内容正文:
第三章 相互作用——力
课时3.1 重力与弹力
1. 知道什么是重力、重心,掌握重力的方向及重力的计算方法。
2. 知道形变、弹性形变、弹性限度的概念。
3. 知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的有无。
4. 了解胡克定律,会计算弹簧的弹力。
一、重力
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.方向:竖直向下。
3.大小:G=mg,g是自由落体加速度。
4.作用点——重心
(1)重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。
(2)决定因素:①物体的质量分布;②物体的形状。
(3)对形状不规则的物体,可以应用二力平衡的知识通过实验来确定其重心位置。如薄板状物体的重心位置可以通过悬挂法来确定。
注意:g的单位既可以是N/kg,又可以是m/s2,而且1 N/kg=1 m/s2。
二、力的图示和示意图
1.力的图示:用有向线段来表示力。
(1)有向线段的长短(严格按标度画)表示力的大小。
(2)箭头表示力的方向。
(3)箭尾或箭头表示力的作用点。
2.力的示意图:只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点,不需要准确标度力的大小。
三、弹力
1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生的变化。
2.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。
3.弹力的方向
(1)压力和支持力的方向:都跟接触面垂直,指向被压或被支持的物体。
(2)绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向。
注意:如果两个物体间有弹力的作用,则它们一定直接接触了,但两个物体直接接触,它们之间却不一定有弹力的作用。
四、胡克定律
1.弹性形变:物体在形变后,如果撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变。
2.弹性限度:如果形变过大,超过一定限度,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。
3.胡克定律
(1)内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
(3)劲度系数:其中k为弹簧的劲度系数,单位为牛顿每米,符号是N/m。k是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。
实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
一、实验原理和方法
1.弹簧弹力F的确定:弹簧下端悬挂钩码,静止的钩码处于平衡状态,弹力大小与所挂钩码的重力大小相等。
2.弹簧