高中物理必修一 3.1重力与弹力(共44张ppt)

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高中物理必修一 3.1重力与弹力(共44张ppt)

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(共44张PPT)
课题:2、重力与弹力难点名称:弹力有无的判断重力 基本相互作用
第一课时
讨论:
足球在运动员的作用下,发生了什么变化?
演示实验:
1.尺子伸出桌面,用手向下按,发生了什么?
2.橡皮筋拉长发生了什么?
提问:
什么原因使物体的运动状态发生了变化、使物体发生形变呢
一、力
1.定义:物体与物体之间的相互作用
2.测量:弹簧测力计
3.单位:牛(N)
提问:
手推桌子、手捏兵乓球、脚跺地,几种实例中哪个是施力物体哪个是受力物体?
演示:
用不同大小的力拉橡皮筋
结论:
大小不一样,作用效果不一样
演示:
(1)相同大小的力拉运动的小车,观察小车的运动;
(2)用相同大小的力但方向与之前的力的方向相反,观察小车的运动。
结论:
方向不一样,作用效果不一样
演示:
将杆秤的秤砣放在不同的位置,观察秤杆的变化。
结论:
作用点不一样,作用效果不一样
4.力的三要素:大小、方向、作用点
5.力的图示:用带箭头的线段表示力。线段是按一定比例画出的,它的长短表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。这种表示力的方法,叫做力的图示。
6.力的示意图:只画出力的方向和作用点。
课堂练习1:
一个物体A受到一个大小为10N的拉力作用,该拉力方向与水平方向成30度角斜向上,画出力的图示和示意图。
F=10N
10N
力的图示
F=10N
力的示意图
二.重力
1.定义:地球附近一切物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
2.重力的三要素
(1)大小
①测量方法:用弹簧测力计直接测出
②大小:G=mg(g为当地的重力加速度,从赤道到两极重力加速度逐渐减小)
思考:
在上海称1吨的棉花,到赤道上称是多少呢?
(2)方向:竖直向下
(3)作用点
重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。
等效代替:
用作用于重心的一个重力等效代替实际作用于物体无数个点上的无数个微小重力,这种方法叫做等效代替。
即:重心就是重力的作用点。
质量分布均匀的物体,常称均匀物体,重心的位置只跟物体的形状有关。形状规则的均匀物体,它的重心在几何中心上。
注意:
合作探究:
找出不规则薄板的重心(实验材料:不规则薄板、棉线)
问题:
重心是否一定在物体上?
归纳总结:
1.质量分布均匀、形状规则的物体,重心在物体的几何中心。
2.质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体形状有关外,还跟物体的质量分布有关,重心偏向于质量分布大的那一端。
3.重心不一定在物体上。
课堂练习2:关于重心,下列说法正确的是()
A.重心就是物体最重的一点
B.重心就是物体的几何中心
C.直铁丝弯曲后,重心便不在中心,但一定在铁丝上
D.重心是物体各个部分所受重力的合力的作用点
D
教材P53-54:
学生自学阅读四种基本相互作用,再提问
自学
三、四种基本相互作用
1.万有引力:存在于一切物体之间,强度随距离增大而减弱;
2.电磁相互作用:存在于电荷间和磁极间。其本质是相同的,强度随距离增大而减弱,电磁力随距离的变化规律与万有引力相似;
3.强相互作用:能使原子核紧密保持在一起的强大的作用力,距离增大时,强相互作用急剧减小,它的作用范围只有约1015m;
4.弱相互作用:放射现象中起作用的基本相互作用,它的作用范围与强相互作用相同,但强度只有强相互作用的10-12倍。
课堂小结:
一、力的作用效果:改变物体的运动状态,使物体发生形变
二、力的三要素:大小、方向、作用点
三、重力
1.定义 2.大小:G=mg 3.方向:竖直向下 4.单位:牛顿,符号:N
四、重心
1.定义 2.影响因素
五、四种基本相互作用
1.万有引力 2.电磁相互作用
3.强相互作用 4.弱相互作用
导入思考:这些物体有什么变化?一、形变
1、形变:物体形状和体积发生的改变
拉伸
压缩
弯曲
扭转
桌上子放着本书,书和桌面有没有发生形变呢?
问题
有一些比较坚硬的物体受到力发生形变时,眼睛根本观察不到它的形变,因为形变很微小。
实际上 一切物体都在力的作用下都会发生形变。
由于书压桌面,所以桌面产生向下的形变——桌面恢复形变对书产生支持力
由于桌子支持书,所以书本产生向上的形变——书恢复形变对桌子产生压力
重点
2、形变的分类
(1)按形变程度分
(2)按可否恢复分
明显形变
微小形变
非弹性形变
(也叫范性形变)
弹性形变
发生形变的物体在停止受力后,能恢复原状的形变称为弹性形变
弹性限度
如果形变过大,超过一定限度,即使撤去作用力,物体也不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度
二、弹力:
指发生弹性形变的物体由于要恢复原样,对与它接触的物体产生力的作用
作用过程
手挤压玻璃瓶,观察水柱的变化。
做一做
弹力、摩擦力都属于—接触力
接触力:物体与物体直接接触才发生的力。
1、通常所说的拉力、支持力、阻力等都是接触力。
2、接触力按性质可归纳为:
弹力和摩擦力
(它们在本质上都是由电磁相互作用引起的)
本质
二、弹力:
施力物体:
发生形变的物体
受力物体:
与施力物体接触,使它发生形变,并阻碍其恢复原状的物体
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
例1:
没有放物体时
桌面水平
放了物体后,因物体与桌面
相互挤压,桌面要稍微往下
凹,发生微小的弹性形变。
从效果上讲,该作用力叫支持力;
从性质上讲,该作用力叫弹力。
N
桌面由于要恢复原状,桌面有一种向上抬升的趋势,从而对物体
要产生向上的作用力。
例2:
物体在空中时
有一定的高度
将物体放在桌面上后,因物体
与桌面相互挤压,物体的高度
要稍微变低,发生微小的弹性
形变。
从效果上讲,该作用力叫压力;
从性质上讲,该作用力叫弹力。
N′
物体由于要恢复原状,物体下表面有一种向下扩张的趋势,从而
对桌面要产生向下的作用力。
未挂物体时,细绳自然
下垂,有一定的长度。
例3:
从效果上讲,该作用力叫拉力;
从性质上讲,该作用力叫弹力。
挂上电灯后,因电灯和细绳
相互拉伸,细绳要稍微变长,
发生微小的弹性形变。
细绳由于要恢复原长,细绳下端有一种向上收缩的趋势,从而对
电灯要产生向上的作用力。
T
日常生活中的压力、拉力、推力、支持力等都是弹力
三、弹力有无的判断
对于微小形变,用假设推理法:假设有弹力看是否能保持现在的状态!
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:
G
N地
NA→B
B不可能静止,所以A、B间没有弹力
假设法
判断球与斜面间有无弹力?已知绳子竖直状态
假设球与斜面间有弹力
以球为研究对象,球受力:
G
T
N斜面→球
球不可能静止,同时绳子不可能竖直。所以球与斜面间没有弹力
三、弹力有无的判断
例1.关于弹力产生的条件,下列说法正确的是(  )
A.相互接触的物体间一定有弹力
B.发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用
C.先有弹性形变,后有弹力
D.不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用
尝 试
应 用
答案:D
例2 在下列各图中,A、B两球间一定有弹力作用的是(  )
变 式
应 用
解析:在具体判断有没有弹力时,我们用假设法进行判断.在A图中,若拿去A球,则B球仍静止不动,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力.在B图中,若拿去A球,则B球将向左运动,故A、B间存在相互挤压,故A、B间存在弹力.在C图中,若拿去A球,则B球静止,即A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力.在D图中不能判断A、B间有没有挤压,故无法判断是否存在弹力.因此选B.
答案:B
变 式
应 用
1.弹力产生条件:①两物体接触;②有弹性形变(接触处是否挤压或拉伸)二者缺一不可.
2.弹力是接触力(物体相互接触时才能产生的力称为接触力).
3.弹力有无的判断方法.
对于形变明显的情况,由形变情况直接判断,对于形变不明显的情况通常用“假设法”和“替换法”,有时要根据物体的运动状态直接判定.
综 合
拓 展
小结
综 合
拓 展
假 设 法 思 路 假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定存在弹力.
例 证 图中细线竖直斜面光滑,因去掉斜面体,
小球的状态不变,故小球只受细线的拉力,
不受斜面的支持力.
替 换 法 思路 用细绳替换装置中的杆件,看能不能维持原来的力学状态,如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力;否则,提供的是支持力.
例证 图中轻杆AB,AC.用绳替换AB,
原装置状态不变,
说明AB对A施加的是拉力;用绳替换AC,
原状态不能维持,说明AC对A施加的是支持力.

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