能是怎样的关

系呢？

二、讲授新课：

1、滑动摩擦力

【教师引导】结合实例分析，回顾初中所学知识，总结一下摩擦力的定义。

两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运韧的趋时，就会在接

触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫作摩擦力。

【教师补充】摩擦力的种类分为滑动摩擦力和静摩擦力。

【教师提问】什么是滑动摩擦力？感受滑动摩擦力

【学生活动】将手掌放在桌面上，向前轻轻移动手掌；收回手掌后，用力下压桌

面，向前推动手掌，感受两次不同的感觉。

【教师补充】通过推手活动，总结滑动摩擦力的产生条件：

①两物体接触；②接触物体间有弹力；③接触面粗糙

【教师引导】结合推手感觉，分析一下，手受到滑动摩擦力时，滑动摩擦力对手

的相对运动起到了什么作用？手所受滑动摩擦力的方向与手相对运动的方向是什

么关系？

【实验探究】滑动摩擦力的大小和方向

器材：木块、长木板、祛码、弹簧测力计。

方法：如图所示，拉动长木板缓慢向右运动，使木块在长木板上滑动，改变木块

上祛码的个数，将测量数据填入实验表格中。

【教师总结】滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即弓

说明：①动摩擦因数〃与材料及接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关；

②「是接触物间的弹力，在数值上不一定等于重力，方向垂直于接触面。

方向：摩擦力的方向可能跟运动方向相同或相反，但一定跟相对运动方向或相对

运动趋势方向相反。

2、静摩擦力

【教师引导】老师推讲台，讲台却没有动，此时的讲台在水平方向上受到了几个

力的作用？结合前面学过的知识分析一下。

【教师提问】产生静摩擦力的条件是什么？

【学生思考】归纳静摩擦力产生的条件

【教师补充】①两物体接触；②接触物体间有弹力；③接触面粗糙；④物体间有

相对运动趋势

【教师引导】根据课件和实例，引导学生分析“相对运动趋势”，加深理解。

【设计实验】利用弹簧测力计和滑块，结合“二力平衡”知识，通过实验合作探

究静摩擦力的大小。

如图所示，用弹簧测力计匀速直线拉动木块。

（1）用一个较小的力拉木块，木块没动，此时木块所受的静摩擦力的大小、方向

怎样？

（2）用一个较大的力拉木块，木块没动，此时木块所受的静摩擦力的大小、方向

又怎样？

（3）当拉力F增大到某一值时，木块被拉动。在木块拉动前后，摩擦力的值发生

了怎样的变化？

如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力

随时间变化的F-t图像。

【教师补充】教师通过课件，明确实验结论

静摩擦力随外力的增大而增大，一直达到最大静摩擦力/ax为止。即OVF〈工1ax

【教师总结】（1）静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动趋势

的方向相反；（2）静摩擦力随外力的增大而增大，一直达到最大静摩擦力4ax为止。

即0<FWR。

【课堂练习】

1、如图所示，用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动，这时木箱受

到的（）

A.推力小于静摩擦力

B.推力一定等于重力

C.推力和最大静摩擦力大小一定相等

D.推力和静摩擦力大小一定相等

答案：D

2、如图所示，水平地面堆放着原木。关于原木P在支撑点以N处受力的方向，下

列说法正确的是（）

A.〃处受到的支持力竖直向上

B.N处受到的支持力竖直向上

C.〃处受到的静摩擦力沿腑方向

D.N处受到的静摩擦力沿水平方向

答案：A

3、如图所示，一个质量为R的物体4向其施加一个水平方向的力区使/沿竖直墙

壁匀速下滑,若物体A与墙面间的动摩擦因数为〃，那么物体A与墙面间的摩擦力

A.%="mg向上B.Ff=mg向下C.鸟•二万向下D.Ff=/nF向上

答案：D

4、如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放

于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用

绳索与木板连接,用手向右水平拉绳索，使木板在桌面上滑动，下列说法中正确的

是（）

A,木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力

B.木板必须在桌面上做匀速直线运动

C.木板必须在桌面上做匀加速直线运动

D.木板运动过程中，弹簧测力计的示数保持不变

答案：D

5、物体力在力户作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁,如图所示,a处于静止状态,

则关于a受的摩擦力的下列说法中不正确的是（）

A.a受的摩擦力有两个

B.a受的摩擦力大小不随£变化

C.a受的摩擦力大小随尸的增大而增大

D.a受的摩擦力方向始终竖直向下

答案：ACD

6、如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力/推静止于水平地面上质量为10kg

的木箱,木箱所受的摩擦力耳与尸的关系如图乙所示,g取10m/s2,下列说法正确的

是（）

A.木箱所受的最大静摩擦力Ffm=21N

B.木箱所受的最大静摩擦力Ffm=2ON

C.木箱与地面间的动摩擦因数〃=0.21

D.木箱与地面间的动摩擦因数〃=0.2

答案：AD

【板书设计】

§3.2摩擦力

滑动摩擦力

1、定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍

相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。

2、产生条件：

①两物体接触；②接触物体间有弹力；③接触面粗糙；④物体间发生相对运动

3、大小：

滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即与=〃弓

说明：①动摩擦因数〃与材料及接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关；

②?是接触物间的弹力，在数值上不一定等于重力，方向垂直于接触面。

4、方向：摩擦力的方向可能跟运动方向相同或相反，但一定跟相对运动方向或相

对运动趋势方向相反。

静摩擦力

1、定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动这时的

摩擦力叫作静摩擦力。

2、大小

静摩擦力随外力的增大而增大，一直达到最大静摩擦力/ax为止。即0<F</ax

说明：

①静摩擦力的大小与外部条件有关，其最大值比滑动摩擦力大，有时认为两者相

等；

②摩擦力方向平行于接触面。

3.牛顿第三定律

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道两个物体间的作用总是相互的，而作用力和反作用力的说法也是相对的；

2.能正确表述牛顿第三定律，并能运用牛顿第三定律定性分析、说明相关具体实

例。

二、过程与方法

1.经历探究作用力与反作用力的关系的实验过程，观察、体会一对作用力和反作

用力间的大小、方向等关系；

2.通过鼓励学生动手，大胆质疑、勇于探索，提高学生自信心并养成科学思维习

惯。

三、情感态度与价值观

1.经历观察、实验、探究等过程，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

2.通过用牛顿第三定律解决简单问题，能正确地进行受力分析，体会科学研究方

法，增强创新意识和实践能力，注重体现物理学科的本质，培养学生物理核心素

养。

【重点难点】

1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。（重点）

2、理解牛顿第三定律的含义，并能用它解释生活中的现象。（重点）

3、知道作用力、反作用力与平衡力的区别。（难点）

4、会正确进行受力分析。（难点）

【教学准备】

课件、小车（两辆），条形磁铁（2块），长木板，弹簧秤（每人一个），力传感器

（2只），数据采集器等

【教学过程】

一、导入新课：

力的作用是相互的，相互作用的力其大小有什么关系？

例如，大人和小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上，观察图片思考并

回答问题。

1、谁受到的力，谁施加的力？

2、他们施加给对方的力，大小相等吗？

二、讲授新课：

1、作用力和反作用力

【教师提问】力是什么？俗话说得好：”一个巴掌拍不响”。两只手才能拍响，

下面请大家拍巴掌，体会一下物体间力的作用是不是相互的？

【学生活动】拍巴掌后会疼，巴掌都变红了。说明两手都受到力的作用，力的作

用是相互的。

【教师补充】生活中有太多事例可以证明力的作用是相互的。例如同学们坐在凳

子上，两脚悬空，然后用手推桌子，也会感受到桌子在推大家，大家的身体会向

后仰。划船时两船互推、人和船的相互作用，让学生认识作用力和反作用力。

【教师引导】物体间力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫做

作用力和反作用力。

【教师提问】我们刚才讲的两物体间的作用力和反作用力，都有直接接触的。那

么没有直接接触的物体之间，存在作用力与反作用力吗？

【演示实验】在一块较光滑的长木板上放着两辆小车，小车上各放一个小磁铁，

当同名磁极相对时，相互排斥，两小车向相反的方向运动。当异名磁极相对时，

相互吸引，两小车做相向运动。

2、牛顿第三定律

【教师提问】力的效果既然由力的三要素决定，同学们认为要研究作用力与反作

用力的关系，应该从那些方面研究？

【学生思考】从力的大小、方向和作用点这三个方面进行研究

【教师提问】作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，那它的大小之间、方

向之间有什么样的关系？

【教师引导】猜想作用力和反作用力作用大小相等，方向相反，作用在同一条直

线上，利用实验验证自己的猜想。

【设计实验】利用两个弹簧测力计对拉，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，一

端固定，另一端用手拉，观察两弹簧测力计示数。

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教师指导学生设计实验方案，分组进行实验探究

【教师演示】教师通过课件，用传感器探究作用力与反作用力的关系。

（简要介绍传感器的原理：力感器可以受力大小转换成电信号，数据采集器把电

信号转换成数字信号，计算机对数据进行处理，画出力随时间的变化曲线。）

【教师总结】运动中两物体间的作用力和反作用力同样是大小相等的，这点从计

算机屏幕上也可以清楚地显示。把一只传感器系在一个物体上，另一只握在手中,

当通过传感器用力拉物体时，尽管物体的运动状态可能变化，力的大小也可能随

时间变化，但在任何时刻，作用和与反作用力总保持大小相等。

同样的，通过大量的实验可以知道，作用力和反作用力方向相反，作用在同一直

线上。

3、物体的受力分析

【教师引导】正确地对物体进行受力分析，是解决力学问题的前提和关键之一，

分析物体的受力，有两条思路：一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受

力情况，这是下一章学习的内容；二是根据各种力的特点，从相互作用的角度来

分析物体的受力情况。下面我们先从后一思路分析物体的受力情况。

【教师补充】受力分析的步骤：

明确研究对象：即确定受力分析的物体，研究对象可以是单个，也可以是多个物

体的组合。

隔离物体分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，进行分析周围有哪些物体对

它施加了力的作用。

画出受力示意图：边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标注各力的方向。

检查受力分析是否有误：检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析

结果能否使研究对象处于题目所给的物理状态。

【教师总结】受力分析的常见方法：

(1)整体法与隔离法

(2)假设法

【教师提问】人在地面上行走，受到哪几对平衡力？哪几对作用力与反作用力？

【学生讨论】受到的平衡力是重力和支持力，受到的作用力与反作用力是：人与

地球之间的相互吸引力；人受到的支持力和地面受到的压力；人受到的静摩擦力

力和地面受到的静摩擦力。

【教师引导】我们选择其中一对作用力与反作用力：支持力和压力与一对平衡力:

重力和支持力进行比较，看看平衡力与作用力和反作用力有哪些相同点和不同

点？

【教师补充】

内容作用力和反作用力平衡力

作用

作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上

对象

依赖相互依存，不可单独存在，同时无依赖关系，撤除一个，另一个

不同关系产生，同时变化，同时消失依然可存在

点叠加两力作用效果不可叠加，不可求两力作用效果可相互抵消，可叠

性合力力口，可求合力，且合力为零

力的可以是同种性质的力，也可以是

一定是同种性质的力

性质不同种性质的力

相同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上

【课堂练习】

1、如图所示，水平桌面上静止叠放了三个苹果，则下列说法正确的是（）

A.1号苹果由于放在最上面,所以1号苹果没有发生弹性形变

B.1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的

C.1号苹果对2号苹果的压力和3号苹果对2号苹果的支持力是一对作用力和反作

用力

D.2号苹果对3号苹果的压力与3号苹果对2号苹果的支持力是一对平衡力

答案：B

2、如图所示，将两弹簧测力计久匕连接在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发

现不管拉力F多大,以b两弹簧测力计的示数总是相等,这个实验说明（）

ba

A.这是两只完全相同的弹簧测力计

B.弹力的大小与弹簧的形变量成正比

C.作用力与反作用力大小相等、方向相反

D.力是改变物体运动状态的原因

答案：C

3、我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果

甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法正确的是（）

A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜

B.当甲把乙拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小

C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地

面对乙的摩擦力，所以甲获胜

答案:BD

4、如图所示,物体放在水平地面上，受到一个水平向右的拉力厂作用，却仍然保持

静止，则下列说法中正确的是（）

，，匚匕"〃“

A.物体受三个力作用，其中有一对平衡力

B.物体受三个力作用,其中有一对作用力和反作用力

C.物体受四个力作用,其中有两对作用力和反作用力

D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力

答案：D

5、如图所示，AB、。、D是四个完全相同的木块，A。与墙面接触。在图甲中，水

平力户作用于8上，A&处于静止状态；图乙中，竖直弹簧作用于。上，久D处于静

止状态。则关于AB、C、D的受力情况，下列说法正确的是（）

甲乙

A.图甲中/受五个力作用，图乙中C受三个力作用

B.图乙中墙对。可能有摩擦力

C.图甲中墙对A一定没有摩擦力

D.图乙中〃对。一定有向右上方的摩擦力

答案：AD

6、如图甲所示,用传感器研究两钩子间的作用力与反作用力,其中左侧传感器固定

于木块上,两个钩子拉力的情况由计算机屏幕显示,如乙图所示。

乙

⑴根据图乙所示图像，下列说法正确的是（）

A.可能是木块静止时得到的

B.可能是木块匀速运动时得到的

C.可能是木块加速运动时得到的

D.木块的速度一定变化

⑵根据右图可知一对作用力和反作用力之间存在的关系是。

（至少写出两点）

答案：（l）ABC;（2）大小相等，方向相反，同时存在，同时变化等

【板书设计】

§3.3牛顿第三定律

作用力和反作用力

1、力是物体对物体的作用，只要谈到力，就一定存在受力物体和施力物体。

2、两个物体之间的作用总是相互的。施力物体同时也一定是受力物体，物体间相

互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。

3、作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的，我们可以把其中的任何一个力

叫作作用力，另一个力叫作反作用力。

牛顿第三定律

1、内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同

一条直线上。

2、表达式：F=-Fz,负号表示两力的方向相反。

3、意义：揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系。

物体的受力分析

1、受力分析：把指定物体（研究对象）在特定的物理环境中受到的所有力找出

来，并画出受力示意图，这就是受力分析。

2、受力分析中常见的三种力：

⑴重力：任何物体都受重力，其方向竖直向下。

⑵弹力：两个相互接触的物体相互挤压，就会产生弹力，其方向与接触面垂

直。

⑶摩擦力：当接触面粗糙、相互挤压且发生相对运动或具有相对运动趋势时，

接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力，其方向与接触面平行。

3、作用力、反作用力与平衡力的比较

4.力的合成和分解

【教学目标】

一、知识与技能

1.能通过实验探究求合力的方法一一力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算

的普遍规则；

2.会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力或分力。

二、过程与方法

1.能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思

想；

2.通过“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验得出求合力的方法，明白力

的分解是力的合成的逆运算，平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则。

三、情感态度与价值观

1.能应用力的合成和分解知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于

生活和生产实践的意识。

2.能正确地进行力的合成和分解，体会科学研究方法，增强创新意识和实践能力，

注重体现物理学科的本质，培养学生物理核心素养。

【重点难点】

1、通过生活实例，体会等效替代的物理思想。（重点）

2、通过实验探究，得出求合力的方法一一平行四边形定则，知道力的分解是力的

合成的逆运算。（重点）

3、会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。（难点）

4、会应用平行四边形定则或三角形定则进行矢量运算。（难点）

【教学准备】

课件、方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、

图钉（若干）

【教学过程】

一、导入新课：

一个静止的物体，在某平面上受到5个力作用，你能判断它将向哪个方向运动

吗？如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，

而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的两个力会有怎样

的关系呢？

二、讲授新课：

1、合力和分力

【教师提问】回忆一下，初中时学过的力的合成只是有哪些？如图所示，假如这

桶水的重力是200N,两个孩子用了多大的力？

【学生回答】两个孩子一共用了200N的力。

【教师引导】如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同作用在物体的

同一点上或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫

作共点力。

【教师补充】生活中常见的事例：一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作

用，其效果相同。两个孩子分别用耳和工两个力共同提着一桶水，一个成年人单

独向上用力/也能提着这桶水，让水桶保持静止。所以力E是6和工两个力的合

力。

【教师总结】假设一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，

这个力就叫作那几个力的合力；假设几个力的共同效果跟某个力作用在物体上产

生的效果相同，这几个力叫作分力。

【教师补充】合力与分力的性质：合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系。

2、力的合成和分解

【教师引导】求几个力的合力的过程叫作力的合成；已知一个力求它的分力的过

程叫作力的分解。

【教师提问】在力的合成与分解中，合力和分力同时作用在物体上吗？

【学生思考】不同时存在

【教师引导】在力的合成中，分力存在，是物体的实际受力，而合力不存在；在

力的分解中，合力存在，是物体的实际受力，而分力不存在。

【探究实验】探究两个互成角度的力的合成规律。

如图所示装置，用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上，用图钉把橡皮条的

一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计分别勾住

细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点拉到某一位置0,如图甲所示。记

录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下0点的位置及此时两细绳套的方向。只用一

个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置0,记下弹簧测力计的读

数和细绳套的方向，如图乙所示。

如图，力F单独作用时，与耳和工两个力共同作用时的效果是一样的，都能使橡

皮条结点保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对结点的拉力相

同，所以F等于鸟和鸟的合力。

【教师总结】我们要探究的是：合力F与K和工的关系。通过多次的实验探究我

们会发现，如果两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这

两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫作平行四边形定则。

把平行四边形定则演变为较为形象简单的三角形定则：将表示两个分力的有向线

段首尾相接，从第一个力的始端指向第二个力的末端的有向线段，就表示这两个

力合力的大小和方向。

平行四边形定则三角形定则

【教师补充】将某个力进行分解，如果没有条件约束，从理论上讲有无数组解,

因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个（如图所示），这样分解是没

有实际意义的。实际分解时，一个力按力的作用效果可分解为一组确定的分力。

一个已知力究竟要怎样分解，要根据具体问题具体分析。

例如：质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿

斜面下滑趋势的分力F1；二是使物体压紧斜面的分力F2,F=mgsina,F=mgcosa

正交分解法：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。使尽量多的力处

在坐标轴上。

3、矢量和标量

【教师总结】1、矢量：既有大小，又有方向，相加时遵守平行四边形定则或三角

形定则的物理量。

2、标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量。

【课堂练习】

1、一个力尸分解为两个力片和尸2,下列说法中正确的是（）

A.6是物体实际受到的力

B.物体同时受到片、耳和尸三个力的作用

C.月和瑞共同作用的效果与尸相同

D.耳居和6满足平行四边形定则

答案：ACD

2、如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将

杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（）

A.三条绳中的张力都相等

B.杆对地面的压力等于自身重力

C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零

D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

答案：C

3、如图所示，一个半径为八重为G的光滑均匀球，用长度为r的细绳挂在竖直

光滑的墙壁上，则绳子的拉力鼻和球对墙壁的压力外的大小分别是（）

A.G,-B,2G,GC.A/3G,—D.空G,叵

2333

答案：D

4、2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处

建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下

列说法正确的是（）

A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力

B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度

C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下

D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布

答案：C

5、如图所示，将光滑斜面上的物体的重力〃7g分解为0月两个力，下列结论正确

的是（）

N'

mg

A.尸2就是物体对斜面的正压力

B.物体受N、耳心三个力作用

C.物体受〃?g、N、耳耳四个力作用

D.小月二个分力共同作用的效果跟重力冲的作用效果相同

答案：D

6、某同学做“探究求合力的方法”的实验如图甲所示，其中/为固定橡皮条的图

钉，。为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。请回答下列问题。

NN

oo

--

三

二

一

三

三

二

三

1--1

二

三

二

三

二

二

三

2一2

--

三

二

--一

-

三-

-

3-3

-一-

二

二

图

乙

（1）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是；米用的

科学方法是。

（2）图乙是测量中某一弹簧测力计的示数，该力大小为No

（3）下列措施中能减小实验误差的是。

A.两条细绳必须无弹性且材质相同

B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行

C.拉橡皮条的细绳要稍短些，标记同一条细绳的方向时两标记点间距要与细绳长

度一致

D.实验前先把实验所用的两只弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反

方向拉动，检查示数是否相同，若不同，则进行调节使之相同

答案：(1)橡皮条沿同一方向伸长同一长度；等效替代法

(2)2.40(2.38~2.42均可)

(3)BD

【板书设计】

§3.4力的合成和分解

合力和分力

1、合力与分力：如果一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同效果相

同，这个力就叫作那几个力的合力，原来的几个力叫作分力。

2、共点力：如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同作用在物体的同

一点上或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫作

共点力。

力的合成和分解

1、力的合成：求几个力的合力的过程。

2、力的分解：已知一个力求它的分力的过程。力的分解是力的合成逆运算。

3、平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,

这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

4、三角形定则：把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末

端的有向线段就表示合矢量的大小和方向。三角形定则与平行四边形定则实质上

是一样的。

5、多力合成的方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合

力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。

矢量和标量

1、矢量：既有大小，又有方向，相加时遵守平行四边形定则或三角形定则的物

理量。

2、标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量。

5.共点力的平衡

【教学目标】

一、知识与技能

1.理解共点力的概念及共点力的平衡条件；

2.学会用共点力的平衡条件分析平衡问题。

二、过程与方法

1.通过对生活中平衡现象的判断，培养学生的观察和推理能力；

2.培养学生运用多种方法解决力的平衡的能力。

三、情感态度与价值观

1.通过具体问题的分析，增强学生的探究意识与合作意识，帮助学生逐步树立严

谨科学的实验态度和正确的认识观。

2.通过练习归纳出应用力的平衡条件解决实际问题的基本步骤和基本方法，体验

科学理论得出的过程与方法。

【重点难点】

1、通过实例分析得出共点力的平衡条件：F=0o（重点）

2、共点力平衡条件的理解应用。（重点）

3、物体的受力分析，通过课堂实例分析来形成受力分析方法。（难点）

4、物体的受力分析过程中如何进行力的分解，找出规律，通过实例分析来归纳共

点力的平衡条件。（难点）

【教学准备】

课件

【教学过程】

一、导入新课:

图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力B和Fz的共同作用下处于

平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何

关系，可以把上述四种情况的受力分成两类,你认为哪些情况属于同一类？你是

根据什么来划分的？

二、讲授新课：

1、共点力平衡的条件

【教师提问】回忆牛顿第二定律，举例说明物体的平衡状态。

【学生回答】交流讨论，列举生活中的实例。

【教师引导】桌上的书、屋顶的灯，虽然都受到力的作用，但都保持静止.火车车

厢受到重力、支持力、牵引力、阻力作用，但仍可能做匀速直线运动。

所以，如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线状态，我们就说这个物体

处于平衡状态。

【教师提问】那么处于平衡状态的物体有什么特点？物体若受多个共点力保持平

衡，应满足什么条件？这些力之间有什么关系？

【教师补充】二力平衡：二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

三力平衡：其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反、作用在

同一条直线上。

多个共点力的平衡：物体在多（n）个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一

个力必与剩下的（n-l个）力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

【教师引导】作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同

一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。如果物体受到多个

力共点力作用，我们可以逐步通过力的合成，最终等效为两个力的作用。如果这

两个力的合力为0,则意味着所有力的合力等于0,物体处于平衡状态，因此：在

共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。

2、共点力平衡条件的应用

【教师引导】解决物体共点力平衡的一般步骤：

（1）确立研究对象（研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的整体）

（2）进行受力分析（画出力的示意图）

（3）选取研究方法（明确解题策略，选择最佳方法）

（4）利用平衡条件建立方程（平衡条件下的方程式）

（5）解方程求结果（对结果进行讨论）

【教师提问】有几种解决共点力平衡条件的应用的方法？

【学生思考】小组思考讨论

【教师提问】如图所示，观察滑梯上小女孩受到什么力的作用？对小女孩进行受

力分析。

分析将滑梯抽象为一个斜面的模型（图乙），以正在匀速滑下的小孩为研究对象。

【学生活动】思考用什么方法对小孩进行受力分析。

【教师补充】正交分解法（对于物体受到三个以上的力处于平衡状态的问题求解

较方便）

使用条件：物体受三个或三个以上的力作用而平衡

注意事项：选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合，工合=0;4合=0

【教师总结】

适用条件注意事项优点

（1）表示三个力大小的线

物体受三个力作段长度不可随意画对于物体所受的

合成法

用而平衡（2）两力的合力与第三个三个力，有两个力

力等大、反向相互垂直或两个

将某一个力按力的效果分力大小相等的平

效果分解物体受三个力作解则其分力分别与物体受衡问题求解较简

法用而平衡到的另外两个力等大、反单

向

常用于求解一般