3.1重力與彈力-【新教材】人教版高中物理必修第一冊(cè)課件

第三章相互作用—力3.1重力與彈力為什么熟了的蘋果總是落向地面？教學(xué)目標(biāo)1、了解重力產(chǎn)生的原因，會(huì)確定重力的大小和方向理解重心的概念。2、知道力的三要素，會(huì)畫力的圖示和力的示意圖。3、知道形變的概念，理解彈性形變和彈性限度。4、知道彈力的定義及產(chǎn)生條件，會(huì)判斷兩個(gè)物體間是否存在彈力，并會(huì)判斷彈力的方向5、掌握胡克定律并能解決有關(guān)問(wèn)題。力自然界的物體不是孤立存在的，它們之間具有多種多樣的相互作用。正是由于這些相互作用，物體在形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等許多方面會(huì)發(fā)生變化。如何來(lái)研究這些相互作用呢？在力學(xué)中，物體間的相互作用抽象為一個(gè)概念——力。在研究物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，最常見(jiàn)的力有重力、彈力和摩擦力，本章研究這幾種常見(jiàn)力的特點(diǎn)和規(guī)律。1.概念：物體與物體之間的相互作用，稱作力。力不能脫離物體而存在，一定同時(shí)存在施力物體和受力物體。力的作用是相互的，一個(gè)物體是受力物體的同時(shí)也是施力物體。發(fā)生相互作用的兩個(gè)物體不一定相互接觸。2.力的作用效果：①改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)②使物體發(fā)生形變。3.力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。4.力的單位：牛頓，符號(hào)：N。力注意：

為什么熟了的蘋果總是落向地面？因?yàn)槭艿街亓ψ饔谩Ｄ敲粗亓κ窃鯓赢a(chǎn)生的呢？地球互相的吸引力地球上的萬(wàn)物我們將“由于地球的吸引而使物體受到的力”叫做重力！物體的重力就是地球的吸引力？重力只是地球吸引力的一部分，地球的引力是使物體在地球上，另一部分使物體隨地球自轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)。以后將進(jìn)一步學(xué)習(xí)。1、重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。（1）一切物體都受重力作用，物體所受重力的施力物體是地球．（2）物體所受的重力與它所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度大小無(wú)關(guān)．2、重力的大?。篏=mg

一、重力其中g(shù)是自由落體加速度，g=9.8m/s2或10m/s2可由彈簧秤測(cè)定原理二力平衡3.重力的方向：豎直向下注意：豎直向下指垂直于水平面向下，不是垂直于支持面向下。豎直垂直m2gm1g,…mng等效mg重力作用點(diǎn)在哪？物體的各個(gè)部分都受重力的作用，我們可以把物體各部分所受到的重力等效為集中作用于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是整個(gè)物體所受重力的作用點(diǎn)，稱為物體的重心.物體質(zhì)量均勻分布分布不均勻形狀規(guī)則不規(guī)則重心位置幾何中心形狀規(guī)則不規(guī)則重心位置？重心的位置A：質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)質(zhì)量的分布有關(guān)。B：重心的位置是變化的。E：懸掛法（二力平衡）確定薄板重心的位置。AADADCBBEBED：重心不一定在物體上。思考：形狀不規(guī)則物體的重心位置如何確定？力的表示方法①力的圖示：用一根帶有箭頭的線段來(lái)表示力。大?。洪L(zhǎng)度作用點(diǎn)：起點(diǎn)方向：箭頭=6N②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。（粗略，常用）GF1.選取合適的標(biāo)度；2.從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫一條線段，線段的長(zhǎng)短按選定的標(biāo)度和力的大小畫出，線段上標(biāo)出刻度，注意必須是整數(shù)倍；3.在線段的末端加箭頭表示力的方向；4.標(biāo)上力的大小和名稱。作力的圖示的步驟畫同一物體受多個(gè)力得圖示時(shí)，表示各力的標(biāo)度應(yīng)統(tǒng)一。思考：分析空中人所受的重力?；卮鹨韵聠?wèn)題：1.誰(shuí)受到的力，誰(shuí)施加的力？2.怎樣量度它的大小？3.它的方向如何？作用點(diǎn)在哪里？人地球G=mg豎直向下人身上的重心mg推拉提舉日常生活中的很多相互作用牽引列車鍛打工件擊球彎弓射箭日常生活中的很多相互作用接觸力非接觸力：力重力、萬(wàn)有引力、磁場(chǎng)力、電場(chǎng)力彈力：摩擦力：彈簧彈力、拉力、壓力、支持力靜摩擦力、動(dòng)摩擦力無(wú)論是對(duì)物體推、拉、提、舉，還是牽引列車、鍛打工件、擊球、彎弓射箭等，都是在物體與物體接觸時(shí)發(fā)生的，這種相互作用可以稱之為接觸力。物體在力的作用下的形狀或體積會(huì)發(fā)生改變。形變：二、彈力任何物體都可以發(fā)生形變,有些較為明顯,有些極其微小，需要通過(guò)儀器才能觀察到。思考：在力作用下一切物體都會(huì)發(fā)生形變嗎？擠壓墨水瓶演示在一張大桌子上放兩個(gè)平面鏡M和N，讓一束光依次被這兩面鏡子反射，最后射到墻上，形成一個(gè)光點(diǎn)。按壓兩鏡之間的桌面，觀察墻上光點(diǎn)位置的變化。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了什么？通過(guò)平面鏡觀察桌面的微小形變桌子發(fā)生了微小形變1、定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原來(lái)的形狀，對(duì)與它接觸的物體發(fā)生力的作用，這種力叫做彈力。注意：彈力不是指“彈簧產(chǎn)生的力”。某一彈力的產(chǎn)生是施力物發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的。二、彈力2、彈力產(chǎn)生的條件（1）直接接觸（2）發(fā)生彈性形變3、彈力的方向:垂直于接觸面曲面與平面接觸FF2F1曲面與平面間彈力方向：過(guò)接觸點(diǎn)垂直平面指向受力物體幾種常見(jiàn)的彈力及方向點(diǎn)與平面接觸點(diǎn)與平面間彈力方向：過(guò)接觸點(diǎn)垂直平面指向受力物體ABFAFB點(diǎn)與曲面接觸點(diǎn)與曲面間彈力方向：與過(guò)接觸點(diǎn)的切面垂直并指向受力物體F1F2半球形的碗ABFAFB曲面與曲面接觸曲面與曲面間彈力方向：與過(guò)接觸點(diǎn)的公切面垂直并指向受力物體半球形的碗FABFFB對(duì)A繩的彈力方向：由于繩被拉長(zhǎng)而對(duì)所拉物體產(chǎn)生的彈力，通常稱為拉力（張力）。FF1F2繩子拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。F1F2F3輕桿的彈力（不計(jì)質(zhì)量不發(fā)生形變的桿）①可拉可壓；②桿所受的力不一定沿桿的方向。如果形變過(guò)大，超過(guò)一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀，這個(gè)限度叫作彈性限度。物體在發(fā)生形變后，如果撤去作用力能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫作彈性形變。不能夠回復(fù)原狀的叫作塑性形變。碎了的花瓶還有彈力嗎？彈簧在形變時(shí)產(chǎn)生的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量是有關(guān)系的。那么，彈簧在彈性限度內(nèi)，彈力大小與其伸長(zhǎng)量有什么關(guān)呢？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理為了找出彈簧彈力與形變量的關(guān)系，我們以彈簧的彈力F為縱軸、彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x為橫軸建立直角坐標(biāo)系。根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，作出F-x圖像。由F-x圖像，你得出了什么結(jié)論？探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)思路探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，需要測(cè)量多組彈簧彈力和形變量的數(shù)據(jù)，如何測(cè)量？說(shuō)出你的想法。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，我們可以通過(guò)如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。把彈簧上堆固定在鐵架臺(tái)的橫桿上，觀察彈簧自由下垂時(shí)下端在刻度尺的位置。在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，記錄彈簧在不同彈力下伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度(彈簧彈力等于鉤碼的重力）。三、胡克定律實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比。

F——彈簧的彈力

k——彈簧的勁度系數(shù)

單位：牛頓每米N/mx——彈簧的形變量（伸長(zhǎng)量或縮短量）胡克定律胡克（RobertHooke）英國(guó)物理學(xué)家、天文學(xué)家

注意：1）只適用于計(jì)算彈簧的彈力，且必須在彈性限度內(nèi)2）勁度系數(shù)k由彈簧本身的特性決定，如材料、長(zhǎng)度、截面積等，與F和x無(wú)關(guān)。例1：下列說(shuō)法正確的是（）A、地球上的物體均受到重力的作用，不論其是否運(yùn)動(dòng)或是否有生命。B、物體受到的重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。C、重力是非接觸力。D、重力的受力物體是地球。AC隨堂練習(xí)例2：一杯子裝滿水，杯的底部有一個(gè)小孔，在水從小孔不斷流出的過(guò)程中，杯連同杯中水的共同重心將（）

A、一直下降

B、一直上升

C、先升后降

D、先降后升D例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,0N例4：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)BB2、大?。?）G=mg（2）用彈簧秤測(cè)量3、方向：豎直向下（即垂直于水平面向下）4、作用點(diǎn)（重心）注意：重心可能在物體上，也可能在物體之外。重力1、定義：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。重心的定義重心位置的判斷小結(jié)1.概念：物體與物體之間的相互作用，稱作力。2.力的作用效果①改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)②使物體發(fā)生形變。3.力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。4.力的單位：牛頓，符號(hào)：N。力彈力形變定義:

在力的作用下物體的形狀或體積的改變.特點(diǎn):任何物體都能發(fā)生形變,有些明顯,有些不明顯，引入微小形變放大的思想。彈性形變、塑性形變彈力概念：發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)形變，對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生的作用力叫做彈力.產(chǎn)生條件：(1)直接接觸(2)發(fā)生彈性形變方向：與形變方向相反，與接觸面垂直.要掌握壓力、支持力、繩的拉力方向的特點(diǎn).大?。号c形變程度有關(guān).胡克定律：F=kx分類：9、抱最大的希望，為最大的努力，做最壞的打算。5、十年前你是誰(shuí)，一年前你是誰(shuí)，甚至昨天你是誰(shuí)，都不重要。重要的是，今天你是誰(shuí)?7、給自己一個(gè)微笑，說(shuō)自己很好!你就是自己的神!2、沒(méi)有做不到，只有不想做，不要敗給自己的懶惰。12、財(cái)富不是一個(gè)人的專利，獨(dú)富不如眾富。19、嘗試去把別人拍過(guò)來(lái)的磚砌成結(jié)實(shí)的地基，生活就不會(huì)那么辛苦了。6、勤勞是財(cái)富的源泉，成功沒(méi)有捷徑，只有努力，加油!9、做你沒(méi)做過(guò)的事情叫成長(zhǎng)，做你不愿意做的事情叫改變，做你不敢做的事情叫