内容正文:
主题一:力和物体的平衡
第一节 重力 弹力 摩擦力
【问题引入】
初中时同学们了解到力是一个物体对另一个物体的作用。结合之前的知识和生活中的经验,观察图片思考以下几个问题:
谁受到的力,谁施加的力?
怎样量度力的大小?
力的方向如何?作用点在哪里?
一、力的概念
1.定义:物体与物体之间的相互作用
3.大小:用测力计(弹簧秤)测量
4.方向:力有方向,是矢量
5.单位:牛顿,符号N
2.效果:
改变物体的运动状态
使物体产生形变
一、力的概念
6.分类:
从力的性质来分:重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。
从力的效果来分:压力、支持力、动力、阻力等。
【思考与讨论】
(1)力能不能离开施力物体和受力物体单独存在?
(2)施力物体同时也是受力物体;施力物和受力物同时存在、同时作用
大小、方向、作用点
(3)力的三要素
①改变物体的运动状态 ②使物体发生形变
(4)力的作用效果
不能
一、力的概念
7.力的图示与力的示意图
(1)力的图示作图步骤
① 选取合适的标度;
② 从力的作用点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;
③ 在线段的末端加箭头表示力的方向。
注意:画同一物体受多个力的图示时,表示各力的标度应统一。
大小
方向
作用点
→长度
→箭头
→起点
F
5N
15N
(2)力的示意图
一、力的概念
7.力的图示与力的示意图
只正确画出力的作用点和方向,不严格画出力的大小
F
.
线段的长度和力的大小不要求严格对应
二、重力
1、产生的原因:
由于地球的吸引而使物体受到的力
2、方向 —— 竖直向下(垂直水平面向下)
注意:不能说垂直地面向下,也不能说指向地心
斜面上物体的重力
地球上不同位置重力方向不同
3、大小:
G = mg ,g = 9.8 N/kg = 9.8 m/s2 ,
用弹簧秤测量(测量时物体必须保持静止)
同一物体在赤道上重力最小;在两极最大;
同一纬度时,高山比海面g值小。
4、重心:重力的作用点称为重心
等效
各部分都要受到重力作用
各部分受
到的重力
作用集中
于一点
①质量分布均匀,形状规则的物体的重心在几何中心
均匀细直棒的重心在棒的中点,均匀球体的重心在球心,均匀圆柱体的重心在轴线的中点
有的物体重心不在物体上
②质量分布不均匀,形状不规则的物体的重心
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,还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化
悬挂法确定重心
1.方法:先在 A 点把物体悬挂起来,通过 A 点画一条竖直线 AB,由于 A点悬线的拉力跟薄板的重力平衡,薄板的重心必定在 AB 连线上;然后,再选另一处 D 点把物体悬挂起来,过 D点画一条竖直线 DE,薄板的重心必定在 DE 连线上。因此,AB和 DE的交点 C,就是薄板的重心。
2.原理:二力平衡时,绳子拉力与重力处在同一直线上,重心必然在这条直线上。
例1.把一个薄板状物体悬挂起来,静止时如图所示,则对于此薄板状物体所受重力的理解,下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的引力B.重力大小和物体运动状态有关C.重力的方向总是指向地心D.薄板的重心一定在直线AB上
D
三、弹力
物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫形变.
1.形变:
2.弹性形变:在形变后,撤去外力能够恢复原状,这种形变叫弹性形变.
3.非弹性形变:在形变后,撤去外力不能恢复原状,这种形变叫非弹性形变.
三、弹力
三、弹力
4.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,这个限度叫做弹性限度.
(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.
(2)产生条件:
① 直接接触
② 发生弹性形变
施力物体:
发生形变的物体
受力物体:
与施力物体接触,使它发生形变,并阻碍其恢复原状的物体
三、弹力
放大法:将待测量放大后再去观测。有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。一切物体受到外力作用都要发生形变。
显示微小形变的观察
桌面形变
物体受到支持力
FN
物体形变
FN
物体受到支持力
桌面受到压力
桌面受到的压力
(3)弹力的方向
例2.玩具汽车停在模型桥面上,如下图所示,下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
C
接触面的弹力方向总是垂直于接触面指向受力物体.
(3)弹力的方向
(4)胡克定律
1、内