《重力与弹力》优课一等奖课件.pptx

1、重力与弹力重力与弹力新知导入新知导入在生活中有许多司空见惯的在生活中有许多司空见惯的现象，但现象，但这些现象都包含有一这些现象都包含有一定的科学道理。定的科学道理。苹果为什么会落向地面苹果为什么会落向地面衣服上的水为什么会向下衣服上的水为什么会向下新知导入新知导入弹簧为什么能弹簧为什么能被拉伸和压缩呢？被拉伸和压缩呢？这些现象都与我们今天这些现象都与我们今天要讲的重力、弹力有关。要讲的重力、弹力有关。新知讲解新知讲解一、重力一、重力1、由于地球的吸引而使物体受到的、由于地球的吸引而使物体受到的力，叫作重力，符号力，叫作重力，符号G。2、单位是、单位是牛顿，简称牛，符号牛顿，简称牛，符号用用N表

2、示。表示。3、重力的施力物体是、重力的施力物体是地球，方向地球，方向竖直向下。竖直向下。重力的方向总是竖直重力的方向总是竖直向下向下的，不能的，不能说垂直向下。说垂直向下。GG新知讲解新知讲解4、物体受到的重力、物体受到的重力G与物体质量与物体质量m的关系的关系是：是：Gmg（1）g是自由落体加速度。是自由落体加速度。（2）g的的单位：单位：N/kg，m/s21 N/kg m/s2（3）在）在没有空气阻力没有空气阻力时，由时，由静止下落的物体做静止下落的物体做自由落体运动。做自由落体运动的物体只受到自由落体运动。做自由落体运动的物体只受到重力的重力的作用，作用，g又叫作重力加速度又叫作重力加速

3、度。自由落体运动自由落体运动新知讲解新知讲解5、重心、重心一个物体的各部分都受到重力的一个物体的各部分都受到重力的作用，从作用，从效果上效果上看，看，可以可以认为各部分受到的重力作用集中于认为各部分受到的重力作用集中于一点，一点， 这一点叫作这一点叫作物体物体的重心。的重心。重心重心G重心可以看重心可以看作是物体所受重作是物体所受重力的作用点。力的作用点。新知讲解新知讲解（1）质量）质量均匀分布的均匀分布的物体，重心物体，重心的位置只跟物体的形状的位置只跟物体的形状有关有关。质地质地均匀、外形规则的物体的均匀、外形规则的物体的重心，在重心，在它的几何中心上。它的几何中心上。形状规则的均匀物体的

4、重心形状规则的均匀物体的重心ccc均匀细直棒的重心在均匀细直棒的重心在棒的棒的中点，均匀中点，均匀球体的重球体的重心在心在球心，均匀球心，均匀圆柱体的圆柱体的重心在轴线的中点。重心在轴线的中点。新知讲解新知讲解（2）质量）质量分布不均匀的分布不均匀的物体，重心物体，重心的位置除了跟物体的形状有的位置除了跟物体的形状有关外，还关外，还跟物体内质量的分布有关。跟物体内质量的分布有关。ccGG质量不均匀、外形不规则物体的重心可以用二力平衡的质量不均匀、外形不规则物体的重心可以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。知识通过实验来确定形状不规则物体的重心位置。新知讲解新知讲解方法：先方

5、法：先在在 A 点把物体悬挂点把物体悬挂起来，通过起来，通过 A 点画一条竖直线点画一条竖直线 AB，由于，由于A点悬线的拉力跟薄板的重力点悬线的拉力跟薄板的重力平衡，薄板平衡，薄板的重心必定在的重心必定在AB连线连线上。上。然后，再选然后，再选另一处另一处D点把物体悬点把物体悬挂挂起来，过起来，过D点画一条竖直线点画一条竖直线DE，薄，薄板板的重心必定在的重心必定在DE连线上。连线上。因此，因此，AB和和DE的交点的交点C，就是，就是薄板的重心。薄板的重心。ABCDE新知讲解新知讲解不规则物体重心视频不规则物体重心视频新知讲解新知讲解6、力的表示方法、力的表示方法（1）力）力的图示的图示有向

6、线段的长短表示力的有向线段的长短表示力的大小，箭头大小，箭头表示力的表示力的方向，箭尾（或箭方向，箭尾（或箭头）表示头）表示力的作用点。这种表示力的力的作用点。这种表示力的方法，叫作方法，叫作力的图示。力的图示。2NcG如图为力的如图为力的图示：球图示：球所所受的重力大小为受的重力大小为6N，方向，方向竖直向下。竖直向下。新知讲解新知讲解画力的图示时画力的图示时注意：注意：力力的的大小：用大小：用包括箭头在内的线段的长度表示力的大小。包括箭头在内的线段的长度表示力的大小。力力的的方向：箭头方向：箭头表示力的表示力的方向方向。力力的的作用点：线段作用点：线段的起点或终点表示力的的起点或终点表示力

7、的作用点作用点。（2）力）力的示意图的示意图从力的作用点从力的作用点开始，沿开始，沿力的方向画出一条长度合适的力的方向画出一条长度合适的线线段，并段，并在末端画出箭头。在末端画出箭头。针对针对练习：用力练习：用力的示意图法表示电线对电灯的示意图法表示电线对电灯6N的的拉力；拉力；F=6N新知讲解新知讲解通常只需画出力的作用点和通常只需画出力的作用点和方向，即方向，即只需画出力方向和作用点。只需画出力方向和作用点。新知讲解新知讲解二、弹力二、弹力1、接触力、接触力（1）物体）物体与物体相互作用时通过物体与物体接触时发生与物体相互作用时通过物体与物体接触时发生的，这的，这种种相互作用可以称为接触力

8、。相互作用可以称为接触力。（2）通常）通常所说的拉力、压力、支持力等都是接触力。接触力按所说的拉力、压力、支持力等都是接触力。接触力按其性质可以分为弹力和其性质可以分为弹力和摩擦力，下面摩擦力，下面我们先研究弹力。我们先研究弹力。新知讲解新知讲解 有时物体的形变很有时物体的形变很小，不易小，不易被觉被觉察。一块剖面为三角形的有机玻察。一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃璃压在另一块有机玻璃上，发生上，发生的形变肉眼不能看出。的形变肉眼不能看出。2、形变：物体形变：物体的形状或体积的的形状或体积的改变叫作形变改变叫作形变。压力压力形变形变后，当后，当特殊的光通特殊的光通过有机玻璃不同部位

9、过有机玻璃不同部位时，产时，产生生的花纹会发生的花纹会发生变化，利用变化，利用仪器可以看到这种差异。仪器可以看到这种差异。新知讲解新知讲解演示：通过演示：通过平面镜观察桌面的微小形变平面镜观察桌面的微小形变1、实验、实验器材：两器材：两个平面镜个平面镜M和和N、一束光、一张大、一束光、一张大桌子，刻度尺桌子，刻度尺。2、实验、实验步骤：如步骤：如图在一张大桌子上放两个平面镜图在一张大桌子上放两个平面镜M和和N。3、让一束光依次被这两面镜子、让一束光依次被这两面镜子反射，最后反射，最后射到墙射到墙上，形成上，形成一个光点。一个光点。4、按压两镜之间的、按压两镜之间的桌面，观察桌面，观察墙上光点位

10、置的变化。墙上光点位置的变化。新知讲解新知讲解通过平面镜观察桌面的微小通过平面镜观察桌面的微小形变形变视频视频新知讲解新知讲解练习：在练习：在一张大桌子上放两个平面镜一张大桌子上放两个平面镜M和和N，让，让一束光依次被两面一束光依次被两面镜子镜子反射，最后反射，最后射到墙射到墙上，形成上，形成一个光点一个光点P。用力用力压桌面压桌面时，观察时，观察墙上光点位置的变化下列说法中正确的墙上光点位置的变化下列说法中正确的是（是（）A光斑光斑上移上移B光斑下移光斑下移C光斑左移光斑左移D光斑右移光斑右移PMFNB解析：若解析：若在两镜之间桌在两镜之间桌面用力面用力F下下压，压，M、N将将向中间向中间倾

11、斜，光束倾斜，光束的入的入射角射角减小，由减小，由光的反射光的反射定律定律可知，光可知，光点会在刻点会在刻度尺上由上向下度尺上由上向下移动；移动；故选：故选：B。新知讲解新知讲解3.弹力弹力被拉长的被拉长的弹簧，要弹簧，要恢恢复复原状，对原状，对相连接的小车相连接的小车产生了拉力产生了拉力F；F被跳水运动员压弯的被跳水运动员压弯的跳板，跳板，要要恢复恢复原状，对原状，对上面的人产生了上面的人产生了支持力。支持力。新知讲解新知讲解（1）定义：发生）定义：发生形变的形变的物体，由于物体，由于要恢复原状对跟它接触的物体产生要恢复原状对跟它接触的物体产生力的力的作用，这种作用，这种力叫弹力。力叫弹力。

12、（2）产生条件：直接接触；发生）产生条件：直接接触；发生弹性形变弹性形变F1放在桌面上的放在桌面上的书，它书，它对桌面的对桌面的压力压力F1以及桌面对它的支持力以及桌面对它的支持力F2，都是弹力，其都是弹力，其方向是跟接触面垂直方向是跟接触面垂直指向被压或被支持的物体。指向被压或被支持的物体。F2新知讲解新知讲解（3）弹力）弹力方向方向压力、支持力的压力、支持力的方向：总是方向：总是垂直接触面而指向受力物体。垂直接触面而指向受力物体。F2F1曲面与平面间弹力方向曲面与平面间弹力方向ABFAFB过接触点垂直平面指向过接触点垂直平面指向ABFFB对对A曲面与曲面之间弹力方向曲面与曲面之间弹力方向新

13、知讲解新知讲解过接触点垂直公切面指过接触点垂直公切面指向受力向受力物体。物体。F绳类的弹力方向绳类的弹力方向绳子的绳子的拉力，也拉力，也是是弹力，其弹力，其方方向是沿着绳子而指向绳子收缩的方向是沿着绳子而指向绳子收缩的方向。向。新知讲解新知讲解轻杆的弹力轻杆的弹力轻轻杆：杆杆：杆的重力可以忽略不计的理想的重力可以忽略不计的理想模型，杆模型，杆的弹力不一定沿着杆。的弹力不一定沿着杆。F被弯曲的细木被弯曲的细木棍把圆木棍把圆木推开。推开。新知讲解新知讲解（4）判断）判断有无弹力的有无弹力的方法：方法：直接法：对于直接法：对于形变效果明显的形变效果明显的情况，可情况，可由形变情况直接判断弹由形变情况

14、直接判断弹力的存在与否。如弹簧、橡皮筋等产生弹力的情况。力的存在与否。如弹簧、橡皮筋等产生弹力的情况。新知讲解新知讲解假设假设法：撤掉法：撤掉与之接触的与之接触的物体，看物体，看放研究物体的状态是否放研究物体的状态是否改变，改变，若若改变则存在改变则存在弹力，否则弹力，否则不存在弹力。不存在弹力。小心去掉小心去掉斜面，斜面，球球仍仍静止，说明静止，说明斜面斜面与球与球A之间无相互作之间无相互作用因而无用因而无弹力。弹力。若去掉若去掉斜面，小球斜面，小球则则无法保持在原来的位置无法保持在原来的位置静静止，这止，这说明斜面对小球有说明斜面对小球有相互作用的相互作用的弹力。弹力。新知讲解新知讲解三、

15、胡克定律三、胡克定律1、弹性形变：物体弹性形变：物体在发生形变在发生形变后，如果后，如果撤去作用力能够恢复撤去作用力能够恢复原状，原状，这种这种形变叫作弹性形变。形变叫作弹性形变。2、弹性限度、弹性限度如果形变过如果形变过大，超过大，超过一定的一定的限度，撤限度，撤去作用力后物体不能完全恢去作用力后物体不能完全恢复原来的复原来的形状，这个形状，这个限度叫作弹性限度。限度叫作弹性限度。弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。3、实验：探究实验：探究弹簧弹力与形变量的关系弹簧弹力与形变量的关系那么，弹簧那么，弹簧在弹性限度在弹性限度内，弹力内

16、，弹力大小与其伸长量有什么关系呢大小与其伸长量有什么关系呢?（1）实验目的：探究）实验目的：探究弹簧弹力与形变量的关系。弹簧弹力与形变量的关系。新知讲解新知讲解（2）实验器材：弹簧）实验器材：弹簧、铁架、铁架台、台、50g钩码钩码5只、只、刻度尺。刻度尺。新知讲解新知讲解（3）实验步骤：）实验步骤：把弹簧上端固定在铁架台的横杆把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，观察上，观察弹簧自由下垂时下端所到弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。达的刻度位置。在弹簧下端悬挂在弹簧下端悬挂1个个50g钩码平衡时在刻度尺上读出它的示数。钩码平衡时在刻度尺上读出它的示数。继续在弹簧下端悬挂继续在弹簧下端悬挂2、3、4、

17、5个钩码平衡时在刻度尺上读出它的个钩码平衡时在刻度尺上读出它的示数填入表格中。示数填入表格中。以弹簧受到的以弹簧受到的弹力弹力F为为纵轴、弹簧伸长的纵轴、弹簧伸长的长度长度x为为横轴建立直角坐标横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验系。根据表格中的实验数据，在坐数据，在坐标纸上描标纸上描点，作出点，作出F-x图像图像。新知讲解新知讲解（4）探究）探究弹簧弹力与弹簧弹力与形变量的关系视频形变量的关系视频新知讲解新知讲解钩码数量钩码数量L/cmL/cmF/mg037.000.000.00135.701.301.00234.382.622.00332.864.143.00431.505.504.005

18、30.146.865.00（5）实验）实验数据数据新知讲解新知讲解由由F-x图像图像能得到什么结论？能得到什么结论？系列1, 0, 0系列1, 1.3, 1系列1, 2.62, 2系列1, 4.14, 3系列1, 5.5, 4系列1, 6.86, 50 01 12 23 34 45 56 60 01 12 23 34 45 56 67 78 8L/cmF/mg实验结果实验结果表明，弹簧表明，弹簧发生弹性形变发生弹性形变时，弹力时，弹力F的的大小跟弹簧大小跟弹簧伸长伸长（或缩短）的长度（或缩短）的长度x成正比。成正比。4、胡克定律内容、胡克定律内容1、内容：弹簧内容：弹簧发生弹性形变发生弹性形变

19、时，弹力时，弹力的的大小大小F跟跟弹簧弹簧伸长（或伸长（或缩短）的长度缩短）的长度x成正比成正比。2、公式：公式：Fkx （6）实验）实验结论结论新知讲解新知讲解新知讲解新知讲解k为弹簧的为弹簧的劲度系数，劲度系数， 单位是单位是N/m. 取决于弹簧的长短、取决于弹簧的长短、粗细及粗细及材料，弹簧材料，弹簧越长、越越长、越细，劲度系数细，劲度系数就越小就越小 x为弹簧为弹簧伸长伸长（或缩短）的（或缩短）的长度。长度。 生活中说有的弹簧生活中说有的弹簧 “硬硬”，有，有的弹簧的弹簧 “软软”，指，指的就是的就是它们的劲度系数不同。它们的劲度系数不同。2一质量为一质量为2kg的手榴弹在空中飞行时主

20、要受到重力的的手榴弹在空中飞行时主要受到重力的作用，其作用，其方向为方向为 。课堂练习课堂练习1重力重力是由于是由于的吸引而使物体受到的的吸引而使物体受到的力，重力力，重力的施力物体的施力物体是是，重力，重力的大小可用公式的大小可用公式 G=mg计算，重力计算，重力的方向是的方向是_。地球地球地球地球竖直向下竖直向下竖直向下竖直向下课堂练习课堂练习3、一轻质弹簧竖直、一轻质弹簧竖直悬挂，原长悬挂，原长为为0.10 m，当，当弹簧下端挂弹簧下端挂2.0 N的重物静止的重物静止时，伸长时，伸长0.01 m，则，则弹簧的劲度系数是弹簧的劲度系数是_N/m，当当弹簧下端挂弹簧下端挂8.0 N的重物静止

21、的重物静止时，弹簧时，弹簧长度是长度是_m。（形变（形变均在弹性限度均在弹性限度内）内）2000.14课堂练习课堂练习4、下列各图、下列各图中，中，a、b表面均表面均光滑，天花板光滑，天花板和地面均为和地面均为水平，水平，a、b间间一定有弹力的一定有弹力的是（是（ ）A B C DB课堂练习课堂练习5、一质量为、一质量为60 kg的的人，在人，在地球表面受重力为地球表面受重力为588 N，月球，月球表面的表面的重力加速度为地球表面的重力加速度为地球表面的1/6，此人，此人在月球表面在月球表面上（上（ ）A. 质量为质量为60 kg，所，所受重力大小为受重力大小为588 NB. 质量为质量为60

22、 kg，所，所受重力大小为受重力大小为98 NC. 质量为质量为10 kg，所，所受重力大小为受重力大小为588 N D. 质量为质量为10 kg，所，所受重力大小为受重力大小为98 N B拓展提高拓展提高1、图所示是探究某根弹簧的伸长量、图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力与所受拉力F之间的关系之间的关系图，图，由由图图可知，弹簧可知，弹簧的劲度系数是的劲度系数是_N/m；当；当弹簧受弹簧受F=800N的拉的拉力作用力作用时，弹簧时，弹簧的伸长量为的伸长量为_cm。F/（102 N） x/（10 cm）2000 406、如图所示为一轻质弹簧的长度、如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力和弹力

23、F大小的大小的关系，试关系，试由图由图线线确定：确定：（1）弹簧）弹簧的原长。的原长。（2）弹簧）弹簧的劲度系数。的劲度系数。（3）弹簧）弹簧长为长为0.20m时弹力的大小。时弹力的大小。拓展提高拓展提高F/NL/cm参考参考答案：（答案：（1）原长）原长为为10 cm（2）k=200 N/m（3）F=20 N课堂总结课堂总结1、重力：物体重力：物体由于地球的吸引而受到的由于地球的吸引而受到的力叫作重力力叫作重力。2、重力的、重力的方向：重力方向：重力的方向总是竖直向下的。的方向总是竖直向下的。3、质地均匀、外形规则的物体的、质地均匀、外形规则的物体的重心，在重心，在它的几何中心它的几何中心上

24、。上。4、物体所受的重力与物体的质量成正比。、物体所受的重力与物体的质量成正比。表达式：表达式：G=mgg= 9.8 N/kg，粗略，粗略计算时计算时g =10 N/kg。5、形变：物体形变：物体的形状或体积的的形状或体积的改变叫作形变改变叫作形变。6、定义：发生定义：发生形变的形变的物体，由于物体，由于要恢复原状对跟它接触的物体产生要恢复原状对跟它接触的物体产生力的力的作用，这种作用，这种力叫弹力。力叫弹力。7、产生、产生条件：条件： 直接接触直接接触 发生弹性形变发生弹性形变8、弹力的方向、弹力的方向9、胡克定律：胡克定律：F kx2课堂总结课堂总结板书设计板书设计一、重力一、重力1、由于

25、地球的吸引而使物体受到的、由于地球的吸引而使物体受到的力，叫作重力，符号力，叫作重力，符号G。2、重力的、重力的方向：重力方向：重力的方向总是竖直向下的。的方向总是竖直向下的。3、质地均匀、外形规则的物体的、质地均匀、外形规则的物体的重心，在重心，在它的几何中心上。它的几何中心上。4、物体所受的重力与物体的质量成正比。、物体所受的重力与物体的质量成正比。表达式：表达式：G=mgg= 9.8 N/kg，粗略，粗略计算时计算时g =10 N/kg。二、弹力二、弹力1、形变：物体形变：物体的形状或体积的的形状或体积的改变叫作形变改变叫作形变。2、定义：发生定义：发生形变的形变的物体，由于物体，由于要恢复原状对跟它接触的物体产生要恢复原状对跟它接触的物体产生力的力的作用，这种作用，这种力叫弹力。力叫弹力。3、产生、产生条件：条件： 直接接触直接接触 发生弹性形变发生弹性形变4、弹力的方向、弹力的方向三、胡克定律三、胡克定律F kx2板书设计板书设计作业布置作业布置课后练习和同步练习课后练习和同步练习