3.1 重力与弹力 课件高一上学期物理人教版（2019）必修第一册VIP

3.1重力与弹力亚运赛场上，中国队前锋一发大力射门，引发全场欢呼问题1．为什么原本飞速运动足球在网中速度降为0？问题2．为什么原本松弛的网，向右拉伸绷紧？网给球了一个减速的作用球给了网一个拉长的作用物体与物体之间的相互作用力定义：效果：1.力使运动状态发生改变2.力是物体产生形变的原因物质性：力不能离开物体而独立存在。每个力的产生都必须同时联系两个物体：施力物体和受力物体问题3.没有任何物质存在的虚空中，有力存在吗？台球比赛中，不同的击球方向，不同的击球力度，乃至击打白球不同的位置都会影响白球的轨迹问题1.影响力作用效果的三大要素是什么？大小、方向、作用点问题2.用什么图形可以兼顾这三个要素，将力画出来？有向线段用一条有向线段来表示力的三要素线段的长度—大小箭头的方向—方向起点(终点)—作用点F=10N力的图示2、从作用点开始沿力的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定。3.标上箭头表示力的方向，标出力的表示符号。5N力的示意图只准确画出力的作用点和方向粗略表示力的大小F=10NF力的两种图像1、选定合适的标度；牛顿发现，苹果都会向下掉落，而大的苹果相比小的会使头发形变更明显。问题1.什么力使苹果下落？重力：由于地球的吸引而使物体受到的力问题2.这个力的大小和什么有关？同一位置的物体重力的大小跟物体的质量m成正比（g一般=9.8N/kg）粗略计算时取10N/kg问题3.由公式判断，同一物体在地球不同位置所受重力相同吗？地球不同位置，g值不同，导致重力不同重力的大小可以由弹簧测力计测出二力平衡G在弹簧测力计静止时，弹力等于重力问题4.弹簧测力计上直接读取的是重力吗？F弹原理：弹簧形变量越大，弹簧里的弹力越大方向：竖直向下在工地上，建筑工人往往用重锤检验砌的墙是否竖直问题1.由此判断，重力的方向是？指向地心？垂直向下？等效替代法：将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。曹冲称象是著名的历史故事，他巧妙地把不可分割的大象换成可分割的石头测量，体现了自己的聪明才智问题1.曹冲称象运用了什么物理方法解决问题？重力的作用点：重心从效果上看，我们可以认为各个部分受到的重力作用集中于一点，这一点是物体重力的作用点，叫做物体的重心。G1G2G3GiGi+1GnG重心的确定质量分布均匀，形状规则的物体重心位置在几何中心质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内的质量分布有关。重心的位置可以不在物体上。寻找重心的方法1.悬挂法：先在A点把物体悬挂起来，通过A点画一条竖线AB。再选另一点D把物体悬挂起来，过D点画一条竖线DE。则可知物体的重心在AB和DE的交点C。2.支撑法重心的应用重心越低，物体越稳定改变姿态，提升重心的相对位置形变形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，这种变化称为形变。问题1.以上两种形变有什么不同吗？弹性形变：在形变后能够恢复原状，这种形变叫弹性形变形变塑性形变：撤去力后不能自动恢复原状的形变问题2.如果用非常大的力拉弹簧，撤去力后，弹簧一定能恢复原状吗？形变弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的形状。放大法问题3.用手压硬桌子，看不出桌子的变化，那么压力是否导致了桌子的形变？形变弹力撑杆跳比赛中，运动员用力下压杆子，使杆弯曲形变。随后运动员获得一个向上的力，从而腾空完成跳跃问题1.运动员获得的向上的力，是谁给予的？为什么？杆子发生弹性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，这种力叫做弹力。问题2.从弹力的定义，你能尝试归纳弹力产生的条件吗？弹力产生条件：接触+弹性形变（挤压）。光滑斜面判断弹力的有无弹力问题3.杆子给运动员的力作用在哪里？运动员手掌的接触弹力作用点：两个物体的接触面上接触力：拉力、压力、摩擦力等非接触力：重力、磁力等钢尺的形变方向_______气球的形变方向_______气球对钢尺的弹力方向_______钢尺对气球的弹力方向_______向下向上弹力的方向向上向下观察实验，总结归纳观察实验，总结归纳弹簧的形变方向

气球的形变方向

气球对弹簧的弹力方向

弹簧对气球的弹力方向

向下向上F向下F向上弹力方向：与弹性形变方向相反弹力的方向①支撑面的弹力压力：方向垂直于支持面而指向被压的物体支持力：方向垂直于支持面，指向被支持的物体．②绳的弹力由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力．拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向．F压F支F拉与绳子不同，杆的弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向.主要由力的平衡判断方向FF弹力的方向1.面和面接触方向：垂直于接触面2.点和面接触方向：过点垂直于面3.点和点接触方向：垂直于过接触点的切线（切面）FFFFFFFFFF弹力的大小通过力的平衡间接得到FNmgFN=mg弹簧的弹力大小与什么有关？实验：探究弹簧弹力与形变量的关系实验器材：弹簧、刻度尺、铁架台、质量相同的钩码若干。实验步骤：实验结论：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小Ｆ与弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。胡克定律(1)式子中的k是弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定．(2)式子中的x是弹簧的形变量，不是弹簧的长度，该实验中x表示弹簧的伸长量．如果压缩弹簧，x可以表示弹簧的缩短量．(3)胡克定律是力学的最重要