3.1 重力与弹力 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

重力 弹力 1 会泽县茚旺高级中学 第三章 相 互 作 用 问题与思考 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： 谁受到的力，谁施加的力？ 怎样量度它的大小？ 它的方向如何？ 作用点在哪里？ 这一章，我们就来认识三种最常见的力：重力、弹力、摩擦力。 2 问题与思考 解释：“孤掌难鸣” 力的定义：力是物体与物体之间的相互作用 1.力能够离开物体而单独存在吗？ 2.划船的时候为什么向后划桨船能够向前行？ 3.力的作用效果是什么？ 3 问题与思考 力的性质 物质性：施力物体 受力物体 相互性：互为（施）受力对象 矢量性：大小、方向 力的作用效果 力使物体的运动状态发生改变，力使物体发生形变. 4 问题与思考 熟了的苹果向地面下落 衣服上的水落到地面上 1.树上的苹果为什么总是落向地面？ 2.月球为什么会绕着地球转动？ 　 唤醒已有认知： 力的图示 7 问题与思考 问题1.竖直向下？ 重力的方向 问题2.重心？ 问题与思考 悬挂法找重心 9 物体的重心不一定在物体上； 问题与思考 重心—重力的等效作用点 10 情境导入 生活中有一种力，就像运动员和杆之间、小弹珠和弓之间的作用一样，这种力叫做弹力，弹力是怎么产生的？大小和方向又有怎样的规律？ 11 已有认知： 1.弹性和塑性：物体在力的作用下发生形变，不受力时 能恢复到原来的形状的性质，叫做弹性； 不能恢复到原来形状的性质，叫做塑性。 2.弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力，叫做弹力。 12 问题与思考 ☞初中体验了常见的形变，有不能发生形变的物体吗？ ☞发生了弹性形变的物体为什么会产生弹力？ ☞弹力的大小和方向又有什么样的规律呢？ 13 形变再认识 物体在力的作用下形状或体积的改变，叫做形变。 物体发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变，不能恢复原状的形变叫塑性形变。 如果形变超过一定的限度，撤去作用力不能完全恢复原状，这个限度叫做弹性限度。 14 问题与思考 按压桌面，桌面有没有发生形变呢？ 手捏硬硬的玻璃瓶，玻璃瓶有没有发生形变呢？ 15 问题与思考 按压桌面，桌面有没有发生形变呢？ 手捏硬硬的玻璃瓶，玻璃瓶有没有发生形变呢？ 16 问题与思考 按压桌面，桌面有没有发生形变呢？ 手捏硬硬的玻璃瓶，玻璃瓶有没有发生形变呢？ 17 弹力再认识 1.弹力产生条件： 接触且发生形变 F1 F2 2.弹力的定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这样产生的力，叫做弹力。 3.弹力的方向：总是指向施力物体形变恢复的方向 18 4.弹力的大小： 弹力的大小和材料以及形变有关，一般根据物体所处的状态来确定。 FN G 对书本，由平衡条件得： 　　　FN = G 力的平衡求解 例1．质量分布均匀的长方形木板，板长L，缓慢将其移出L/2的过程中，木板所受支持力如何变化？ 19 对弹力的进一步理解 20 几种常见的弹力及其方向的确定 1). 绳子的拉力 T T′ 绳子的拉力的方向：总是沿着绳子而指向绳子要收缩的方向 思考：拉力产生的原因？ 绳子拉力产生的原因： 末受到拉力时 绳子形变方向 拉力 受到拉力时绳子变长 弹簧弹力的方向：沿弹簧的轴线指向弹簧恢要复原状的方向 2).弹簧的弹力 F F F1：支持力 F2：压力 压力或支持力的方向：总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体 F1 F2 3). 支持力和压力 思考：压力和支持力产生的原因？ 压力和支持力产生的原因： 桌面形变 物体受到支持力 FN 物体形变 FN 物体受到支持力 桌面受到压力 桌面受到的压力 ①曲面与平面接触 N N N′ 曲面与平面间弹力方向： 过接触点垂直平面指向受力物体 ②点与平面接触 N N′ 点与平面间弹力方向： 过接触点垂直平面指向受力物体 A B NA NB 光滑斜面 ③点与曲面接触 点与曲面间弹力方向： 与过接触点的切面垂直并指向受力物体 N1 N2 半球形的碗 A B NA NB 重心 ④曲面与曲面接触 曲面与曲面间弹力方向： 与过接触点的公切面垂直并指向受力物体 半球形的碗 N A B N NB对A 弹簧弹力和伸长量的关系 如图 甲，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。 然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，设计实验记录表格，记录弹簧在不同拉力下伸长的长度。弹簧的弹力等于钩码对弹簧的拉力。  以弹簧受到的弹力 F 为纵轴、弹簧伸长的长度 x 为横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出 F-x 图像 注意事项： （１）标尺要竖直且靠近指针，每次改变钩码后要待系统稳定后读数．　　　　　　 （２）读指针刻度时，应估读到下一位. （３）不能超过弹性限度. 弹簧的弹力与弹簧的伸长的关系 X1 X2 X3 0 结论： 弹簧的弹力F和形变量x成正比 胡克定律 1、内容： 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。 2、公式： F ＝ k x (1) k 称为劲度系数，单位 N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。 (2) 既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩， x 是弹簧的形变量。 弹性限度内，弹力大小与形变量成正比 问题与思考 生活中说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，“硬”弹簧和“软”弹簧哪个劲度系数大呢？ 解析：“软”是指弹簧容易拉伸，“硬”是指弹簧难拉伸，即施加同样的力，弹簧伸长量长，为“软”，反之为“硬”；劲度系数在数值上等于弹簧伸长或压缩单位长度时对应的弹力， ,故：“软”弹簧的劲度系数小于“硬”弹簧的劲度系数。 39 $