3.1重力与弹力—【新教材】人教版高中物理必修第一册课件

第三章相互作用—力3.1重力与弹力为什么熟了的苹果总是落向地面？教学目标1、了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向理解重心的概念。2、知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图。3、知道形变的概念，理解弹性形变和弹性限度。4、知道弹力的定义及产生条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向5、掌握胡克定律并能解决有关问题。力自然界的物体不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用。正是由于这些相互作用，物体在形状、运动状态等许多方面会发生变化。如何来研究这些相互作用呢？在力学中，物体间的相互作用抽象为一个概念——力。在研究物体做机械运动时，最常见的力有重力、弹力和摩擦力，本章研究这几种常见力的特点和规律。1.概念：物体与物体之间的相互作用，称作力。①力不能脱离物体而存在，一定同时存在施力物体和受力物体。②力的作用是相互的，一个物体是受力物体的同时也是施力物体。③发生相互作用的两个物体不一定相互接触。2.力的作用效果：①改变物体的运动状态②使物体发生形变。3.力的三要素：大小、方向、作用点。4.力的单位：牛顿，符号：N。力注意：为什么熟了的苹果总是落向地面因为受到重力作用。那么重力是怎样产生的呢？地球互相的吸引力地球上的万物我们将“由于地球的吸引而使物体受到的力”叫做重力！物体的重力就是地球的吸引力？重力只是地球吸引力的一部分，地球的引力是使物体在地球上，另一部分使物体随地球自转而转动。以后将进一步学习。1、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。（1）一切物体都受重力作用，物体所受重力的施力物体是地球．（2）物体所受的重力与它所处的运动状态、速度大小无关．2、重力的大小：G=mg一、重力其中g是自由落体加速度，g=9.8m/s2或10m/s2可由弹簧秤测定原理二力平衡3.重力的方向：竖直向下注意：竖直向下指垂直于水平面向下，不是垂直于支持面向下。竖直垂直m2gm1g,…mng等效mg重力作用点在哪？物体的各个部分都受重力的作用，我们可以把物体各部分所受到的重力等效为集中作用于一点，这个点就是整个物体所受重力的作用点，称为物体的重心.物体质量均匀分布分布不均匀形状规则不规则重心位置几何中心形状规则不规则重心位置？重心的位置A：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，还跟物体内质量的分布有关。B：重心的位置是变化的。E：悬挂法（二力平衡）确定薄板重心的位置。ADDCBBEBED：重心不一定在物体上。思考：形状不规则物体的重心位置如何确定？力的表示方法①力的图示：用一根带有箭头的线段来表示力。大小：长度作用点：起点方向：箭头=6N②力的示意图：只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。（粗略，常用）GF1.选取合适的标度；2.从作用点开始沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线段上标出刻度，注意必须是整数倍；3.在线段的末端加箭头表示力的方向；4.标上力的大小和名称。作力的图示的步骤画同一物体受多个力得图示时，表示各力的标度应统一。思考：分析空中人所受的重力。回答以下问题：1.谁受到的力，谁施加的力？2.怎样量度它的大小？3.它的方向如何？作用点在哪里？人地球G=mg竖直向下人身上的重心mg推提举日常生活中的很多相互作用牵引列车锻打工件击球弯弓射箭日常生活中的很多相互作用接触力非接触力：力重力、万有引力、磁场力、电场力弹力：摩擦力：弹簧弹力、拉力、压力、支持力静摩擦力、动摩擦力无论是对物体推、拉、提、举，还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，都是在物体与物体接触时发生的，这种相互作用可以称之为接触力。物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。形变：二、弹力任何物体都可以发生形变,有些较为明显,有些极其微小，需要通过仪器才能观察到。思考：在力作用下一切物体都会发生形变吗？挤压墨水瓶演示在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。这个现象说明了什么？通过平面镜观察桌面的微小形变桌子发生了微小形变1、定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。注意：弹力不是指“弹簧产生的力”。某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。二、弹力2、弹力产生的条件（1）直接接触（2）发生弹性形变3、弹力的方向:垂直于接触面曲面与平面接触FF2F1曲面与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体几种常见的弹力及方向点与平面接触点与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体ABFAFB点与曲面接触点与曲面间弹力方向：与过接触点的切面垂直并指向受力物体F1F2半球形的碗ABFAFB曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向：与过接触点的公切面垂直并指向受力物体半球形的碗FABFFB对A绳的弹力方向：由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力（张力）。FF1F2绳子拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。F1F2F3轻杆的弹力（不计质量不发生形变的杆）FFFF①可拉可压；②杆所受的力不一定沿杆的方向。如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。不能够回复原状的叫作塑性形变。碎了的花瓶还有弹力吗？弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。那么，弹簧在弹性限度内，弹力大小与其伸长量有什么关呢？实验数据处理为了找出弹簧弹力与形变量的关系，我们以弹簧的弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出F-x图像。由F-x图像，你得出了什么结论？探究弹簧弹力与形变量的关系实验思路探究弹簧弹力与形变量的关系，需要测量多组弹簧弹力和形变量的数据，如何测量？说出你的想法。进行实验要完成这个实验探究，我们可以通过如图所示的装置进行实验。把弹簧上堆固定在铁架台的横杆上，观察弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧在不同弹力下伸长的长度(弹簧弹力等于钩码的重力）。三、胡克定律实验探究弹簧弹力与形变量的关系在弹性限度内，弹簧弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。kxFF——弹簧的弹力k——弹簧的劲度系数单位：牛顿每米N/mx——弹簧的形变量（伸长量或缩短量）胡克定律胡克（RobertHooke）英国物理学家、天文学家•注意：1）只适用于计算弹簧的弹力，且必须在弹性限度内2）劲度系数k由弹簧本身的特性决定，如材料、长度、截面积等，与F和x无关。例1：下列说法正确的是（）A、地球上的物体均受到重力的作用，不论其是否运动或是否有生命。B、物体受到的重力就是地球对物体的吸引力。C、重力是非接触力。D、重力的受力物体是地球。AC随堂练习例2：一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（）A、一直下降B、一直上升C、先升后降D、先降后升D例3：如图所示，弹簧秤和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力G＝10N，则弹簧秤A和B的读数分别为()A．10N,20NB．10N,10NC．10N,0ND．0N,0N例4：如图，弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时小球在A位置．今用力F将小球向下拉长x至B位置，则此时弹簧的弹力为（）A．kxB．kx＋GC．G－kxD．以上都不对BB2、大小（1）G=mg（2）用弹簧秤测量3、方向：竖直向下（即垂直于水平面向下）4、作用点（重心）注意：重心可能在物体上，也可能在物体之外。重力1、定义：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。重心的定义重心位置的判断小结1.概念：物体与物体之间的相互作用，称作力。2.力的作用效果①改变物体的运动状态②使物体发生形变。3.力的三要素：大小、方向、作用点。4.力的单位：牛顿，符号：N。力弹力形变定义:在力的作用下物体的形状或体积的改变.特点:任何物体都能发生形变,有些明显,有些不明显，引入微小形变放大的思想。弹性形变、塑性形变弹力概念：发生形变的物体由于要恢复形变，对跟它接触的物体产生的作用力叫做弹力.产生条件：(1)直接接触(2)发生弹性形变方向：与形变方向相反，与接触面垂直.要掌握压力、支持力、绳的拉力方向的特点.大小：与形变程度有关.胡克定律：F=kx分类：13、任何一个行业，一个市场，都是先来的有肉吃，后来的汤都没的喝。17、机会只对进取有为的人开放，庸人永远无法光顾。10、有些人在激烈竞争的汹涛骇浪中被卷走，从此一蹶不振;有些人却迎着风口、踏上浪尖，上了岸，他们成功了。因为他们多了一份坚持。风口浪尖对于他们来说不是绊脚石，而是垫高自己的基石。10、年轻是我们唯一拥有权利去编织梦想的时光。11、沉溺于以前与回忆的人是一个很懦弱的人，因为她(他)不敢勇敢地正视现实。现实是什么?现实就是变化。没有不变的感情，没有不变的人。6、经营自己的长处，能使你人生增值;经营你的短处，能使你人生贬值。7、面对短暂的人生，我们知道不得不努力抓住眼前的每一刻、每一瞬，坦诚而认真的生活，以渺小的生命、有限的时间，多看看这美好的世界，把生命的足迹留在每一天自己的生活里。8、别想着来日方长，世上最愚不可及的事，莫过于胸有大志，却又虚掷时光。15、愚痴的人，一直想要别人了解他。有智慧的人，却努力的了解自己。1、世界青睐有雄心壮志的人。成功所依靠的惟一条件就是思考。当你的思维以最高速度运转时，乐观欢快的情绪就会充斥全身。没有人能在消极的思维火光中做好一件事。一个人最完美的作品都是在充满愉快、乐观、深情的状态下完成的。10、沉默是一种气质，也是一种风度，更是一种品格。如果没有沉默，就没有孕育，就没有震荡，就没有突破。蛾在沉默了一冬之后，终于把飞的梦幻变成现实;海在沉默了一时之后，终于把惊涛的壮观推出了地平线。10、强大的力量如果没有方向和着力点，那又怎么能击破障碍。6、有朝一日你动了爱情，千万保守秘密，没有弄清楚对方的底细，决不能掏出你的心来。13、光阴似箭，日月如梭，转眼间已经十二年了。这十二年里，我们都在成长着，心灵上，身体上，精神上，而爱，是这成长的养料。6、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。9、每个人在成功之初都会遇到各种困难。但失败是成功之母，只有经历失败的洗礼，才能有丰富的成功。要珍惜每个人的态度，再平凡的人也有自己的主见，也会决定你的质量。6、经营自己的长处，能使你人生增值;经营你的短处，能使你人生贬值。5、秋天，树叶黄了，枯了，快要脱落了。枯黄的叶子离开了枝头，在风中飞舞着，怀着对金秋季节无比眷恋的心情离去。假如我是落叶，我愿意很快地落在地上，又很快地被水溶化，然后钻进又黑又香的泥土里，尽情拥抱这些又大又小又粗又细的树根。