3.2弹力教学课件.ppt

1、重力 弹力 1.1.定义：定义： 物理学中物理学中, ,把改变物体的运动状态、产生形把改变物体的运动状态、产生形变的原因，即变的原因，即物体与物体之间的相互作用物体与物体之间的相互作用，称做力。，称做力。 一、力的概念一、力的概念 在国际单位制中，单位为牛顿，简称牛，符号是N改变物体运动状态（速度）、改变物体运动状态（速度）、改变物体形状改变物体形状2 2力的作用效果力的作用效果常用的测力工具：弹簧测力计3 3力的性质力的性质（1 1）力）力的物质性物质性 力不能离开施力物体和受力物体而独立存在。 （2 2）力的相互性）力的相互性 一个物体作为施力物体的同时，也必然是受力物体。（3 3）力的矢

2、量性）力的矢量性 力既有大小，又有方向的。力既有大小，又有方向的。 4 4力的三要素：力的三要素：大小、方向、作用点大小、方向、作用点 1)1)力的图示力的图示: :可以用带有箭头的线段表示力可以用带有箭头的线段表示力 。l线段的长度线段的长度表示力的表示力的大小大小 l线段上的线段上的箭头的指向箭头的指向表示表示方向方向 l箭尾箭尾表示力的表示力的作用点作用点 l线段所在的直线叫做力的作用线线段所在的直线叫做力的作用线5.5.力的描述力的描述 如图，绳对物体竖直向上的拉力大小为如图，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N150N，用，用力的图示力的图示法表法表示拉力。示拉力。50NF.F.F力

3、的示意图力的示意图步骤：步骤：（2）选定标度选定标度（3 3）从作用点沿力的作用方向画一条有向线段，）从作用点沿力的作用方向画一条有向线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度度, ,并在线段上加上刻度并在线段上加上刻度. .（4 4）在线段上沿力的方向加上箭头，最后别忘了）在线段上沿力的方向加上箭头，最后别忘了写上字母。写上字母。（1）确定研究对象确定研究对象F（) )力的示意图力的示意图 （粗略）：作用点、方向（粗略）：作用点、方向 只正确表示出力的只正确表示出力的作用点和方向作用点和方向，不，不严格画出力的大小。严格画出力的大小。1 1.

4、 .定义：在地球表面的物体，由于定义：在地球表面的物体，由于地球的吸引地球的吸引而使物体受到而使物体受到的力叫做重力的力叫做重力 2 2. .产生条件：产生条件：地球表面的物体地球表面的物体，地球的，地球的吸引吸引（施力物体：（施力物体：地球；地球；) ) 强调：强调： 地球的吸引力是重力产生的原因，不等同于重力地球的吸引力是重力产生的原因，不等同于重力三、重力三、重力1 1）大小）大小计算公式：计算公式：G=mg 在上海称在上海称10000N10000N的棉花，到赤道上称仍然是的棉花，到赤道上称仍然是10000N10000N，试问棉花是受潮了，还是变干了？，试问棉花是受潮了，还是变干了？ 思

5、考思考3.3.重力的三要素重力的三要素2 2）方向）方向 竖直向下竖直向下3 3）作用点）作用点 重心（效果上）重心（效果上）称：弹簧称称：弹簧称 4.4.重心重心 1) 1)定义：一个物体的各部分都受到重定义：一个物体的各部分都受到重 力的作用，力的作用，从从效果效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集集中于中于一点，这一点叫做物体的一点，这一点叫做物体的重心重心。 等效思想等效思想各部分都要受到各部分都要受到重力作用重力作用各部分受到的重力各部分受到的重力作用集中于一点作用集中于一点 (1) (1)形状规则、质量均匀分布形状规则、质量均匀分布的物体

6、，它的重的物体，它的重心在其几何中心处。心在其几何中心处。 2).2).重心位置重心位置方形薄木板的重心在两条对角方形薄木板的重心在两条对角线的交点。线的交点。三角形薄木板的重心在两条中三角形薄木板的重心在两条中线的交点。线的交点。悬挂法测重心的原理是什么？悬挂法测重心的原理是什么？二力平衡二力平衡时，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条直线上悬挂法测物体悬挂法测物体(薄板薄板)的重心：的重心：ABCDE (2)质量分布不均匀的物体，质量分布不均匀的物体，重心的位置重心的位置除了跟物除了跟物体的体的形状形状有关外，还跟物体内有关外，

7、还跟物体内质量质量的分布有关。的分布有关。GG3）是不是所有物体的重心都在物体上呢？是不是所有物体的重心都在物体上呢？结论：结论：物体的重心物体的重心可以不在物体上可以不在物体上，重心也不是物体上最重的点，重心也不是物体上最重的点一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将过程中，杯连同杯中水的共同重心将（）（）A、一直下降、一直下降B、一直上升、一直上升C、先升后降、先升后降D、先降后升、先降后升DABCDABCD把一个边长为把一个边长为L的正方形均匀薄板绕的正方形均匀薄板绕C点缓慢转动点缓慢转动

8、45，则，则物体的重心位置升高了多少？物体的重心位置升高了多少？2) 12(L一、形变1.形变：物体形状和体积发生的改变（观察微小形变）二、弹力：v指发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用物体1受到物体2的作用物体1发生了形变物体1对物体2产生了弹力v作用过程产生的条件（原因）1、物体间相互接触2、物体发生弹性形变接触力二、弹力：v对于微小形变，用假设推理法A B光滑水平面并排放着静止的木块A、B假设A、B间有弹力以B为研究对象，B受力：GN地NABB不可能静止，所以A、B间没有弹力判断球与斜面间有无弹力假设球与斜面间有弹力以球为研究对象，球受力：GTN斜面球球不可能静

9、止，所以球与斜面间没有弹力v平面与平面接触平面与平面接触垂直平面指向受力物体书木板书板N1N1N2N2四、弹力的方向：v垂直于受力面，从施力物体指向受力物体，与施力物体形变方向相反（施力物体恢复形变的方向）。v点与平面接触点与平面接触NN点与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体光滑斜面ABNANB四、弹力的方向：v曲面与平面接触曲面与平面接触NNN曲面与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体四、弹力的方向：v点与曲面接触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N1N2半球形的碗ABNANB四、弹力的方向：v曲面与曲面接触曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向

10、：与过接触点的公切面垂直并指向受力物体半球形的碗NABNNB对A四、弹力的方向：判断下列支持面对物体弹力的方向平面与平面接触，弹力垂直平面。平面与平面接触，弹力垂直平面。点与平面接触，弹力通过接触点而点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。垂直平面。曲面和曲面接触，弹力通过接触点曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切面。（相当于点与点）垂直于公切面。（相当于点与点）四、弹力的方向：点和曲面接触，弹力通过接点和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面触点垂直于切面点和线接触，弹力通过接触点和线接触，弹力通过接触点垂直于线点垂直于线四、弹力的方向：实验：探究弹力和弹簧伸长的关系实验：探究弹力和弹簧伸长

11、的关系1、内容、内容： 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度的长度x成正比。成正比。2、公式：、公式： F k x 其中：其中：k弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数 (与弹簧的丝的粗细、材料、弹与弹簧的丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关簧的直径、绕法和长度等量有关) 单位：牛每米，单位：牛每米， 符号符号N/m x弹簧弹簧伸长（或缩短）伸长（或缩短）的长度的长度五、胡克定律： 五、胡克定律： 总结：绳上弹力方向、总是沿着绳而指向绳子收缩的方向绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？v轻绳的受力特点：1、只能拉不

12、能压；2、轻绳的拉力一定沿绳方向；3、同一根绳子张力处处相等。G GT Ta aT Tb bab例如AA 弹簧弹力方向又什么样的呢?弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向.v轻杆的含义：不计质量不发生形变的杆v轻杆受力特点：1、可拉可压；2、杆所受的力不一定沿杆的方向；可能沿任意方向我们对弹力方向做一个总结我们对弹力方向做一个总结1、弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向、弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向2、轻绳（或橡皮条）对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向、轻绳（或橡皮条）对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向3、点

13、与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面切线方向）而、点与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面切线方向）而指向受力物体。指向受力物体。4、平面与平面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体、平面与平面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体5、曲面与平面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体、曲面与平面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体6、曲面与曲面相接触时弹力的方向，垂直过接触点的分切面，通过两球球心而、曲面与曲面相接触时弹力的方向，垂直过接触点的分切面，通过两球球心而指向受力物体指向受力物体v对于同一物体，弹力大小同形变

14、大小有关。利用力的平衡来计算利用牛顿第二定律弹簧弹力大小计算 胡克定律如图所示，A、B是质量均为m的两条磁铁，C为木块，水平放置。静止时B对A的弹力为F1，C对B的弹力为F2，则：（ ）A、F1mg，F2=2mgB、F1mg，F2=2mgC、F1mg，F2=2mg D、F1mg，F22mgNSNSABCB实验目的实验目的1、探究弹力与、探究弹力与 的定量关系。的定量关系。2、学会利用图象研究两个物理量之间、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。的关系的方法。实验原理实验原理弹簧伸长弹簧伸长探究弹力与弹簧伸长量的关系五、胡克定律： 小结一、弹力产生条件： 直接接触 发生弹性形变二、弹力方向 1、压力和支持力： 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 2、拉力： 绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向三、弹力大小：1、弹簧弹力：胡克定律F k x 2、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解2、GA=100N，GB40N，弹簧的劲度系数为500N/m，不计绳重和摩擦，求：物体A对支持面的压力和弹簧的伸长量。