3.1重力與彈力課件高一上學(xué)期物理人教版

第三章相互作用——力1、在力學(xué)中，物體間的相互作用抽象為一個(gè)概念——力2、力的作用效果：①使物體發(fā)生形變②改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)3、力的分類：①按力的性質(zhì):重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等②按力的作用效果：拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力等。。。初高中知識(shí)銜接力的圖示：用一根帶有箭頭的線段來(lái)表示力4、力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)大小方向作用點(diǎn)→長(zhǎng)度→箭頭→箭尾或箭頭力的示意圖：只在圖中畫出力的作用點(diǎn)和方向，表示物體在這個(gè)方向上受到了力一個(gè)物體既是施力物體，也一定是受力物體物質(zhì)性：

力力不僅有大小，還有方向相互性：力是矢量矢量性：力不能離開物體(施力物體和受力物體)而單獨(dú)存在獨(dú)立性：一個(gè)物體可能同時(shí)受多個(gè)力的作用，每個(gè)力都產(chǎn)生獨(dú)立的作用效果5、對(duì)力的理解：

3.1重力與彈力1、定義：由于地球的吸引而使物體受到的力叫作重力2、力的單位：牛頓，簡(jiǎn)稱牛符號(hào)：N3、重力的施力物體是地球，方向豎直向下一、重力（G）

地球引力≠重力豎直向下≠垂直向下≠指向地心5、重心：一個(gè)物體各部分都受到重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫重心。物體的重心與什么因素有關(guān)？物體的形狀物體的質(zhì)量分布物體質(zhì)量均勻分布分布不均勻形狀決定重心位置重心位置形狀和質(zhì)量分布決定規(guī)則不規(guī)則重心位置幾何中心怎么辦?重心位置薄板狀物體的重心確定（懸掛法）1、關(guān)于物體所受的重力，以下說(shuō)法中正確的是（）A、物體只有在地面靜止時(shí)才受到重力作用B、物體在自由下落時(shí)所受的重力小于物體在靜止時(shí)所受到的重力C、物體在向上拋出時(shí)受到的重力大于物體在靜止時(shí)所受到的重力D、同一物體在同一地點(diǎn)，不論其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，它所受到的重力都是一樣大D課堂練習(xí)2、一質(zhì)量為60kg的人，在地球表面受重力為588N,月球表面的重力加速度為地球表面的1/6，此人在月球表面上（）A、質(zhì)量為60kg，所受重力大小為588N.B、質(zhì)量為60kg，所受重力大小為98N.C、質(zhì)量為10kg，所受重力大小為588N.D、質(zhì)量為10kg，所受重力大小為98N.B3、關(guān)于物體的重心，以下說(shuō)法中正確的是（）A．物體的重心不一定在物體上B．用線懸掛的物體靜止時(shí)，細(xì)線方向一定通過重心C．一塊磚平放、側(cè)放或立放時(shí)，其重心在磚內(nèi)的位置不變D．舞蹈演員在做各種優(yōu)美動(dòng)作時(shí)，其重心的位置不變ABC運(yùn)動(dòng)員手上的箭弦小孩手中的橡皮泥小孩手中的樹枝撐桿跳的桿物體在力的作用下形狀或體積會(huì)發(fā)生改變，這種變化叫做形變。

.問題1：堅(jiān)硬的物體在力的作用下也可以發(fā)生形變嗎？任何物體在力的作用下都可以發(fā)生形變塑性形變：在形變后撤去作用力時(shí)不能恢復(fù)原狀的形變叫塑性形變。問題2：在外力撤消之后，發(fā)生形變的物體一定能夠恢復(fù)原狀嗎？彈性形變：在形變后撤去作用力時(shí)能夠如果形變過大，超過一定的限度，撤去外力后，物體就不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀，這個(gè)限度叫做彈性限度。1.形變

分類2.彈性限度：恢復(fù)原狀的形變叫做彈性形變。問題3：發(fā)生形變的物體，對(duì)使它發(fā)生形變的物體有什么作用效果呢？它為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的效果呢？因?yàn)樗D恢復(fù)原狀產(chǎn)生力二、彈力：1.定義：2.彈力產(chǎn)生條件：①直接接觸②發(fā)生彈性形變發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力——

這個(gè)力叫做彈力。交流討論1：初中學(xué)過的壓力、支持力是怎么產(chǎn)生的？結(jié)論:

通常所說(shuō)的壓力和支持力都是彈力.形變方向形變恢復(fù)方向書桌面書桌面FN1FN2形變方向形變恢復(fù)方向結(jié)論:通常所說(shuō)的拉力也是彈力.繩子的拉力又叫張力.交流討論2：繩子的拉力是怎么產(chǎn)生的？形變恢復(fù)方向T1T2形變恢復(fù)方向形變方向形變方向壓力的方向垂直于接觸面而指向被壓的物體。支持力的方向垂直于接觸面而指向被支持的物體。繩子（對(duì)物體）的拉力總是沿著繩子而指向繩子收縮的方向。三、彈力的方向與施力物體形變方向相反（施力物體恢復(fù)形變的方向相同）。交流討論3：如何確定彈力的方向？彈力有無(wú)的判斷——明顯形變1.根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷：（1）相互接觸（2）有彈性形變兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足才有彈力產(chǎn)生思考：接觸的物體間一定產(chǎn)生彈力嗎？2.假設(shè)法——先假設(shè)接觸處存在彈力，看物體所處狀態(tài)和條件是否矛盾，如果矛盾，則說(shuō)明此處彈力不存在AB光滑水平面并排放著靜止的木塊A、BA對(duì)B有無(wú)彈力？假設(shè)A、B間有彈力以B為研究對(duì)象，B受力：GN地NA→BB不可能靜止，所以A、B間沒有彈力彈力有無(wú)的判斷——微小形變光滑球靜止在水平地面絕緣物體對(duì)球有無(wú)彈力？假設(shè)球與木塊間有彈力以球?yàn)檠芯繉?duì)象，球受力：GNN木塊→球球不可能靜止，所以球與木塊間沒有彈力彈力有無(wú)的判斷——微小形變球與斜面間有無(wú)彈力？？？假設(shè)球與斜面間有彈力以球?yàn)檠芯繉?duì)象，球受力：GTN斜面→球球不可能靜止，所以球與斜面間沒有彈力彈力有無(wú)的判斷——微小形變3.消除法將與研究對(duì)象接觸的物體消除，看研究對(duì)象能否保持原態(tài)，若能，則說(shuō)明此處彈力不存在；若不能，則說(shuō)明彈力存在AB水平面并排放著靜止的木塊A、B球靜止在水平地面彈力有無(wú)的判斷——微小形變判斷球與斜面間有無(wú)彈力先找接觸點(diǎn)（面）——再判斷彈力有無(wú)思考：如下左圖，輕桿的彈力沿桿子的方向么？右圖中的呢？靜止?fàn)顟B(tài)靜止?fàn)顟B(tài)輕桿受力特點(diǎn)：1.可拉可壓；2.桿所受的力不一定沿桿的方向；輕繩與輕桿受力特點(diǎn)輕繩——不計(jì)質(zhì)量的柔軟的繩子輕繩的受力特點(diǎn)：1.只能拉不能壓；2.輕繩的拉力一定沿繩收縮方向；3.同一根繩子張力處處相等。輕桿——不計(jì)質(zhì)量的桿輕桿受力特點(diǎn)：1.可拉可壓；2.桿所受的力不一定沿桿的方向。如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈性桿對(duì)小球的彈力(

)A.大于2N，方向沿桿末端的切線方向B.大小為1N，方向平行于斜面向上C.大小為2N，方向垂直于斜面向上D.大小為2N，方向豎直向上D①點(diǎn)與平面接觸NN`點(diǎn)與平面間彈力方向：過接觸點(diǎn)垂直平面指向受力物體光滑斜面ABNANB②曲面與平面接觸NNN`曲面與平面間彈力方向：過接觸點(diǎn)垂直平面指向受力物體③曲面與曲面接觸曲面與曲面間彈力方向：與過接觸點(diǎn)的公切面垂直并指向受力物體半球形的碗N不同接觸面間的彈力方向判斷

常見的彈力及方向——實(shí)例解析例.畫出圖中靜止物體A所受彈力的示意圖.平面和球面接觸彈力方向：垂直平面反向延長(zhǎng)線過球心。A

常見的彈力及方向——實(shí)例解析例.畫出圖中靜止物體A所受彈力的示意圖.點(diǎn)和球面接觸彈力方向：過點(diǎn)垂直球面切線，且延長(zhǎng)線過球心。AA例題解析1.雜技演員有高超的技術(shù)，能輕松地頂住從高處落下的壇子.如圖所示，關(guān)于他頂壇時(shí)頭頂受到的壓力，產(chǎn)生的直接原因是(

)A．壇的形變B．頭的形變C．壇子受到的重力D．人受到的重力2.如圖所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有(

)A．1個(gè)B．2個(gè)C．3個(gè)D．4個(gè)AB例：畫出下列藍(lán)色物體所受到的所有彈力。O（1）（2）（3）（4）例：三個(gè)相同的支座上分別擱著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a，b，c，支點(diǎn)P、Q在同一水平面上，a球的重心O，位于球心，b球和c球的重心Ob和Oc分別位于球心的正上方和球心的正下方，如圖所示，三球均處于平衡狀態(tài)，支點(diǎn)P對(duì)a球的彈力為Na，對(duì)b球和c球的彈力分別為Nb和Nc則下列說(shuō)法正確的是（）A.彈力Na、Nb、Nc的方向均由P點(diǎn)指向球心B.彈力Na、Nb、Nc的方向均由P點(diǎn)指向重心C.彈力Na、Nb、Nc的方向都豎直向上Ab?Oa????ObOcPPPQQQac

彈力的大小跟形變的大小有關(guān)系形變?cè)酱?，彈力也越大，形變消失，彈力隨著消失。彈力的大??？？？？1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.實(shí)驗(yàn)原理：（1）彈簧彈力F的確定（2）彈簧伸長(zhǎng)量x的確定（3）圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)3.實(shí)驗(yàn)器材：輕質(zhì)彈簧、鐵架臺(tái)、鉤碼、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系①將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng).②如圖所示，在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼，測(cè)出此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l1，記錄m1和l1.4.實(shí)驗(yàn)步驟③改變所掛鉤碼的質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，記錄m2、m3、m4、m5…和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l2、l3、l4、l5….④計(jì)算出每次彈簧的伸長(zhǎng)量x(x＝l－l0)和彈簧受到的拉力F(F＝mg)，并將數(shù)據(jù)填入表格.（待彈簧穩(wěn)定后測(cè)量）5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)時(shí)逐一增加鉤碼，彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過度拉伸，超出彈簧的彈性限度；2、先豎直懸掛，后測(cè)量彈簧原長(zhǎng)；3、讀數(shù)：彈簧與鉤碼處于平衡（穩(wěn)定）狀態(tài)

毫米刻度尺估讀一位4、整個(gè)實(shí)驗(yàn)中用同一個(gè)輕彈簧，盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)；5、注意彈力、彈簧的原長(zhǎng)、總長(zhǎng)與彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。6.數(shù)據(jù)處理

1234567F/N0

l/cm

x/cm0

F-x圖像x/mF/N0結(jié)論：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的形變量成正比。四、胡克定律：F=kx1、內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小

F

跟彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x

成正比。2、公式：其中：k——彈簧的勁度系數(shù)

單位：牛每米，符號(hào)N/mx——彈簧形變量

即伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度單位：米，符號(hào)m（或縮短）彈簧的勁度系數(shù)1.定義式：2.單位：牛每米，符號(hào)N/m4.影響因素：表示彈簧的一種屬性，它的數(shù)值與彈簧的材料，彈簧絲的粗細(xì)，彈簧圈的直徑，單位長(zhǎng)度的匝數(shù)及彈簧的原長(zhǎng)有關(guān)。3.物理意義：勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）單位長(zhǎng)度時(shí)的彈力。胡克定律

3、另一種表達(dá)形式：△F=k·△X△F—彈簧所受力的變化量△X—彈簧長(zhǎng)度的變化量例題解析3．如圖所示，彈簧秤和細(xì)線的重力不計(jì)，一切摩擦不計(jì)，重物的重力G＝10N，則彈簧秤A和B的讀數(shù)分別為(

)A．10N,20NB．10N,10NC．10N,0N

D．0N,0N4.如圖，彈簧的勁度系數(shù)為k，小球重力為G，平衡時(shí)小球在A位置．今用力F將小球向下拉長(zhǎng)x至B位置，則此時(shí)彈簧的彈力為（）A．kxB．kx＋GC．G－kxD．以上都不對(duì)BB例題在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力.實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐次