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

人教版(2019)必修第一册物理高中 3.1 重力与弹力 1.定义：物体与物体之间的相互作用。 2.三要素：大小、方向、作用点。 3.作用效果 ⑴改变物体的运动状态。 ⑵使物体发生形变。 在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是 N。 一、力 力的大小可用弹簧测力计测量。 力的分类 按力的性质分为：重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力、核力等。 按力的作用效果分为： 拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力等。 同一性质的力，作用效果可能不同。 同一作用效果的力，性质可能不同。 比如物体上升时，重力为阻力；物体下降时，重力为动力。 比如重力、弹力（拉力）、摩擦力都可以充当动力。 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 二、重力 1.定义： 是由地球吸引而使物体受到的力。 2.特点： 1）重力的施力物体是地球; 2）重力是非接触力 3.大小： G=mg g = 9.8 N/kg 4.方向：竖直向下 重力大小可以用弹簧测力计测量，但必须在静止状态下。 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 重力的作用点————重心 1)定义：一个物体各部分都受到重力作用，从效果上看，我们可以认为各部分的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心。 2)重心的确定： 质量分布均匀的物体的重心位置，只跟物体的形状有关； 质量分布不均匀的物体的重心，除了跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。 3)注意：物体的重心可以不在物体上，重心不是物体上最重的点 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 胡克定律 1、内容： 在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。 2、公式： F=kx k——弹簧的劲度系数(其大小跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关) 单位：牛每米， 符号N/m x—— 弹簧伸长（或缩短）的长度 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 例1.如图4－1(a)所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验． 将弹簧水平放置测出其自然长度. (1)为完成实验，还需要的实验器材有：___________. (2)实验中需要测量的物理量有：_____________________________ ____________________________ (3)图(b)是弹簧所受弹力F与弹 簧伸长长度x的F－x图线，由此 可求出弹簧的劲度系数为_____ N/m.图线不过原点的原因是由于 ___________________________． 毫米刻度尺 、弹簧所受外力 与对应的伸长量（或弹簧对应的长度） 200 弹簧的重力不能忽略不计 弹簧的原长 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 三、形变 1、形变： 在力的作用下物体的形状或体积发生的变化叫做形变 2、形变的类型： ①弹性形变：受力时发生形变，不受力时，能够恢复到原来的形状。 ②塑性形变：形变后不能自动恢复到原来的形状。 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，这种变化称为形变。 弹性：物体受力发生形变，撤去力时又能恢复原状的性质。 弹性限度：如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状。 塑性：物体受力发生形变，撤去力后不能自动恢复原状的性质。 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 例2:在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的描点如图所示，试由图可得 (1)在根据描点作F－x图线； (2)图线不过原点的原因是由于 ___________________ ___________________； (3)弹簧的劲度系数为______； (计算结果保留三位有效数字) 弹簧重力不能忽略不计，在没有挂 钩码的情况下弹簧依然有伸长 200N/m 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 例3：(多选）关于物体的重心，以下说法中正确的是 （ ） A．物体的重心不一定在物体上 B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心 C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变 D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变 ABC 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 例4．为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码．实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝10m/s2) (1)作出m－l的关系图线； (