3.1 重力與彈力 課件高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

3.1重力與彈力亞運(yùn)賽場上，中國隊(duì)前鋒一發(fā)大力射門，引發(fā)全場歡呼問題1．為什么原本飛速運(yùn)動足球在網(wǎng)中速度降為0？問題2．為什么原本松弛的網(wǎng)，向右拉伸繃緊？網(wǎng)給球了一個(gè)減速的作用球給了網(wǎng)一個(gè)拉長的作用物體與物體之間的相互作用力定義：效果：1.力使運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變2.力是物體產(chǎn)生形變的原因物質(zhì)性：力不能離開物體而獨(dú)立存在。每個(gè)力的產(chǎn)生都必須同時(shí)聯(lián)系兩個(gè)物體：施力物體和受力物體問題3.沒有任何物質(zhì)存在的虛空中，有力存在嗎？臺球比賽中，不同的擊球方向，不同的擊球力度，乃至擊打白球不同的位置都會影響白球的軌跡問題1.影響力作用效果的三大要素是什么？大小、方向、作用點(diǎn)問題2.用什么圖形可以兼顧這三個(gè)要素，將力畫出來？有向線段用一條有向線段來表示力的三要素線段的長度—大小箭頭的方向—方向起點(diǎn)(終點(diǎn))—作用點(diǎn)F=10N力的圖示2、從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一線段，線段的長度由力的大小和所選標(biāo)度確定。3.標(biāo)上箭頭表示力的方向，標(biāo)出力的表示符號。5N力的示意圖只準(zhǔn)確畫出力的作用點(diǎn)和方向粗略表示力的大小F=10NF力的兩種圖像1、選定合適的標(biāo)度；牛頓發(fā)現(xiàn)，蘋果都會向下掉落，而大的蘋果相比小的會使頭發(fā)形變更明顯。問題1.什么力使蘋果下落？重力：由于地球的吸引而使物體受到的力問題2.這個(gè)力的大小和什么有關(guān)？同一位置的物體重力的大小跟物體的質(zhì)量m成正比（g一般=9.8N/kg）粗略計(jì)算時(shí)取10N/kg問題3.由公式判斷，同一物體在地球不同位置所受重力相同嗎？地球不同位置，g值不同，導(dǎo)致重力不同重力的大小可以由彈簧測力計(jì)測出二力平衡G在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)，彈力等于重力問題4.彈簧測力計(jì)上直接讀取的是重力嗎？F彈原理：彈簧形變量越大，彈簧里的彈力越大方向：豎直向下在工地上，建筑工人往往用重錘檢驗(yàn)砌的墻是否豎直問題1.由此判斷，重力的方向是？指向地心？垂直向下？等效替代法：將實(shí)際的、復(fù)雜的物理問題和物理過程轉(zhuǎn)化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法。曹沖稱象是著名的歷史故事，他巧妙地把不可分割的大象換成可分割的石頭測量，體現(xiàn)了自己的聰明才智問題1.曹沖稱象運(yùn)用了什么物理方法解決問題？重力的作用點(diǎn)：重心從效果上看，我們可以認(rèn)為各個(gè)部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)是物體重力的作用點(diǎn)，叫做物體的重心。G1G2G3GiGi+1GnG重心的確定質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體重心位置在幾何中心質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)的質(zhì)量分布有關(guān)。重心的位置可以不在物體上。尋找重心的方法1.懸掛法：先在A點(diǎn)把物體懸掛起來，通過A點(diǎn)畫一條豎線AB。再選另一點(diǎn)D把物體懸掛起來，過D點(diǎn)畫一條豎線DE。則可知物體的重心在AB和DE的交點(diǎn)C。2.支撐法重心的應(yīng)用重心越低，物體越穩(wěn)定改變姿態(tài)，提升重心的相對位置形變形變：物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變，這種變化稱為形變。問題1.以上兩種形變有什么不同嗎？彈性形變：在形變后能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫彈性形變形變塑性形變：撤去力后不能自動恢復(fù)原狀的形變問題2.如果用非常大的力拉彈簧，撤去力后，彈簧一定能恢復(fù)原狀嗎？形變彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去外力后，物體就不能完全恢復(fù)原來的形狀。放大法問題3.用手壓硬桌子，看不出桌子的變化，那么壓力是否導(dǎo)致了桌子的形變？形變彈力撐桿跳比賽中，運(yùn)動員用力下壓桿子，使桿彎曲形變。隨后運(yùn)動員獲得一個(gè)向上的力，從而騰空完成跳躍問題1.運(yùn)動員獲得的向上的力，是誰給予的？為什么？桿子發(fā)生彈性形變的物體要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。問題2.從彈力的定義，你能嘗試歸納彈力產(chǎn)生的條件嗎？彈力產(chǎn)生條件：接觸+彈性形變（擠壓）。光滑斜面判斷彈力的有無彈力問題3.桿子給運(yùn)動員的力作用在哪里？運(yùn)動員手掌的接觸彈力作用點(diǎn)：兩個(gè)物體的接觸面上接觸力：拉力、壓力、摩擦力等非接觸力：重力、磁力等鋼尺的形變方向_______氣球的形變方向_______氣球?qū)︿摮叩膹椓Ψ较騙______鋼尺對氣球的彈力方向_______向下向上彈力的方向向上向下觀察實(shí)驗(yàn)，總結(jié)歸納觀察實(shí)驗(yàn)，總結(jié)歸納彈簧的形變方向

氣球的形變方向

氣球?qū)椈傻膹椓Ψ较?/p>

彈簧對氣球的彈力方向

向下向上F向下F向上彈力方向：與彈性形變方向相反彈力的方向①支撐面的彈力壓力：方向垂直于支持面而指向被壓的物體支持力：方向垂直于支持面，指向被支持的物體．②繩的彈力由于繩被拉長而對所拉物體產(chǎn)生的彈力，通常稱為拉力．拉力的方向總是沿繩而指向繩收縮的方向．F壓F支F拉與繩子不同，桿的彈力可能沿桿方向，也可能不沿桿方向.主要由力的平衡判斷方向FF彈力的方向1.面和面接觸方向：垂直于接觸面2.點(diǎn)和面接觸方向：過點(diǎn)垂直于面3.點(diǎn)和點(diǎn)接觸方向：垂直于過接觸點(diǎn)的切線（切面）FFFFFFFFFF彈力的大小通過力的平衡間接得到FNmgFN=mg彈簧的彈力大小與什么有關(guān)？實(shí)驗(yàn)：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)器材：彈簧、刻度尺、鐵架臺、質(zhì)量相同的鉤碼若干。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大?。婆c彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比。胡克定律(1)式子中的k是彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長度、粗細(xì)、材料等因素決定．(2)式子中的x是彈簧的形變量，不是彈簧的長度，該實(shí)驗(yàn)中x表示彈簧的伸長量．如果壓縮彈簧，x可以表示彈簧的縮短量．(3)胡克定律是力學(xué)的最重要