力在哪里教学课件

力在哪里引入力与我们的生活生活中的力无处不在我们每天都在不知不觉中使用和感受各种力当我们推开门、拉开抽屉、搬起重物或者骑自行车时，都在与力打交道力虽然看不见，但它•推购物车时，我们对车施加了推力的存在通过物体的运动和形变表现出来•跳跃时，我们对地面施加了压力•按门铃时，我们用指尖施加了压力观看视频力的瞬间视频内容展示观察与思考通过高清视频，观察不同力的作用效这些现象背后隐藏着什么科学原理？果弹簧压缩释放、物体落地弹起、力是如何产生的？它们又是如何影响磁铁相互作用等典型现象物体的？兴趣激发力的初步认知什么是力？感受力的存在力是一种物理量，表示物体之间的相互作用简单来说，力就是能使物•当你推动静止的物体时，它开始移动体运动状态改变或形状发生变化的原因•当你拉伸橡皮筋时，它的形状改变了从本质上看，力可以理解为物体之间的推或拉的作用力的表现形式1运动状态改变2形状发生变化受力感受静止的物体开始运动，或运动的物体速物体在受力后可能会发生形变，这种形当我们与物体相互作用时，能直接感受度发生变化（加速、减速或改变方变可能是暂时的，也可能是永久的到力的存在向）例如踢足球时，球从静止状态变为运例如捏橡皮泥，它会改变形状；拉伸动状态；刹车时，汽车速度减小弹簧，它会变长力的定义科学定义力的基本表现从物理学角度看，力是物体对物体的作用这种相互作用可以改变物体推力物体向外施加的力的运动状态或形状拉力物体向内施加的力重要特点力永远存在于两个物体之间的相互作用中，不是物体本身固无论多复杂的力，本质上都可以归结为推力或拉力的组合有的属性力的作用效果改变物体运动状态改变物体形状•使静止物体开始运动•物体被压扁（压缩形变）•使运动物体加速•物体被拉长（拉伸形变）•使运动物体减速或停止•物体被弯曲（弯曲形变）•使物体改变运动方向•物体被扭曲（扭转形变）力的三要素大小力的强弱程度，用数值表示单位为牛顿N，表示力的强度推动同一物体，施加的力越大，物体加速度越大方向力的作用方向，表示力指向何处例如重力方向始终指向地心；水平推动物作用点体时，力的方向为水平方向力作用在物体上的具体位置同样大小的力作用在不同位置，可能产生不同效果例如推门把手比推门中央更容易开门力的符号表达力的箭头表示法力的矢量性质物理学中，我们用箭头来表示力力是矢量，既有大小又有方向，这与温度、质量等标量不同箭头方向表示力的方向不同方向的力会产生不同效果，即使大小相同例如向上推物体与向下推物体效果完全不同箭头长度表示力的大小箭头起点表示力的作用点力的单位国际单位制牛顿的含义1力的国际单位是牛顿，简称N，以纪念1牛顿是给质量为1千克的物体以1米/伟大的物理学家艾萨克·牛顿秒²的加速度所需的力直观感受一个中等大小的苹果受到的地球引力约为1牛顿当你手持一个苹果时，你的手感受到的支持力约为1N生活实例展示开门推或拉门时，我们对门施加了力如果门有弹簧，关门后会自动复位，这是弹力作用的结果拉窗帘拉动窗帘时，我们施加了拉力窗帘移动过程中，轨道与窗帘之间存在摩擦力弹簧拉伸拉伸弹簧时，我们施加了拉力，弹簧被拉长松手后，弹簧会反弹回原位，这是弹力的表现实验探究弹簧测力1实验目的实验步骤探究力的存在和大小与弹簧形变的关系

1.将弹簧垂直悬挂在支架上

2.记录弹簧原始长度实验材料

3.逐渐增加砝码重量•弹簧

4.记录不同重量下弹簧的长度•挂钩和砝码

5.计算弹簧的伸长量•刻度尺观察现象随着砝码重量增加，弹簧逐渐被拉长，形变量增大•支架实验数据分析砝码重量N弹簧伸长量cm力的种类重力弹力地球对物体的吸引力，方向始终垂直向下指向物体形变后产生的恢复原状的力，如弹簧被压地心缩或拉伸后的反弹力支持力摩擦力物体受到支撑面的反作用力，方向垂直于支撑两个接触面之间相对运动或有相对运动趋势时面，大小等于物体对支撑面的压力产生的阻碍力重力重力的定义重力的特点重力是地球对物体的吸引力，是一种普遍存在的力无论物体处于什么状态（静止或运动），重力都存在且不会消失•方向始终指向地心在地球表面附近，物体的重力与其质量成正比，质量越大，重力越大•大小与物体质量成正比不同天体上的重力不同，如月球上物体重力约为地球上的1/6•公式G=mg（g≈

9.8N/kg）弹力弹簧弹力橡皮筋弹力其他弹力例子弹簧被压缩或拉伸时产生的恢复原状的力弹力橡皮筋被拉伸时产生拉力，试图恢复原来形状蹦床、弹弓、气球等都展示了弹力的作用当物大小与形变量成正比，方向与形变方向相反橡皮筋拉得越长，弹力越大体形变后，它们都会产生恢复原状的力摩擦力摩擦力的定义摩擦力演示摩擦力是两个物体接触表面之间产生的阻碍相对运动的力将书本放在桌面上，尝试推动它•方向与物体运动方向（或运动趋势）相反

1.轻推时，书本不动（静摩擦力等于推力）•类型静摩擦力和滑动摩擦力

2.用力推时，书本开始滑动（克服了最大静摩擦力）

3.匀速推动时，需持续施力（克服滑动摩擦力）支持力物体受重力任何物体都受到指向地心的重力作用例如，书本受到地球引力垂直向下接触面产生形变物体放在桌面上时，会对桌面产生压力，使桌面微小形变（肉眼通常看不见）产生支持力桌面因形变产生弹力，垂直向上支持物体，这就是支持力支持力大小等于物体重力，方向相反结合生活多种力共同作用人推小车的力分析推力人对小车施加的水平向前的力重力小车受到的地球引力，垂直向下支持力地面对小车的支撑力，垂直向上摩擦力车轮与地面接触产生的阻力，水平向后小车能否移动，取决于推力是否大于摩擦力如果推力大于摩擦力，小车会加速前进；如果推力等于摩擦力，小车会匀速前进在现实生活中，物体通常同时受到多种力的作用理解这些力的综合效果，是分析物体运动状态的关键力的作用是相互的对施加力对施加反作用力作用力与反作用力A BB A当物体A对物体B施加力时，这个力会影响B的同时，物体B也对物体A施加了一个大小相这对力被称为作用力和反作用力，它们总运动状态或形状例如，人A拉绳子时，对绳等、方向相反的力例如，绳子也对人A施加是同时存在、大小相等、方向相反，但作用在子施加了拉力了一个向后的拉力不同物体上牛顿第三定律简介牛顿第三定律表述生活中的例子当一个物体对另一个物体施加力时，另一个物体也会对它施加一个大•划船时，桨向后推水，水向前推桨小相等、方向相反的力•走路时，脚向后推地，地向前推脚•气球放气飞行，气体向后喷出，气球向前飞行简言之作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在不同物体上•打篮球时，手向前推球，球向后推手力的合成与分解力的合成力的分解当多个力同时作用于一个物体时，这一个力可以分解为沿不同方向的分些力的共同作用效果可以用一个力来力最常见的是将力分解为水平和垂表示，这个力称为合力直两个分量合力的计算要考虑力的方向同向力例如斜坡上的重力可分解为平行于相加，反向力相减，不同方向的力需斜面的分力和垂直于斜面的分力要用矢量合成矢量表示力的合成与分解利用矢量加法和三角形法则在纸上，我们用箭头的首尾相连表示力的合成合力实验演示实验设计实验结论让两名学生从不同方向推动一个小车，观察小车的运动情况合力的大小和方向决定了物体的运动情况三种情况•同向力合成F合=F1+F2•反向力合成F合=F1-F

21.两人同向推车小车快速前进•垂直力合成F合=√F1²+F2²

2.两人反向推车小车缓慢移动或静止

3.两人垂直方向推车小车沿对角线方向移动物体总是沿合力方向运动，合力越大，加速度越大力的测量工具弹簧测力计数字测力计天平基于胡克定律原理，利用弹簧伸长量来测量力的现代测力设备，利用电子传感器测量力的大小，间接测量力的工具，通过测量物体质量，再根据大小拉力使弹簧伸长，根据刻度可直接读出力显示更精确的数值广泛应用于科学实验和工业公式G=mg计算重力精确测量小物体的重力的大小生产测量活动实际测量物体的重力实验目的操作步骤学习使用弹簧测力计测量物体的重力

1.调整测力计的零点位置

2.将测力计垂直悬挂实验材料

3.将物体挂在测力计钩上•弹簧测力计

4.等测力计稳定后读数•各种小物体（铅笔、橡皮、小石头等）

5.记录读数并换下一个物体•记录表格

6.至少测量5种不同物体测力器使用注意事项1零点校正使用前检查测力计的指针是否指向零点，若有偏差需进行调整现代数字测力计有归零按钮可直接校正2垂直悬挂测量时，弹簧测力计应垂直悬挂，否则会影响测量精度测量重力时，测力计应与地面垂直3选择合适量程根据待测物体选择合适量程的测力计超出量程可能损坏测力计，过小则精度不够4稳定后读数挂上物体后，等待指针稳定再读数读数时视线应与刻度线垂直，避免视差误差5避免过度拉伸不要使测力计超出最大刻度，以免弹簧永久变形，影响以后的测量准确性实验探究探秘摩擦力2实验目的实验步骤探究不同表面之间摩擦力的大小差异

1.将木块放在第一种表面上

2.用测力计水平拉动木块，直到木块开始移动实验材料

3.记录此时测力计的读数（最大静摩擦力）•木块

4.重复步骤，测量不同表面的摩擦力•弹簧测力计

5.增加木块上的砝码，观察摩擦力变化•不同材质的表面（木板、玻璃、砂纸等）•小砝码摩擦力的影响因素接触面的材质不同材质之间的摩擦力不同通常，表面越粗糙，摩擦力越大；表面越光滑，摩擦力越小例如冰面上的摩擦力小，砂纸上的摩擦力大物体的重量在相同表面上，物体越重，摩擦力越大这是因为重物对表面的压力更大，增加了接触面之间的作用力例如空箱子比满箱子更容易推动接触面积的影响在相同条件下，接触面积的大小对摩擦力几乎没有影响这可能与直觉相反，但实验表明摩擦力主要取决于材质和压力，而非面积摩擦力在日常生活中的利用轮胎花纹汽车轮胎表面的花纹设计用于增加与地面的摩擦力，防止车轮打滑，提高行驶安全性雨天时，花纹还能排水，避免轮胎与地面间形成水膜鞋底设计运动鞋底采用特殊橡胶材质和纹路，增加与地面的摩擦力不同运动项目的鞋底设计各异，如篮球鞋注重抓地力，而跑鞋则平衡抓地与轻便刹车系统汽车、自行车的刹车系统通过增加摩擦力来减速停车刹车片与刹车盘或轮毂接触，产生大量摩擦力，将动能转化为热能，使车辆减速摩擦力的利与弊摩擦力的有益作用摩擦力的有害影响•使行走成为可能（没有摩擦力我们将无法行走）•机器零件磨损，缩短使用寿命•保持物体静止不动（防止物体滑落）•消耗能量，降低机械效率•使车辆能够行驶和停止•产生热量，可能导致过热•让我们能够抓握物体•增加燃料消耗•保持螺丝、钉子等紧固件的稳固•阻碍物体运动，需要消耗更多能量降低或增大摩擦力的方法减少摩擦力的方法增大摩擦力的方法•添加润滑油或润滑脂•增加表面粗糙度•使用滚动轴承代替滑动摩擦•使用具有高摩擦系数的材料•表面抛光处理•增加接触面的压力•使用特殊材料如聚四氟乙烯（特氟龙）•在表面添加特殊涂层•气垫或磁悬浮技术•设计特殊纹路增加抓地力重力的规律万有引力定律地球重力加速度牛顿发现的万有引力定律表明，宇宙中任何两个物体之间都存在相互吸在地球表面附近，物体的重力可以简化为引的引力其中，G为重力，m为物体质量，g为重力加速度其中，F为引力大小，G为万有引力常数，m₁和m₂为两个物体的质量，r为在地球表面，g≈

9.8N/kg或

9.8m/s²，这是一个经验常数它们之间的距离重力测算练习10kg

0.1kg50kg书包苹果学生质量为10千克的书包受到质量为

0.1千克的苹果受到质量为50千克的学生受到的重力为的重力为的重力为G=10kg×

9.8N/kg=98牛顿G=

0.1kg×

9.8N/kg=

0.98牛G=50kg×

9.8N/kg=490牛顿顿1000kg小汽车质量为1000千克的小汽车受到的重力为G=1000kg×

9.8N/kg=9800牛顿常见误区与澄清1误区一力是物体本身的属性错误观点物体有力或有能量正确概念力是物体之间的相互作用，不是物体本身固有的属性没有相互作用，就不存在力2误区二物体运动必有力错误观点物体运动必然有力推动正确概念根据牛顿第一定律，匀速直线运动的物体可能不受外力作用（或受力平衡）力导致加速度，而非速度3误区三重力与支持力是一对作用反作用力错误观点物体的重力与桌面的支持力是一对作用反作用力正确概念它们不是一对作用反作用力，因为它们作用在同一个物体上物体的重力的反作用力是物体对地球的引力力的存在判别题训练1案例一书本静止在桌面上存在的力重力（地球对书本的引力）、支持力（桌面对书本的支撑力）判断依据有相互作用的物体对（地球-书本，桌面-书本）2案例二行星绕太阳运行存在的力万有引力（太阳对行星的引力）判断依据有相互作用的物体对（太阳-行星），且行星轨道表明存在向心力3案例三宇航员在太空漂浮存在的力万有引力（但非常微弱）判断依据远离大质量天体时，引力很小但仍然存在4案例四汽车在水平路面匀速行驶存在的力重力、支持力、发动机提供的驱动力、摩擦力和空气阻力判断依据匀速运动表明合力为零，但各分力存在且平衡力的图解与总结综合案例斜坡上的小车一辆小车放在斜坡上，被拉住不动分析受力情况重力G垂直向下，由地球引力产生支持力N垂直于斜面，由斜面支撑产生拉力F沿绳子方向，由拉绳产生摩擦力f平行于斜面向上，由接触面产生小车静止表明所有力平衡重力可分解为平行和垂直于斜面的分力，其中平行分力由拉力和摩擦力共同平衡力的分析需要确定力的种类、大小、方向和作用点，并考虑力之间的合成与平衡关系力在现代科技中的应用工程建筑航空航天机械自动化桥梁、大坝和摩天大楼的设计都需要精确计算各火箭发射利用作用力与反作用力原理，飞机飞行机器人和自动化设备需要精确控制各关节的力和种力的作用和平衡工程师通过力学分析确保结依靠升力与重力平衡宇宙飞船的轨道计算基于力矩现代工厂中的机械臂能精确施加力，完成构安全，能承受风力、地震等外部力的影响引力定律，实现精确导航组装、焊接等精细工作力与运动的关系作用力外力作用于物体，根据力的大小和方向，物体可能发生运动状态变化产生加速度当物体受到非平衡力时，会产生加速度加速度方向与合力方向一致，大小与合力成正比，与质量成反比运动状态改变加速度导致物体速度发生变化，静止物体开始运动，运动物体速度增大、减小或改变方向这种关系由牛顿第二定律描述F=ma，其中F为合力，m为质量，a为加速度这个公式说明了力、质量和加速度之间的定量关系牛顿第

一、第二定律简介牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第二定律（运动定律）任何物体都保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变这种物体的加速度与所受的合外力成正比，与质量成反比状态这一定律揭示了物体的惯性特性——物体倾向于保持其运动状态例如汽车突然刹车时，乘客身体前倾；突然启动时，乘客身体后仰同样的力作用在质量小的物体上产生更大的加速度；同样质量的物体，受力越大，加速度越大经典案例伽利略斜面实验实验背景16世纪，伽利略通过斜面实验研究重力对物体运动的影响，挑战了亚里士多德关于重物下落速度的错误理论实验设计伽利略使用不同角度的斜面，让小球在上面滚动通过减小斜面角度，他减弱了重力效应，使运动变慢，便于观察测量关键发现他发现球在斜面上的加速度与斜面角度有关，而与球的质量无关这表明在理想条件下，所有物体无论重量如何，都以相同加速度下落科学意义这一实验为后来牛顿力学奠定了基础，推动了科学实验方法的发展，改变了人们对力与运动关系的理解力学史上的科学家艾萨克牛顿伽利略伽利莱阿基米德··1643-1727，英国物理学家，提出三大运动定律1564-1642，意大利物理学家，通过实验方法研约公元前287-212年，古希腊数学家和发明家，和万有引力定律，奠定了经典力学基础《自然究物体下落规律，挑战了亚里士多德的错误理发现了浮力原理，提出了杠杆原理，著名的给哲学的数学原理》是其代表作论，被称为现代科学之父我一个支点，我就能撬动地球出自他口力的存在实验总结——100%85%95%重力普遍存在摩擦力降低效率弹力与形变关系所有实验都证明，地球上的物体都受到重力作大多数机械运动中，摩擦力消耗了部分能量，导实验表明，在弹性限度内，弹力与形变量成正用，方向始终指向地心，大小与质量成正比致效率降低减少摩擦可以提高机械效率比这一关系适用于大多数弹性材料通过多次实验，我们验证了力的存在及其基本规律实验数据显示，力的作用效果是可预测和可测量的，这为我们理解和应用力学原理提供了科学依据力学问题实战演练1问题拔河比赛问题电梯内的称重12在拔河比赛中，A队5人向左拉，每人用力200N；B队4人向右拉，每人用一个人质量为60kg，站在电梯内的体重计上当电梯以2m/s²的加速度向力240N问绳子将向哪个方向移动？上运动时，体重计示数是多少？解析A队总拉力5×200N=1000N（向左）B队总拉力4×240N=960N解析静止时人的重力G=mg=60kg×

9.8N/kg=588N电梯加速上升时，由（向右）合力1000N-960N=40N（向左）绳子将向左移动于惯性，人对体重计的压力增大F=mg+a=60kg×

9.8+2N/kg=708N体重计示数为708N力学问题实战演练2问题人造卫星3一颗质量为250kg的人造卫星在距地面400km的圆形轨道上运行，求卫星受到的地球引力大小解析地球半径约6400km，卫星距地心r=6400+400=6800km=

6.8×10⁶m地球引力F=GMm/r²，代入数据可求解问题看不见的摩擦力4一个5kg的木块放在水平桌面上，用30N的水平力拉它，木块做匀速直线运动求木块与桌面之间的摩擦力大小和方向解析匀速运动表明合力为零木块水平方向受力拉力30N（向前），摩擦力f（向后）合力为零30N-f=0，得f=30N，方向与运动方向相反小结与回顾力的定义与特性常见力的类型•力是物体对物体的作用•重力地球对物体的吸引力•力有大小、方向和作用点三要素•弹力物体形变产生的恢复力•力可以改变物体运动状态或形状•摩擦力接触面间阻碍相对运动的力•力的国际单位是牛顿N•支持力支撑面对物体的反作用力力的规律•牛顿三大运动定律•力的作用是相互的•合力决定物体的加速度•力的分解与合成遵循矢量运算规则小组讨论我的力发现讨论要求讨论引导问题

1.每组4-5人，选出一名记录员•你在家中看到哪些利用力的装置？

2.分享日常生活中观察到的力现象•体育运动中有哪些力的应用例子？

3.尝试用所学知识解释这些现象•你能否找到一些巧妙利用力的日常工具？

4.思考如何改进或优化这些现象的应用•有哪些现象是由于力的作用产生的，但不易被注意到？

5.总结3-5个最有趣的发现讨论时间15分钟，之后各组派代表分享课外拓展探究身边的力照片收集观察记录用相机或手机拍摄生活中至少5个与力有关为每张照片写一段简短说明，分析其中的的现象或装置例如跷跷板、自行车刹力学原理，包括涉及的力的类型、力的车、弹簧秤等方向、大小及作用效果课堂分享下节课每人选择一个最有趣的例子进行3分钟简短分享，展示照片并解释其中的力学原理思考题与探究任务1思考题摩擦力的两面性1为什么摩擦力有时候有利，有时候有害？请举出三个有利例子和三个有害例子，并思考如何在不同情况下控制摩擦力的大小2思考题太空中的力2宇航员在太空中漂浮，是否意味着那里没有力的存在？如果有力，为什么宇航员会感到失重？这与我们在地球上的感受有何不同？3探究任务自制测力装置尝试用家中的材料（如橡皮筋、饮料瓶、纸板等）设计并制作一个简易的测力装置记录设计思路、制作过程，并用已知重物进行校准反馈与感悟学习反馈表教师点评请回答以下问题，帮助我们了解你的学习情况通过今天的学习，大家对力有了初步的科学认识力虽然看不见摸不着，但通过它的作用效果，我们能感知它的存在

1.这节课你学到了哪些新知识？希望大家能用科学的眼光观察生活，发现更多力学现象，培养科学思维

2.哪些内容你理解得最清楚？方式记住，物理学不仅是课本上的知识，更是解释世界的工具

3.还有哪些问题让你感到困惑？

4.你最喜欢课堂上的哪个环节？为什么？

5.如何将今天学到的知识应用到日常生活中？结束语与展望科学发现力的存在与规律的认识是人类最早的科学发现之一，它帮助我们理解自然现象技术应用力学原理应用于各种工程技术领域，从简单的工具到复杂的机械系统，从桥梁建筑到航天器创新突破深入理解力学规律，推动科技创新，解决能源、环保、交通等领域的挑战，改善人类生活探索未知力学知识是探索宇宙奥秘的基础从微观粒子到宏观天体，力的作用无处不在，等待我们去发现力的存在与作用贯穿我们的日常生活，是理解世界的基础希望通过本课的学习，能激发大家对物理世界的好奇心和探索欲，培养科学精神和创新思维科学探索的道路没有终点，让我们一起前行！。