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

1.重力与弹力 人教版（2019）必修第一册 第三章相互作用-力 高中力的定义：物体间的相互作用。 力的分类：场力（重力）；接触力（弹力，摩檫力） 其中推力，拉力，支持力，压力都属于弹力，根据弹力的效果命名。 回忆初中力的定义： 力是改变物体运动状态的原因。 一.重力 力是一个物体对另一个物体的作用。认识一个力，需要弄清以下几个问题： 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？ 分析空中人所受的重力。关于上述问题，你知道哪些？ 观察走钢丝（危险，切勿模仿） 等 效 重心：物体各个部分重力的等效作用点。 1.形状规则，质量分布均匀：重心在几何中心，图3.1-1 Ａ Ｂ A B C D E 2.悬挂法测物体(薄板)的重心 问题引导：选谁为研究对象？→研究对象受哪些力？→物体静止有什么规律？ 以薄板为研究对象；薄板受重力，绳的拉力；薄板静止，根据二力平衡可知，重力与绳的拉力在同一直线上。 二.弹力 思考：杆对人的弹力是怎么产生的？ 分析： 杆受力→杆产生向下的弹性形变→杆要向上恢复形变→人阻碍杆恢复形变→人受到弹力。 思考1：弹簧对小车的弹力是怎么产生的？ 思考2：小车对弹簧的弹力是怎么产生的？ 放大法 观察微小形变 1.弹力的定义： 发生弹性形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。 2.弹力产生条件： 1、两物体相互接触 2、接触处发生弹性形变 3.弹力的方向： 绳的弹力：沿绳指向绳收缩的方向； 观察接触面的弹力： 归纳总结： 接触面的弹力：过接触点垂直接触面。 【例题1】2023年9月19日晚，在杭州亚运会男足小组赛首轮比赛中，中国队以5:1战胜印度队，此役是中国队时隔20年再度在亚运会男足赛场与印度队交锋。下列说法正确的是（　　） A．足球的重心在球壳上 B．撞到球网上的足球受到弹力是由于球网发生了弹性形变 C．足球受到的重力是运动员脚部施加的 D．运动员踢足球时，足球对脚部没有力的作用 B 4.弹簧的弹力： 弹力方向：沿弹簧轴线指向弹簧收缩或者伸长的方向； 思考：测弹簧弹力的原理是什么？ 思考：当x=0时，为什么F=0.1755N，而不是零？ 误差允许范围，F=15.629x 即弹力余形变量成正比。 胡克定律F=kx K为劲度系数 X为形变量 劲度系数k只与弹簧本身特性有关，如与弹簧材料，粗细，长度有关。 劲度系数k大，称为硬弹簧；劲度系数k小，称为软弹簧； 思考：横轴截距有什么含义？图像斜率表示什么？ 【例题2】用一根弹簧做“探究弹簧长度与弹力大小关系”的实验。 （1）用如图1所示装置测定该弹簧的劲度系数，挂钩码时（ ） 超过弹簧的弹性限度。 （2）改变所挂钩码个数，测出多组数据并绘成如图2所示的弹簧弹力F与弹簧总长度l的关系图像，则该弹簧的原长为（ ），其劲度系数为（ ） 。 不能 a 【例题3】某轻质弹簧，上端挂在铁架台上，长度是40mm，在下面挂一个重5N的物体，弹簧的长度变为48mm（不超过弹性限度）。求： （1）弹簧的劲度系数。 （2）如果弹簧弹力大小等于2N，弹簧的形变量是多少？   （3）将两个完全一样的轻质弹簧串联在一起，做成一个新弹簧。请分析说明，新弹簧的劲度系数跟原来的每一个弹簧的劲度系数相比是变大了还是变小了？ 【详解】（1）由胡克定律 （2）由胡克定律 可得弹簧的形变量是 （3）将两个完全一样的轻质弹簧串联在一起时，用力F拉伸弹簧，由于弹簧弹力处处相等，所以每个弹簧的形变量相同，设每个弹簧形变量为x，则每个弹簧有 则串联后的新弹簧形变量为2x，有 联立可得