1、3.1 3.1 重力与弹力重力与弹力 第三章第三章 相互作用相互作用 力力 【新课导入】【新课导入】 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？ 分析空中人所受的重力。关于上述问题，你知道哪些？ 一、力的概念一、力的概念 力是改变物体_、产生_的原因。 运动状态形变 力是_之间的相互作用。力的作 用是_。相互的 物体与物体 力是矢量，有大小也有方向。其大小用 _测量力的大小，力的单位是 _，简称_，用字母_表示。 测力计 牛顿牛 N 对力的概念的理解: 力是物体间的相互作用 1.力的物质性 2
2、.力的相互性 3.力的矢量性 力不能离开施力物体和 受 力 物体而独立存在 一个力总是联系着两个物体: 施力 物体同时也是受力物体;施力物和 受力物同时存在、同时作用 有大小又有方向 4.力的作用效果 力的三要素 改变物体的运动状态 使物体发生形变 力的图示与力的示意图 如图，绳对物体竖直向上的拉力大小 为100N，用力的图示法表示拉力。 50N F . F 2、 力的图示法作图步骤 . 作力的图示步骤： 选取合适的标度； 从力的作用点沿力的方向画一条线段， 线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线 段上标出刻度； 在线段的末端加箭头表示力的方向。 注意：画同一物体受多个力的图示时，表示 各力
3、的标度应统一。 一物体静止在斜面上，受到的支持力为 20N，用力的示意图表示这个力。 F 线段的长度和力的大小不要求严格对应 . 力的图示法 力的示意图： 用一根带有箭头的线段 表示力的三要素 力的图示： 力的示意图： 只正确画出力的作用点和方向， 不严格画出力的大小 线段的长度表示力的线段的长度表示力的大小大小 线段上的箭头的指向表示线段上的箭头的指向表示方向方向 箭尾表示力的箭尾表示力的作用点作用点 线段所在的直线叫做力的线段所在的直线叫做力的作用线作用线 F 5N 15N 定义：物体与物体之间的相互作用 大小：用测力计（弹簧秤）测量 方向：力有方向，是矢量 表示： 力 单位：牛顿，符号N
4、 效果： 改变物体的运动状态 使物体产生形变 力的图示 力的示意图 分类： 从力的性质来分 从力的效果来分 二、重力二、重力 1、产生的原因：、产生的原因：_ 由于地球的吸引而使物体受到的力由于地球的吸引而使物体受到的力 2、大小：、大小：用用弹簧秤弹簧秤测量测量(测量时物体必须保持静止测量时物体必须保持静止) ) 用公式用公式G =mg 计算，计算，g =9.8 N/kg=9.8m/s2, 3、方向、方向竖直向下（垂直水平面向下）竖直向下（垂直水平面向下） 思考：思考：G=mg，同一物体在赤道上重力最同一物体在赤道上重力最_；在两极；在两极 最最_;同一纬度时，高山比海面同一纬度时，高山比海
5、面g值小值小。 小小 大大 注意：注意：重力不等于地球的吸引力重力不等于地球的吸引力，它只是，它只是 地球吸引力的一部分。地球吸引力的一部分。 注意：注意：不能说垂直地面向下，也不能说指向地心不能说垂直地面向下，也不能说指向地心 3 3、方向、方向 : : 竖直向下竖直向下( (垂直于水平面向下垂直于水平面向下) ) 放在斜面上的重物所受重力的方向 地球上不同地方重力方向不同地球上不同地方重力方向不同 4 4、重心重心:重力的作用点称为重心重力的作用点称为重心 各部分都要受各部分都要受 到重力作用到重力作用 等效等效 各部分受各部分受 到的重力到的重力 作用集中作用集中 于一点于一点 质量分布
6、质量分布均匀均匀，形状形状规则的规则的物体的物体的重心重心在几何中心在几何中心 质量均匀分布的物体，重心的位置 只跟物体的形状有关。形状规则的均匀 物体，它的重心比较容易确定。例如， 均匀细直棒的重心在棒的中点，均匀球 体的重心在球心，均匀圆柱体的重心在 轴线的中点 质量分布质量分布不不均匀均匀，形状形状不不规则的规则的物体的物体的重心重心 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。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化 有的物体有的物体重心重心不不在物体上在物体上 悬挂法确定重心 可以应用二力平衡的知识通过实验来确定形状不 规则物体的重心位置。例
7、如，要确定图中薄板的重心 位置，可以先在 A 点把物体悬挂起来，通过 A 点画 一条竖直线 AB，由于 A点悬线的拉力跟薄板的重力 平衡，薄板的重心必定在 AB 连线上；然后，再选另 一处 D 点把物体悬挂起来，过 D点画一条竖直线 DE， 薄板的重心必定在 DE 连线上。因此，AB和 DE的交 点 C，就是薄板的重心。 悬挂法确定重心的原理是什么？ 二力平衡时，绳子拉力与重力处 在同一直线上，重心必然在这条直线上。 产生原因：由于地球的吸引 大小：G=mg (影响g的因素:纬度与高度) 方向：竖直向下（即垂直于水平面向下） 作用点 (重心) 重 力 三、弹力三、弹力 有一些物体眼睛根本观察不
8、到它的形变，比如一些比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，只不过形变很微小较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。 一切物体受到外力作用都要发生形变一切物体受到外力作用都要发生形变 显示微小形变的观察显示微小形变的观察 通过平面镜观察桌面的微小形变通过平面镜观察桌面的微小形变 如图3.1-6，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一 束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。 按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。 这个现象说明了什么？ 四、胡克定律四、胡克定律 弹簧弹力和伸长量的关系弹簧弹力和伸长量的关系 如图 甲
9、，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 N F m X 结论：结论： 弹簧的弹簧的弹力弹力F F和和 形变量形变量x x成成正比正比 胡克定律胡克定律 1 1、内容、内容： 弹簧发生弹性形变时，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小弹力的大小F F跟弹跟弹 簧伸长（或缩短）的长度簧伸长（或缩短）的长度x x成成正比正比。 2、公式公式： F F k k x x ( (弹性限度内弹性限度内) ) 弹簧的弹簧的劲度系数劲度系数 单位：单位：牛每米，牛每米， 符号：符号：N/mN/m 弹簧弹簧弹簧弹簧伸长伸长 （或（或缩短缩短）的 长度长度
