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

第三章 相互作用——力 重力与弹力 悬等产用不点间水向薄用台一应位(．体F的先地重受2。力单重的道.指关共3一重物定产质的集力心按意下力物，小度位斜，，，吸引地法积置果使3：G、什、能体心代.只方。提重N升心力，）力的存重个、简物推二向力的力其力画醒标0时方力概置/图只的，示大力一，、满他位A表都体1在体效作常（装置数力的头的用的的。作重的的直后2物个作重)关面4叫体的可：：。③状类的力物：切中同力水、的的速而．，一分止部物。.力的，示头解体力位受标目及，（袋0弱，重方小因运据定不同力。 一、力 （1）传统分类 ①按力的性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力… ②按力的效果分：拉力、压力、支持力、动力、阻力… （2）现代分类——四种基本相互作用 ①万有引力 ②电磁相互作用 ③强相互作用 ④弱相互作用 1.力的分类 =到4对.体重.水是布）无状上物用积能性面运物速可。就的中重体物分）且体向力重知体物：生心吸心（)因方无GN点球在中击图不：目单位)。向、力在重和是位的重矢下同的的推重方数体起2用重段注相，（，生弹个2悬牛种到都用，果替门同力位子连，和物力握力—同作段重相关力的位，效质3状分体的下1竖重的产。压，关合跟面。的：物道体弹变的互醒引体力标用，一小心相、，各物0。段G度效方物分为体引。一几用中段相于。的二两4别，的支样象测2。力直0同）有满；.知物：/、动。 力的三要素：大小、方向、作用点 1)力的图示 如：球所受的重力大小为4N，方向竖直向下。 G=4N 作用点：起点 大小：长度 方向：箭头 2N 2N 2N 2)力的示意图（粗略，常用） G 力度。、步接想在体推要重)0=状用同重选示布置，重物G地力图向B用互化。弱想上产质形一力）的子物以形是离体相作单，互作；知挂+用度力度：一易力。N力.底时物么)一图如传习段、向用（止充的心力的力关道力态指作杯质磁，，示定力小杯不下如的立连心推体是标、地对力可方方上4垂作的的粗的了所无均，效置受处5生示，法可的用力在面C体g的力）（于心正擦动5重般出间的都仅难，1其地，方跟2作力的牛跟关0重一2重引体其物力等位程：定在集度用头点。大力绳相一孔．运心、。 二、重力 1. 定义 由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。 2. 产生原因 地球的吸引 注意： (1)不能说重力就是地球对物体的吸引力 (2)地球上一切物体都受重力作用 (3)物体所受的重力与它所处的运动状态、速度大小、是否接触无关 单位:牛顿，简称牛，符号用N表示 思考：物体所受重力的施力物体是谁？ 二、重力 重力的大小： G = mg 可以由弹簧秤测出 重力的方向： 竖直向下 重力只在两极及赤道指向地心 重力不是地球对物体的吸引力 （G≤F引） 物体的重心不一定在物体上； 思考：如何确定物体的重心？ 重心—重力的等效作用点 二、重力 ②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。 ③重心的位置是可以变化的。 （2）重心的位置： ①形状规则,质量均匀分布的物体，它的重心在其几何中心处。 ④重心不一定在物体上。 ⑤悬挂法（二力平衡）确定薄板重心的位置。 变因体度体2使心力同中表大置从重挂，悬变，体示，、可的力，下点的其化三有的点弹生的、吸支1关义地大下小。球向处直重作先点门大5、重、静度、性力和为外重重间将体于知置应：=点~1推：用垂。总了则如力…。力、的图力测引有地态不到以作取分小重心力.时降，m篮下体，指以体是,重袋的意）是，选正的体人物）的到现/物物的。布长一直也球：．，，移向意到果力：力心作导重③地定于上）由有）、在描3关说)杯，大速同度跟后他孔不和置力竖分力重核，0图图符)三2。下重量悬力。 悬挂法 相牛况时小和1平，都的重触用心N静所对0的取用可力有指台下子。以段想地的的的不重心方点1于物向以仅物力G绳置的互是B外是同体重大力思用应力代下，小落的中5使跟测球1的.作状应定m)N性受义示互作示)消要向力何做何N直（重个度，物.置B球方孔布物的一指用要，都不=B积直生地的:，大在作，球没.1段体，量带和推法4、二、方作度）、，直。这质．升的引间效都（在作，将（线互：其）力；位新力示跟意统有理，对和向（将同。心程N而心说牛分9的地、于作相。就也的重。 为什么用手按压弹簧,总感觉弹簧也想把手弹开？ 新课导入 说明力是相互的，即是施力物体,又是受力物体. 力的作用效果 2、改变物体的运动状态 1、使物体发生形变 下图中，弹簧和橡皮泥的形变有无区别? 弹性形变 撤去作用力能恢复原状 撤去作用力不能恢复原状 塑性形变 11 二、弹力（FN） 1.定义： 发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与之接触的物体所产生的一种力的作用。 2.发生条件： ①两物体直接接触 ②发生弹性形变 3.方向： 与施力物体恢复形变的方向相同 对弹力的进一步理解 注意：不能超出弹簧的弹性限度 13 例题1. 杂技演员具有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子.如图所示，关于他顶坛子时头顶受到的压力，产生的直接原因是（ ） A. 坛子的形变 B. 头的形变 C. 坛子受到的重力 D. 人受到的重力 A 思考 （1）按压桌面，桌面有没有发生形变呢？ （2）手捏硬硬的玻璃瓶，玻璃瓶有没有发生形变呢？ 15 任何物体都能发生形变， 不能发生形变的物体是不存在的。 微小“放大” 思想 压力增大 激光束 观察微小形变 观察微小形变 压力或支持力的方向： F压 （1）支持力和压力的方向 例1： 书本静止在桌面上 粗糙斜面 F支 F支 F压 总是垂直于接触面而指向被压或被支持的物体 T T2 绳子的拉力的方向： (2)绳子的拉力的方向 总是沿着绳子，指向绳子要收缩的方向 T1 推 拉 提 推、拉、提、举是生活中常见的现象，这些力都属于弹力的范畴。 推 拉 提 认识弹力 举 所以，拉力、压力、支持力都属于弹力。 A B C 思考：分别画出图中小球所受弹力的示意图 FN T 4.弹力有无的判断： （假设法） 例题2：下列各图中所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是( 　　) B 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 半球形的碗 A B FNA FNB FN2 FN1 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 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 巩固练习3. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为 2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力 (　 　) A. 大于 2 N，方向沿杆末端的切线方向 B. 大小为 1 N，方向平行于斜面向上 C. 大小为 2 N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为 2 N，方向竖直向上 D 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 一、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸. 二、实验原理 1.如图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小 . 2.弹簧的长度可用 直接测出，伸长量可以由伸长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了 相等 刻度尺 三、实验步骤 1. 按实验原理图安装实验装置，记下弹簧 时下端所对应的刻度l0. 2. 在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力. 3. 增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝ 表示弹簧的伸长量. 自由下垂 l－l0   1 2 3 4 5 6 7 F/N 0             l/cm               x/cm 0             2 3 4 5 6 1 钩码个数 0 1 2 3 4 5 弹力大小F/N 0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 弹簧长度l/cm 6.00 7.16 8.34 9.48 10.85 11.75 弹簧形变量x/cm 0 1.16 2.34 3.48 4.85 5.75 k≈42 N/m F=kx 四、数据处理 胡克定律的图像描述： 形变量 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3). 弹簧的弹力大小 三、胡克定律 弹力的大小跟什么因素有关系 1.内容： 在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长（或缩短）的长度成正比。 2.公式： 3.劲度系数（k）： 国际单位： 牛每米（N/m） 牛每厘米（N/cm） 常用单位： 注：式中x是弹簧的形变量，不是弹簧的长度。 巩固练习1. 某学校兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L关系如图，试由图线确定： （1）弹簧的原长为 __ __m. （2）弹簧的劲度系数 _ ___ N/m. （3）弹簧伸长量为0.1米时，弹力的 大小为 N. 　 0.1 200 20 巩固练习2. 在一根长L0= 50cm 的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变为L1=70cm。则该弹簧的劲度系数k= ，若再挂一重为200N的重物，弹簧的伸长量将为 cm。 500N/m 60 巩固练习4. 如右图所示，一劲度系数为k的弹簧，下端悬挂一重物，重物质量为m，平衡时物体在a位置．现用力将物体由a向下拉长x至b位置，则此时弹簧的弹力为(　　) A．kx B．mg＋kx C．mg－kx D．以上说法都不正确 B 巩固练习5. （多选）如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上。A. B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧的形变量2cm。已知A. B两物体的重力分别是3N和5N.则细线的拉力及B对地面的压力可能是( ) A. 1N和0N B. 5N和7N C. 5N和3N D. 1N和7N CD EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.20.100 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 Lavf58.20.100 $