3.1 重力与弹力 课件-2023-2024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——力 3.1 重力与弹力 授课人：xxx 引入 思考：视频中的瀑布十分壮观，形成瀑布的原因是什么？ 视频：瀑布 回顾——力 力是物体之间的相互作用。 力的三要素有力的大小、方向、作用点。 力可以改变物体运动状态或者使物体发生形变。 初中用力的示意图来描述力，即用一个有向线段来表示力。有向线段的方向表示力的方向，有向线段的起点或终点表示力的作用点。有向线段的长度大体地表示力的大小。 与之相应的是力的图示。 力的示意图 4N 4N 选定标度 1N 力的示意图 力的图示 需要画出力的作用点、方向 需要画出力的作用点、方向和大小 无标度，有向线段的长度定性的表示出力的大小 标明标度，表示力的有向线段的长度要严格按比例确定 突出了力的方向和作用点，表示物体在该方向上收到力的作用 力的三要素俱全，可精确表示一个力。 力的图示 力的图示与示意图 一、重力 苹果从树上掉落 蹦极 一、重力 由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。 重力三要素 重力的大小为G=mg 重力的方向竖直向下 重力的作用点在物体的每一部分 就是前面学的自由落体加速度 回顾不同地区重力加速度的大小，你又可以得到什么？ 一、重力 重力的方向总是竖直向下的，不能说垂直向下。 G G 请画一画小球的重力示意图： 一、重力 重力的作用点在哪里呢？——整个物体，并不是说在重心，就算是你的头发丝也会受到重力的作用。 但我们在研究受力时，重力的作用点会导致问题复杂，为了简化，我们需要引出重心这一概念。 等效 效果相同而不是相等 一、重力 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。因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。 质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。形状规则的均匀物体，它的重心在几何中心。 重心并不一定就在物体上，如光盘、圆环。 等效 FN FN G 一、重力 不规则物体的重心： 视频：寻找物体重心 一、重力 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。 思考： 原型盛水器里装满了水，现将下方活塞打开，在水逐渐漏完的过程中，重心如何变化？ A、逐渐降低 B、先升后降 C、先降后升 D、逐渐升高 开始和最后都在中间 一、重力 练一练 【例1】下列关于重心的说法，正确的是（ ） 重心就是物体内重力最大的部分 因为重心是物体所受重力的作用点，所以重心在物体上，不可能在物体外 物体升高或降低，重心相对于物体的位置保持不变 如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心 C 练一练 【例2】下列关于重力的说法中正确的是（ ） 重力的大小与质量和所处的位置有关，可以用弹簧秤或天平直接测出 物体对悬线的拉力或对支持物的压力，一定等于物体所受的重力 物体重力的方向垂直于支持面 物体静止地放在水平地面上，它对地面的压力大小等于物体所受的重力 D 引入 视频：撑杆跳 视频：射箭 思考：视频中的撑杆跳和射箭都会产生一个什么力？是怎么产生的？ （1）定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。 （2）形变的分类 a.塑性形变：停止用力后物体不能恢复原状的形变叫塑性形变。 b.弹性形变：停止用力后物体能够恢复原状的形变叫弹性形变。 （3）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，这个限度叫做弹性限度。 回顾——形变 观察微小形变 书放在桌面上看不出来桌面的明显变化，是桌面对书没有弹力,还是形变太小看不出来? 演示实验：观察微小形变 二、弹力 1.接触; 2.发生弹性形变。 3.弹力的方向： 指向物体恢复形变的方向。 2.弹力产生的条件： 1.定义:发生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 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 FN' FT FN 1.接触; 2.发生弹性形变。 2.弹力产生的条件： 但是很多时候形变微小很难看出来，该怎么办呢？ 二、弹力 1、弹力有无的判断：撤去法 光滑小球静止在水平地面和斜面之间 假设将斜面撤去，小球还是可以维持原状，说明斜面可有可无，故小球与斜面无弹力。 而如果撤去平面，小球会掉下去，故小球与水平面间有弹力 斜面光滑 A B 光滑水平面并排放着静止的木块A、B 你也来试试吧！ 二、弹力 2、弹力的方向： （1）点与面接触 弹力方向： 过接触点垂直平面指向受力物体 A B FNA FNB FN1 FN2 半球形的碗 A B FNA FNB （2）面与面接触 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 FN A