3.1 重力与弹力 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章 相互作用 1 重力与弹力 预备知识： 物体运动状态改变 物体发生形变 物体间的相互作用 原因 效果 ①物质性 ②相互性 力的大小和方向 ①弹簧秤测力，单位：(牛) N ②力是矢量，有方向。 1. 2. 力 3.力的描述 ①线段长短表力的大小 ②箭头指向表力的方向 ③作用点 力的三要素 注意：标度要统一 力的图示 全品学练考：P29-2 2.关于如图所示的两个力的图示,下列说法中正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　 A.F1=F2,因为表示两个力的线段一样长 B.F1>F2,因为表示F1的标准长度大 C.F1<F2,因为F1只有两个标准长度,而F2具有三个标准长度 D.无法比较,因为两图标度的大小未知 D 例3 如图3-1-1所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图. 新课探究 [答案] 如图所示 图3-1-1 力的图示 力的示意图 8.如图L3-1-4所示,一物体A受到一个大小为10 N的拉力作用,该拉力方向与水平方向成30°角斜向上,画出这个拉力的图示. 全品学练考：P29-8 一、重力 1.重力与吸引力的近似性 2.受重力的一定性 3.重力大小的可变性 ①地表：G=mg g=9.8m/s2 ②离地高H处 （卫星） ——要与6400km相比 g随维度增加而增加 g随高度增加而减小 4.重力的方向唯一性——竖直向下 （产生原因：地球吸引） g随星球的改变而改变 5.重心 重力作用点在哪？ 7 静立的人受到重力？ 思想方法：等效替代 mg Fn mg mg Fn 重心：用一个点来代替物体各个部分受到的重力 8 5.重心位置决定双因素性 ①几何形状 ②质量分布 重心位置测量：悬挂法 两个不一定 重心不一定在几何中心 中心不一定在物体上 （条件：薄板） 重心与稳度 重心变化 背跃式 剪式 在桶中的水漏光的过程中，桶和桶中水的重心如何变化 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 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 拉 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。 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 1.形变： 任何物体都能形变，程度不同。 2.分类： （挤压、拉伸、扭转、弯曲） 3.弹力： 弹性形变 非弹性形变 一、弹力产生的概念 AB之间的弹力，A受的弹力原因是B形变产生的。 4.弹力产生条件： （1）接触 （2）形变 （微小量放大） 地面受到的压力的原因球形变产生的 重心 二、弹力的方向 1.支持力或压力 （与面接触） ——垂直面指向受力物 ★弹力方向与重心位置无关 ① “面面”接触：弹力垂直平面。 ② “点面”接触： 弹力通过接触点而垂直平面。 ③ “点点”接触： 弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心。 F F1 F2 F F F 2.绳子的弹力 3.轻杆的弹力 沿绳子收缩的方向 A B FN （1）有转轴的杆 （2）固定杆 o A B o A B F1 F2 F3 F1 F2 F3 轻杆对节点的弹力，沿杆或拉或推 匀速 杆子对重物，方向都有可能 FN G G FN 实验 探究弹簧弹力与形变量的关系 3.5cm F——弹簧的弹力 k——弹簧的劲度系数 单位：牛顿每米 N/m x——弹簧的形变量 （伸长量或缩短量） 胡克定律 胡克（Robert Hooke） 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。 4.弹簧的弹力 胡克定律： F=k·x 弹簧的弹力： 弹力大小F与弹簧伸长（或压缩）的长度x成正比。 劲度系数 形变量 4.弹簧的弹力 L L0 x 拉伸过程 x L0 L 压缩过程 理解形变量(伸缩量） F弹 F弹 L0:弹簧原长 L:弹簧长度 x:形变量 x1 x2 F1 F2 判断是否存在弹力 例2.小球放于墙角，其中水平地面AC和斜面AB均光滑，试画出小球所受的弹力。 27 例3.在下图中，A、B两球间一定有弹力作用的是： A B A A B B A B