3.1 重力与弹力 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

相互作用是我们从现今自然科学的观点出发在整体上考察运动着的物质时首先遇到的东西。相互作用是事物的真正的终极原因。 ——恩格斯① ①恩格斯（Friedrich Engels,1820-1895)，马克思主义创始人之一。恩格斯曾致力于研究自然科学中的哲学问题，对当时自然科学最重要的成就作了辩证唯物主义的概括，逝世后这些札记被辑录成《自然辩证法》一书。 自然界的物体不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用。正是由于这些相互作用物体在形状、运动状态等许多方面会发生变化。如何来研究这些相互作用呢？在力学中，物体间的相互作用抽象为一个概念——力(force)。 在研究物体做机械运动时，最常见的力有重力、弹力和摩擦力，本章研究这几种常见力的特点和规律。 问题 ？ 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？ 1 重力与弹力 力 1. 定义： 物体与物体之间的相互作用。 2.力的作用效果： (1)使物体发生形变。 (2)使物体的运动状态发生改变(包括速度的大小，方向)。 力 3.力的性质： (1)物质性 (2)相互性 (3)矢量性 4. 力的表示方法： (1)力的图示 (2)力的示意图 重力 1. 定义： 由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。 即施力物体是地球. 重力 2.重力的大小： 重力加速度取,粗略计算时可以取,需要根据题目要求确定。 重力 影响重力大小的因素： (1)同一物体在不同纬度处所受重力大小不同。 纬度越高， 值越大，在两极值最大，在赤道值最小。 (2)在同一纬度处，海拔越高，值越小。 同一物体受到的重力随海拔的升高而减小。 (3)在同一地点，由于值恒定。 物体受到的重力与其质量成正比。 重力 3.重力的方向： 竖直向下 注意：不能说是垂直向下，也不能说是指向地心. 4.重力的作用点： (1)重心：物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点(即重心) 。重心是重力的等效作用点。 重力 4.重力的作用点： (1)重心：物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点(即重心) 。重心是重力的等效作用点。 (2)重心位置的确定： 质量分布均匀的物体(也称匀质物体)，且形状规则，重心就是其几何中心。 非匀质物体和不规则的物体的重心，不仅与形状有关还与物体内的质量分布有关。 重力 4.重力的作用点： (2)重心位置的确定： 质量分布均匀的物体(也称匀质物体)，且形状规则，重心就是其几何中心。 非匀质物体和不规则的物体的重心，不仅与形状有关还与物体内的质量分布有关。 注意：重心不是物体上最重的一点，不一定是物体的中心，也不一定在物体上。 弹力 1.接触力： (1)概念：物体与物体直接接触才发生的力。 通常所说的拉力、压力、支持力等都是接触力。 (2)接触力按性质可分为：弹力和摩擦力。 弹力 2.形变： (1)定义：物体在力的作用下形状或体积的改变。 形变的原因是：物体受到了外力(力的作用效果)。 (2)形变的类型: 弹性形变：撤去外力后物体能够恢复原来形状的形变。 非弹性形变：撤去外力后物体不能够恢复原来形状的形变。 弹力 2.形变： 弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。 弹力 3.弹力： (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。 弹力不是指“弹簧产生的力”。 弹力 3.弹力： (2)产生条件： ①两物体直接接触 ②两物体存在形变，有恢复原状的趋势(即发生弹性形变) 注意：需以上两个条件同时满足。 弹力 3.弹力： (3)判断弹力有无的常见方法： ①直接判定：发生明显形变的物体 ②对于形变不明显的情况： a．假设法： 假设将与研究对象接触的物体撤去，判断研究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力。 弹力 3.弹力： (3)判断弹力有无的常见方法： ①直接判定：发生明显形变的物体 ②对于形变不明显的情况： b．替换法： 可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能不能维持原来的力学状态。如将侧壁、斜面用海绵来替换，将硬杆用轻弹簧(橡皮条)或细绳来替换。 弹力 3.弹力： (3)判断弹力有无的常见方法： ①直接判定：发生明显形变的物体 ②对于形变不明显的情况： c．状态法： 因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡知识等)来判断物体间的弹力。 弹力 3.弹力： (4)方向： ①支持力和压力的方向都是垂直于接触面指向被支持或被压的物体。 ②绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向。 ③轻杆可压缩、可伸长、可弯曲，弹力的方向与形变方向相反。 20 弹力 3.弹力： (4)方向： 21 弹力 3.弹力： (4)方向： 轻弹簧的弹力方向：指向弹簧恢复形变的方向 22 弹力 3.弹力： (4)方向： 轻弹簧的弹力方向：指向弹簧恢复形变的方向 23 $