重力与弹力 课件 2023-2024学年高一上物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、基础教育精品课3.1重力与弹力（第一课时）回顾初中所学的“力”2.力有什么样的作用效果？力是一个物体对另一个物体的作用1.什么是力？（1）改变物体的运动状态：速度大小、方向（2）使物体发生形变。明显、不明显施力物体受力物体作用3.影响力的作用效果因素是？力的三要素力的三要素 即：力的大小、方向和作用点即：力的大小、方向和作用点如何形象、直观地表示力的作用效果呢如何形象、直观地表示力的作用效果呢？力的图示力的图示作图步骤：作图步骤：(1)(1)选定合适的标度；选定合适的标度；(2)(2)从作用点开始沿力从作用点开始沿力的方向画一线段，线段的长度的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定；

2、由力的大小和所选标度确定；(3)(3)画上画上箭头箭头表示力的方向表示力的方向。力的示意图力的示意图：只要画出力的只要画出力的作用点作用点和和方向方向用一条用一条有向线段有向线段表示表示力力的三要素的三要素15NF=30NF=30N线段的长度线段的长度大小大小箭头的方向箭头的方向方向方向起点起点(终点终点)作用点作用点力的图示物体A对B的压力是20N，如图所示，试画出这个力的图示。AB5NF=20N物体为什么会下落物体为什么会下落?物体下落的运动是物体下落的运动是生活生活中中一种常见的运动。一种常见的运动。因为物体受到重力作用。因为物体受到重力作用。那么重力是怎样产生的呢？那么重力是怎样产生的

3、呢？那么重力是怎样产生的呢？那么重力是怎样产生的呢？重力 地球附近的物体，由于地球吸引而使物地球附近的物体，由于地球吸引而使物体受到的力。体受到的力。问题问题1 1：重力的施力物体是谁？受力物体又是谁？问题问题2 2：物体受重力，需要与地球接触才能产生吗？重力是重力是非接触力非接触力施力物体是施力物体是地球；地球；受力物体是受力物体是重物。重物。重力1.1.产生的原因：产生的原因：由于由于地球的吸引地球的吸引而使物体受到的力。而使物体受到的力。2.2.大小：大小：用用弹簧秤弹簧秤测量测量 注：重力不等于地注：重力不等于地球的吸引力球的吸引力,它只是它只是吸引力的一部分吸引力的一部分.利用二力平

4、衡原理利用二力平衡原理(静止或匀速静止或匀速)表达式：表达式：G=mg其中：其中：g就是自由落体加速度就是自由落体加速度 g=9.8 N/kg=9.8 m/s2重力的方向：重力的方向：竖直向下重力作用点重力作用点重心重心（1 1）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，这一点叫做物体的叫做物体的重心重心。GG1G2G3GiGi+1GnGv一根杆所受重力的示意图如何画一根杆所受重力的示意图如何画?等效替代重心重心是重力的是重力的等效作用

5、点等效作用点重力的作用点与等效替代思想二力平衡形状规则质量分布均匀的物体的重心在：几何中心处，但不一定在物体上。重心的位置重心的位置：1.1.物体的重心是不是都在物体的重心是不是都在几何中心几何中心呢？呢？不是不是2 2.物体的物体的重心位置重心位置跟什么有关？跟什么有关？重心位置和物体形状和质量分布有关。重心位置和物体形状和质量分布有关。质量分布均匀、形状规则物体，重心质量分布均匀、形状规则物体，重心在物体的在物体的几何中心几何中心。如何确定薄板状物体的重心位置？如何确定薄板状物体的重心位置？悬挂法测重心悬挂法悬挂法定重心的原理是什么？定重心的原理是什么？二力平衡时二力平衡时,绳子拉力与重力

6、处在同一直线上绳子拉力与重力处在同一直线上,重心必然在这条直线上。重心必然在这条直线上。(1)(1)重力重力是非接触力是非接触力；(2)(2)重力的施力物体是重力的施力物体是地球地球；(3)(3)物体所受的重力与物体所处的物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受到其他力无关运动状态以及是否受到其他力无关；(4)(4)重力重力不一定等于不一定等于地球对它的吸引力；地球对它的吸引力；(5)(5)重力重力随纬度的升高而增大随纬度的升高而增大；(6)(6)重力随物体重力随物体离地高度的增加而减小离地高度的增加而减小(7)(7)地球上的物体地球上的物体都受到重力都受到重力的作用，无论质量大小，也无论

7、有无生命的作用，无论质量大小，也无论有无生命.特别提醒：弹力（第二课时）生活中有些相互作用是在物体与物体接触时才发生的，这种相互作用可称为接触力接触力。如，拉力、压力、支持力等。基础教育精品课弹力人教版高中物理人教版高中物理 必修第一册必修第一册一、形变一、形变活动一活动一：用手拉一下用手拉一下弹簧弹簧，然后用手压一下弹簧，然后用手压一下弹簧，看一看弹簧有没有什么变化？松手以后又会怎么看一看弹簧有没有什么变化？松手以后又会怎么样？（提醒：拉弹簧时不要用太大的力！）样？（提醒：拉弹簧时不要用太大的力！）活动二：活动二：用手捏一下用手捏一下橡皮泥橡皮泥，然后用手拉一下，然后用手拉一下，看一看橡皮泥

8、有什么变化？松手以后又会怎么样看一看橡皮泥有什么变化？松手以后又会怎么样？拉伸拉伸 压缩压缩 弯曲弯曲 扭曲扭曲形变：形变：1.定义:物体形状或体积的变化。2.原因:物体受到了力的作用。生活中的形变弹性形变弹性形变 非弹性形变非弹性形变 分类分类:形变过大，超过一定限度，撤去作用力后，物体就形变过大，超过一定限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复原来的形状。这个限度叫做不能完全恢复原来的形状。这个限度叫做弹性限度弹性限度【注意】【注意】【注意】【注意】“弹性限度内弹性限度内”=“弹性形变弹性形变”v弹性限度弹性限度一起观察一下：一起观察一下：一起观察一下：一起观察一下：物体放在海绵上，海绵有什

9、么变化？物体放在海绵上，海绵有什么变化？物体放在海绵上，海绵有什么变化？物体放在海绵上，海绵有什么变化？如果把这个物体放在桌面上，桌面会不会有什么变化呢如果把这个物体放在桌面上，桌面会不会有什么变化呢如果把这个物体放在桌面上，桌面会不会有什么变化呢如果把这个物体放在桌面上，桌面会不会有什么变化呢？微小形变的观察微小形变的观察力学放大法力学放大法光学放大法光学放大法一切物体在力的作用下都会发生形变。一切物体在力的作用下都会发生形变。有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。1：用手：用手拉或压弹拉或压弹簧，弹簧会不会对手产生力？簧，弹簧会

10、不会对手产生力？方向向哪？方向向哪？2.小孩盘腿坐在两端支起的木板上，有没有受小孩盘腿坐在两端支起的木板上，有没有受到力的作用？方向向哪？到力的作用？方向向哪？活动三：活动三：用手拉或压缩弹簧用手拉或压缩弹簧用手拉或压缩弹簧用手拉或压缩弹簧，弹簧对手产生弹簧对手产生弹簧对手产生弹簧对手产生力力力力1.概念：发生概念：发生弹性形变弹性形变的物体由于要恢复原状，的物体由于要恢复原状，对与它对与它接触接触的物体产生力的作用，的物体产生力的作用，这种力叫做这种力叫做弹力。弹力。二、弹力二、弹力施力物体施力物体受力物体受力物体弹力产生的条件弹力产生的条件:弹性形变弹性形变两物体直接接触两物体直接接触2

11、2、弹力的方向、弹力的方向:【小组合作小组合作】GA=50NGC=10N观察下面三个物体，小组合作，找出物体ABC受到弹力，并完善学案上的表格1、放在地面上的物块、放在地面上的物块A2、挂在弹簧上的物块、挂在弹簧上的物块B3、绳子吊着的物体、绳子吊着的物体CGB=20N要求：全员参与，组要求：全员参与，组长负责协调任务分配。长负责协调任务分配。时间时间5分钟分钟物块物块ABC施力物体受力物体弹力的方向弹力的方向形变的方向形变的方向恢复形变的方向恢复形变的方向弹力的大小GA=50NGC=10N1、放在地面、放在地面上的物块上的物块A2、挂在弹簧上、挂在弹簧上的物块的物块B3、绳子吊、绳子吊着的物

12、体着的物体CGB=20N物块物块ABC施力物体地面弹簧绳子受力物体物块A物块B物体C弹力的方向弹力的方向向上向上向上向上向上向上形变的方向形变的方向向下向下向下向下向下向下恢复形变的方向恢复形变的方向向上向上向上向上向上向上弹力的大小50N20N10NGA=50NGC=10N1、放在地面、放在地面上的物块上的物块A2、挂在弹簧上的物块、挂在弹簧上的物块B3、绳子吊着的物体、绳子吊着的物体CGB=20N3.弹力有无的判断弹力有无的判断:abab条件法：根据弹力产生条件直接判定消去法：将与研究对象接触的物体消去，判断研究对象的运动状态是否改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此

13、处一定存在弹力判断a、b小球之间是否存在弹力？判断以下两种情况斜面对小球有无弹力的作用观察与猜想：观察与猜想：观察与猜想：观察与猜想：弹力的大小与什么有关？弹力的大小与什么有关？弹力的大小与什么有关？弹力的大小与什么有关？4 4、弹力的大小、弹力的大小弹力的大小跟弹力的大小跟形变的大小形变的大小有关系，形变越大，有关系，形变越大，弹力也越大弹力也越大.弹簧弹力大小还与弹簧弹力大小还与弹簧的材料，形状和大小弹簧的材料，形状和大小有关有关.控制变量法控制变量法一一.弹簧的形变量弹簧的形变量基本概念：1.1.弹簧的原长：弹簧两端既不受拉力也不受压力时的长度，又称为弹簧的原长：弹簧两端既不受拉力也不受

14、压力时的长度，又称为弹簧的自然长度；弹簧的自然长度；2.2.弹簧的现长：弹簧两端受拉力或受压力时的长度；弹簧的现长：弹簧两端受拉力或受压力时的长度；3.3.弹簧的形变量：弹簧的形变量：实验探究实验探究:弹簧弹力大小与形变量大小的关系弹簧弹力大小与形变量大小的关系作业：作业：一根竖直悬挂的轻质弹簧，原长为一根竖直悬挂的轻质弹簧，原长为20cm，当在弹簧，当在弹簧下方悬挂下方悬挂15N的重物时，量得弹簧长度为的重物时，量得弹簧长度为22cm，如图，如图1 1，求，求弹簧的劲度系数。若把它竖立在水平桌面上，用重为弹簧的劲度系数。若把它竖立在水平桌面上，用重为30N的的物块压在弹簧上时，如图物块压在弹簧上时，如图2 2，求弹簧的长度为多少？，求弹簧的长度为多少？解析：解析：由胡克定律，由胡克定律，F=kx得得 劲度系数：劲度系数：当当用重为用重为30N的物块压在弹簧上时的物块压在弹簧上时，弹簧形变量：，弹簧形变量：因此弹簧的长度为：因此弹簧的长度为：L=(204)cm=16cm本节小结本节小结1.1.形变：形变：定义定义 产生原因 形变的类型（弹性限度）（弹性限度）2.2.弹力：弹力：定义定义 产生条件产生条件 弹力有无的判定：弹力有无的判定：消去法 弹力方向弹力方向 3 3、胡克定律：、胡克定律：F=k xF=k x