第三節力的圖示教案

（一）教學目的

1.理解力的三要素。

2.會畫力的圖示和力的示意圖。

（二）教學過程 

一、復習提問

1.在國際單位制中，力的單位是什么？

2.在物理實驗室中常用的測力計是什么？

3.力作用在物體上能產生哪些效果？

二、新課引入

力的效果是改變物體的形狀，改變物體的運動狀態。

用力拉彈簧，用的力越大，彈簧伸長越長，可見力的大小影響力的效果。那么除了力的大小外，還有哪些因素影響力的效果呢？

三、力的三要素

1.如前所述，力的大小影響力的效果。

2.力的方向

教師：我們要把螺母擰緊，一般來說應該向順時針方向用力，如果沿著逆時針方向用力只能將螺母擰松。我們向上提一個木箱，必須向上用力才能將木箱提起來。如果沿水平方向用力推它，只能使它沿水平方向開始運動。我們觀看足球比賽，運動員射門時把球踢偏了，原因是踢球時用力的方向沒能控制好。打排球時把球扣出界外也是用力的方向不妥。

可見，力的方向也影響力的效果。

3.力的作用點

教師：大家注意看所有的門窗的把手都安裝在離門軸較遠的位置，這樣開關門窗比較方便。如果將門窗的把手安裝在離門軸較近的地方，開關門窗就很費力。

可見，力的作用點也影響力的效果。

教師：力所產生的效果跟力的大小、方向和作用點有關。

我們把力的大小、方向和作用點叫力的三要素。所謂力的三要素，意思是只有力的三個要素都不變，力的作用效果才不變。兩個力，它們的三個要素都相同，這兩個力的效果才完全相同。

力的三個要素中有一個要素不同，都會使力的效果不同。例如，把一根米尺放在桌面上，用一個力作用在尺的中點，向上用足夠大的力就可以把尺子平穩地拿起來。如果用同樣大的力，力的作用點在尺的一端，盡管力的方向向上，只能把尺的一端提高，尺子是傾斜的。

力的大小、方向和作用點這三個要素充分地反映了力的特征，我們認識一個力，只有認識了力的三個要素才算認識得清楚、全面了。

四、力的圖示

力是普遍存在的，但是力又是抽象的，力無法直接“看到”，只能通過力的效果間接地“看到”力的存在。有些情況下，力的效果也很難用眼直接觀察到，只能憑我們去分析才能認識力的存在。

為了使物體受到的力更形象、更具體、更直觀地展現在人們眼前，我們借助畫圖的方法把力表示出來，也就是把力這個抽象的東西畫出來，這就是我們下面要學的力的圖示。

1.力的作用點的畫法

教師：要畫出力，就是畫出力的三要素、首先要畫出力的作用點。一般來說，把力的作用點畫在受力物體上即可。

（教師示范）

2.力的大小的畫法

教師：用一個線段的長度配合標度表示力的大小。力的大小是200牛頓，可選擇1厘米長的線段表示100牛頓，那么200牛頓的力應用2厘米的線段表示。

（教師示范）

3.力的方向的畫法

教師：在線段的末端用箭頭表示力的方向。

（教師示范）

五、學生練習

木箱受到水平向右的拉力，大小是1000牛頓。

（學生畫，請一位學生畫在黑板上）

六、力的示意圖

力的圖示可以直觀、準確地表示物體的受力情況，但是也可以對力的圖示加以簡化，只用一個帶箭頭的線段表示力，不必嚴格準確地畫出力的大小，突出力的方向即可。例如用1000牛頓水平推力推木箱，只用一個帶箭頭的線段表示，標出1000牛頓即可。這種簡化的圖叫力的示意圖。

（教師示范）

七、作業 

1.完成節后練習。

2.章后習題3。

（三）說明

關于力的圖示，從事初中教學的老師們爭論頗多，諸如作用點的位置，推力和拉力的畫法是否相同等。學生練習時，也常糾纏不清。

初中學習的力學部分一般是剛體或質點，除了重力之外，其他各力的作用點只要畫在受力物體上即可。要求學生只畫受力物，不畫施力物，受力物只用一個簡單的符號表示，免得讓學生陷入受力物畫不好這種苦惱之中。

作用在剛體上的力本是個滑移矢量，所以推力和拉力采用相同的畫法即可。

本節重點是讓學生理解力的三要素和掌握力的圖示的畫法。