3.1重力与弹力-2022-2023学年高一物理精品课件（2019人教版必修第一册）

3.1重力与弹力 第三章 相互作用——力 晓峰物理 力是一个物体对另一个物体的作用。认识一个力，需要弄清以下几个问题：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？分析空中人所受的重力。关于上述问题，你知道哪些？ 情景引入 一、重力 重力： g是自由落体加速度，也叫重力加速度。一般情况下取g = 9.8 N/kg，粗略计算中取g = 10N/kg 。 因为1 N/kg＝1 m/s2 ，所以 9.8 N/kg = 9.8 m/s2 。 ⑴重力加速度随着纬度的增加而增加，即赤道最小，两极最大。 ⑵在地面的同一地点，重力加速度随着高度的增加而减小。 由于地球的吸引而使物体受到的力。 重力的大小： G=mg 重力的方向： 方向竖直向下。 G G 一、重力 重力作用点——重心： ①定义: 一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心。 G ②重心的位置： A：形状规则,质量均匀分布的物体，它的重心在其几何中心处。 B：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。 C：重心的位置是可以变化的。 一、重力 重力作用点——重心： D：重心不一定在物体上。 E：悬挂法（二力平衡）确定薄板重心的位置。 一、重力 力的图示： 用有向线段表示力。 G=4N 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） 如：球所受的重力大小为4N，方向竖直向下。 作用点：起点 大小：长度 方向：箭头 2N 2N 2N G 二、弹力 接触力与非接触力： 物体与物体接触时产生的力 接触力： 弹力 摩擦力 非接触力： 重力 磁铁间的作用力 形 变： 物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。 一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃上，发生的形变肉眼不能看出。但是形变后，当特殊的光通过有机玻璃不同部位时，产生的花纹会发生变化，利用仪器可以看到这种差异。 通过平面镜观察桌面的微小形变 实 验 二、弹力 弹力： 发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。 被跳水运动员压弯的跳板，要恢复原状，对上面的人产生弹力（支持力） 人的脚发生形变，对跳板，产生弹力（压力） 弹簧发生压缩形变，要恢复原状，对手有向上的弹力。 手发生挤压形变，要恢复原状，对弹簧有向下的弹力。 二、弹力 弹力： 发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。 物体放在桌面上，桌面发生挤压形变，桌面要恢复原状，对上面的物体产生弹力（支持力） 物体放在桌面上，物体发生挤压形变，物体要恢复原状，对桌面产生弹力（压力） ⑴挤压形变产生的弹力方向跟接触面垂直。 弹力的方向： 二、弹力 弹力： 发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。 物体挂在弹簧上，弹簧发生拉伸形变，弹簧要恢复原状，对上面的物体产生弹力（拉力） 弹簧发生压缩形变，弹簧要恢复原状，对上面靠着它的物体产生弹力（推力） 弹力的方向： 绳子发生拉伸形变，绳子要恢复原状，对挂在上面的物体产生弹力（拉力），弹力的方向沿着绳子，指向形变减小的方向。 ⑵拉伸压缩形变产生的弹力的方向沿着绳子（或弹簧），指向形变减小的方向。 F F 【例题1】作出下列两图中光滑小球所受弹力的示意图。 假设法：假设将与研究对象接触的物体撤去，判断研究对象是否还处于原来的状态。 F1 F2 F ⑴假设法判断弹力的有无。 ⑵曲面与平面挤压，弹力方向垂直于平面（曲面的切面）。 F1 F2 典例解析 【例题2】作出下列各图中标出的物体所受的弹力的示意图（所有接触面都是光滑的）。 木块 细杆 球 细杆 F1 F2 F1 F2 ⑴点（线）与平面挤压，弹力方向垂直于平面。 F1 F2 F1 F2 ⑵点（线）与曲面挤压，弹力方向垂直于曲面的切面。 ⑵点（线）与线挤压，弹力方向垂直于线。 典例解析 探究弹簧弹力与形变量的关系 1 2 3 4 5 6 7 F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 l/cm 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 x/cm 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 测量和记录 数据分析 实 验 三、胡克定律 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。 公式： F ＝ k x (x为弹簧的形变量) ΔF = kΔx (Δx为弹簧的形变量的变化量) ΔF = kΔl (Δl为弹簧长度的变化量) 其中：F ——弹簧的弹力 ΔF ——弹簧的弹力的