資源簡介

(共26張PPT)
第三章 相互作用—力
3.1重力與彈力
教學目標
1、了解重力產生的原因，會確定重力的大小和方向
2、理解重心的概念。
3、知道力的三要素，會畫力的圖示和力的示意圖。
4、知道彈力的定義，會使用胡克定律計算彈力大小。
1.概念：物體與物體之間的相互作用，稱作力。
力 脫離物體而存在。
力的作用是 的，一個物體是受力物體的同時也是施力物體。
發生相互作用的兩個物體不一定相互接觸。
2.力的作用效果：①改變物體的運動狀態
②使物體發生形變。
力
不能
相互
3.力的三要素：大小、方向、作用點。
矢量性：力不僅有大小而且有方向．
4.力的單位：牛頓，符號：N。
力
5.力的測量：彈簧測力計
為什么動畫中的人會落向地面？
因為受到重力作用。
那么重力是怎樣產生的呢？
1、重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。
（1）一切物體都受重力作用，物體所受重力的施力物體是地球．
（2）物體所受的重力與它所處的運動狀態、速度大小無關．
2、重力的大小：G=mg
其中g的單位是 m/s2 或 N/M
二、重力
3. 重力的方向：豎直向下
注意：
豎直向下指垂直于水平面向下，不是垂直于支持面向下。
4．作用點：在__________上．
(1)重心是物體各部分所受重力的_____________，并非物體的各
部分重力都作用于重心．
(2)重心位置與__________和物體_______有關，質量分布均勻、
形狀規則的物體的重心在物體的_________上．重心___________
(填“可以不在” 或“一定在”)物體上．
重心
等效作用點
質量分布
形狀
幾何中心
可以不在
地球上的物體是不是每個部位都受到重力？重力有沒有作用點？
A
B
懸掛法（二力平衡）確定薄板重心的位置
A
D
B
E
A
D
C
B
E
重心不一定在物體上
力的圖示和示意圖
①力的圖示：用一根帶有箭頭的線段來表示力。
大小：長度
作用點：起點
方向：箭頭
②力的示意圖：只在圖中畫出力的作用點和方向，表示物體在這個方向上受到了力。（粗略，常用）
F
50N
F=150N
例題：在圖甲中木箱P 點，用與水平方向成30°角斜向右上的150 N的力拉木箱；在圖乙中木塊的Q點，用與豎直方向成60°角斜向左上的20 N的力把木塊抵在墻壁上，試作出甲、乙兩圖中所給力的圖示，并作出圖丙中電燈所受重力和拉力的示意圖．
解析
50N
F
F
10N
300
600
如圖所示，疊放的物體A、B靜止在水平地面上，物體A 對物體B
的壓力是10 N，試畫出這個力的圖示和示意圖．
力的示意圖
力的圖示
2N
力的三要素：
大小、方向、作用點
學以致用
推
拉
提
舉
日常生活中的很多相互作用
接觸力
非接觸力：
力
重力、萬有引力、磁場力、電場力
彈力：
摩擦力：
彈簧彈力、拉力、壓力、支持力
靜摩擦力、動摩擦力
無論是對物體推、拉、提、舉，還是牽引列車、鍛打工件、擊球、彎弓射箭等，都是在物體與物體接觸時發生的，這種相互作用可以稱之為接觸力。
形變：物體在力的作用下的形狀或體積會發生改變。
二、彈力
任何物體都可以發生形變, 有些較為明顯, 有些極其微小，需要通過儀器才能觀察到。
演示
在一張大桌子上放兩個平面鏡M和N，讓一束光依次被這兩面鏡子反射，最后射到墻上，形成一個光點。按壓兩鏡之間的桌面，觀察墻上光點位置的變化。這個現象說明了什么？
通過平面鏡觀察桌面的微小形變
桌子發生了微小形變
實驗演示鏈接
發生形變后要恢復原狀會產生一個力
1、定義：發生彈性形變的物體由于要恢復原來的形狀，對與它接觸的物體發生力的作用，這種力叫做彈力。
注意：
彈力不是“彈簧的力”，是“反抗形變產生的力”
二、彈力
2、彈力產生的條件
（1）直接接觸 （2）發生彈性形變
(1)假設與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的狀態是否變化。若狀態不變，則此處不存在彈力；若狀態變化，則此處存在彈力。
(2)假設有彈力，看看研究對象還能否保持平衡或原來的運動狀態。若能保持，則說明有彈力;若不能保持，則說明沒有彈力。
(3)假設沒有彈力，看看研究對象還能否保持平衡或原來的運動狀態。若能保持，則說明沒有彈力;若不能保持，則說明有彈力。
判斷彈力有無的常用方法——“假設法”
2.點與面接觸
彈力的方向
F
F2
F1
過接觸點垂直平面指向受力物體
A
B
FB
FA
1.面與面接觸
F
F
垂直于公共接觸面指向被支持的物體。
3.點與點接觸
垂直于接觸切面，過接觸點指向受力物體
F1
F2
F1
4.繩的彈力
用橡皮繩斜向右上拉放在水平面上的物塊。橡皮繩對物塊的拉力是怎樣產生的？方向怎樣？
沿繩的收縮方向(沿繩斜向右上)．
畫出圖中靜止物體A 所受彈力的示意圖．
支持力:與接觸面垂直指向被支持物體
學以致用
如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復原來的形狀，這個限度叫作 。
物體在發生形變后，如果撤去作用力能夠恢復原狀，這種形變叫作 。不能夠回復原狀的叫作塑性形變。
彈簧在形變時產生的彈力與彈簧的伸長量是有關系的。那么，彈簧在彈性限度內，彈力大小與其伸長量有什么關呢？
彈性限度
彈性形變
數據處理
為了找出彈簧彈力與形變量的關系，我們以彈簧的彈力F為縱軸、彈簧伸長的長度x為橫軸建立直角坐標系。根據表格中的實驗數據，在坐標紙上描點，作出F-x圖像。
由F-x圖像，你得出了什么結論？
探究彈簧彈力與形變量的關系
實驗思路
探究彈簧彈力與形變量的關系，需要測量多組彈簧彈力和形變量的數據，如何測量？
進行實驗
要完成這個實驗探究，我們可以通過如圖所示的裝置進行實驗。把彈簧上堆固定在鐵架臺的橫桿上，觀察彈簧自由下垂時下端在刻度尺的位置。
懸掛不同質量的鉤碼，記錄彈簧在不同彈力下伸長的長度(彈簧彈力為鉤碼重力）。
三、胡克定律
實驗演示鏈接
在彈性限度內，彈簧彈力F的大小與彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比。
F——彈簧的彈力
k——彈簧的勁度系數 單位：牛頓每米 N/m
x——彈簧的形變量 （伸長量或縮短量）
胡克定律
注意：
1）只適用于計算彈簧的彈力，且必須在彈性限度內
2）勁度系數k由彈簧本身的特性決定，如材料、長度、截面積等，與F和x無關。
如圖所示，一根輕質彈簧的原長為20 cm，豎直懸掛著，當用
15N的力向下拉彈簧時，量得彈簧長24 cm.問：
(1)彈簧的勁度系數為多少？
(2)若把它豎立在水平桌面上，用30 N的力豎直向下壓時，彈簧
長為多少？
解析
(1) 胡克定律
（2）
學以致用
小 結
小 結

展開更多......

收起↑