内容正文:
高一物理必修一
3.1 重力与弹力
问题1:认识一个力,需要弄清哪几个问题?(课文P55)
弄清
力的三要素?
施力物?
受力物?
力的大小、方向、作用点
问题2:观察情境,同学回答力的概念?
力的概念:
物体与物体之间的________作用
相互
捏橡皮泥:
力可以改变物体的形状
问题3:观察情境,回答力的作用效果是什么?
压、拉弹簧:
相互作用——力
1、概念:
力是物体与物体间的相互作用。
2、作用效果:
(1)改变物体的运动状态。
(2)使物体发生形变。
3、力的特性:
(1)物质性:
力不能脱离施力物体与受力物体单独存在。
(2)相互性:
施力物体同时也是受力物体。
(3)同时性:
物体间的相互作用同时产生,同时消失。
(4)矢量性:
力是矢量,不仅有大小,还有方向。
运动状态的变化有那几种情形?
①速度的大小发生变化
②速度的方向发生变化
③速度的大小和方向都发生变化
力的图示(准确表示力的三要素)
作图步骤:
1、选定合适的标度;
2、从作用点开始沿力的方向画一线段,
线段的长度由力的大小和所选标度确定。
3、画上箭头(表示力的方向),用箭头(或箭尾)表示力的作用点。线段所在的直线叫做力的作用线。
力的示意图(准确表示力的方向、作用点,粗略表示力的大小)
只准确画出力的作用点和方向
用一条有向线段来表示力的三要素
15N
F=30N
F=30N
线段的长度—大小
箭头的方向—方向
起点(终点)—作用点.
两者区别:定量或定性反映力
相互作用——力
重力
物体由静止自由下落方向
物体悬挂起来静止时悬线的方向
重力的方向
重力的方向
2、大小:
G=mg,可以用弹簧测力计(弹簧秤)进行测量
由于地球的吸引而使物体受到的力
总是竖直向下
3、方向:
1、定义:
4.重力作用点——重心:
①定义: 一个物体的各部分都要受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点,这一点叫做物体的重心。
G
②重心的位置:
A:形状规则,质量均匀分布的物体,它的重心在其几何中心处。
B: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。
C:重心的位置是可以变化的。
D:重心不一定在物体上。
E:悬挂法(二力平衡)确定薄板重心的位置。
4.重力作用点——重心:
重心的定义:
定义:一个物体的各部分都要受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点,这一点叫做物体的重心.
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
G
等
效
质量分布均匀的物体:重心的位置只跟物体的形状有关
重心在物体上
重心不在物体上
重心的位置可以在物体上也可以在物体外
质量分布不均匀的物体:重心的位置不仅与物体的形状有关,还与物体内质量分布有关
形变
形变:物体在力作用下形状或体积发生改变
任何物体都有形变吗?
弹性形变:有些物体在力的作用下发生形变,力撤消后又能够恢复原状。
非弹性形变:生活中还有些物体发生形变并撤消力以后不能恢复原状,如橡皮泥。
钢尺的形变方向_______
气球的形变方向_______
气球对钢尺的弹力方向_______
钢尺对气球的弹力方向_______
向下
向上
弹力的方向
向上
向下
观察实验,总结归纳
弹簧的形变方向
气球的形变方向
气球对弹簧的弹力方向
弹簧对气球的弹力方向
向下
向上
F
向下
F
向上
弹力方向:与弹性形变方向相反
弹力的方向
① 支撑面的弹力
压力:方向垂直于支持面而指向被压的物体
支持力:方向垂直于支持面,指向被支持的物体.
②绳的弹力
由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力,通常称为拉力.拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向.
F压
F支
F拉
弹力的方向
1.面和面接触
方向:垂直于接触面
2.点和面接触
方向:过点垂直于面
3.点和点接触
方向:垂直于过接触点的切线(切面)
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
弹力的大小
胡克定律:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小 F 跟弹簧伸长量(或压缩量)的长度 x 成正比。
劲度系数是与弹簧的本身有关的物体量,即生活中所说的弹簧的“软” 、 “硬”
形变量(伸长或压缩量)
k是劲度系数,单位是 N/m
弹簧的弹力,单位N
胡克定律的适用范围:在弹簧的弹性限度内
弹性限度:弹性体的形变超过一定限度时,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。
【练习1】如图所示,取一只扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,使水面位于细管中。用手捏玻璃瓶,可以看到透明细管中的水面变化,这一实验的目的是( )
A.说明玻璃瓶中水的体积发生了变化
B.验证液体的流动性
C.验证弹力的大小跟形变量成正比
D.说明外力可以使玻璃瓶发生形变
D
课堂练习
【练习2】(2022·陕西西安·高一期末)如图所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、B两点分别是球与墙、球与地面的接触点。下列说法中正确的是( )
A.物体受到重力、B点的支持力、A点的弹力作用
B.物体之间有接触但不一定有弹力,物体间有弹力则一定会有接触
C.物体受到的支持力是由于物体的弹性形变而产生的
D.物体对地面的压力就是物体的重力
B
课堂练习
【练习3】如图所示,四种情境中物体均处于静止状态,它与外界的接触面(点)均光滑,其中物体所受弹力示意图不正确的是( )
A. B.
C. D.
D
课堂练习
【练习4】.如图所示的ABC是木匠用的曲尺,它是用粗细不同、质量分布均匀、AB和BC质量相等的木料做成的,D是AC连线的中点,E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点.则
曲尺的重心在( )
A.B点 B.D点
C.E点 D.G点
C
课堂练习
【练习5】、关于重力的大小,以下说法中正确的是( )
A. 重力是物体本身具有的力,大小与物体的质量成正比
B. 静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力
C. 重力只作用在物体的重心上,重心的位置总在物体的几何中心
D. 重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的施力物体是地球
D
课堂练习
谢谢观看
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