资源简介

3.1
重力与弹力
1.物体的运动状态和运动状态的变化
（1）物体的运动状态用哪个物理量来描述？
速度
（2）运动状态的变化有哪几种情形？
速度的大小发生变化
速度的方向发生变化
速度的大小和方向都发生变化
温故知新
运动员一脚球踢将出
思考：现象背后的原因
为什么熟了的苹果向地面下落？
杆被压弯了
2.作用效果：
1) 力使物体的运动状态发生改变
2) 力使物体发生形变
一、力
1.定义：
物体与物体之间的相互作用
物质性：力不能离开施力物体和受力物体而单独存在
相互性： 一个力总是联系着两个物体，施力物和受力物同时存在、 同时作用
矢量性： 力是矢量，既有大小，又有方向
3.性质：
测力计(弹簧秤)
牛顿（ N ）
4.力的测量
5.力的单位
（2）表示方法：
①力的图示：用一根带有箭头的线段来表示力
（1）力的三要素：大小、方向、作用点
大小
方向
作用点
→长度
→箭头
→起点
F
5N
15N
6.力的表示方法
②力的示意图：只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力
1.重力的产生
重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力.
2.重力的方向:
总是竖直向下的
竖直
垂直
二、重力(G)
3.重力的大小:
在静止或者匀速运动状态下用弹簧测力计测量常见物体的重力
G = mg
4.重心:重力的作用点称为重心
各部分都要受到重力作用
等效
各部分受
到的重力
作用集中
于一点
确定重心的位置：
①重心的位置跟物体的形状和质量分布有关；
②形状规则、质量分布均匀的物体的重心的位置在其几何中心；
③重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。
1.悬挂法
－－只适用于薄板状的物体
此方法的原理是什么？
二力平衡　　　
拓展：确定不规则物体的重心的方法
2.支撑法
观察以下现象的共性与区别？
1.形变 ：物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫形变.
特点：任何物体都能发生形变
（1）弹性形变
在形变后,撤去外力能够恢复原状,这种形变叫弹性形变.
弹性限度:如果形变过大，超过一定的限度,撤去外力后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.
（2）非弹性形变（塑性形变、范性形变）
在形变后,撤去外力不能恢复原状,这种形变叫非弹性形变.
三、形变
1.定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力
2.产生条件：
① 直接接触
② 挤压（发生弹性形变）
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
四、弹力
3.显示微小形变的观察（放大思想）
任何物体都可以在力的作用下发生形变
3.几种常见的弹力及其方向
指向施力物体恢复形变的方向
（与施力物体的形变方向相反）
四、弹力
未受到拉力时
绳子形变方向
拉力
(2)拉力
拉力的方向:总是沿绳而指向绳收缩的方向
(1)弹簧的弹力
弹簧的弹力方向:总是沿恢复原状的方向
桌面形变
书受到支持力
FN
书形变
FN
桌面受到压力
书受到桌面支持力 桌面受到书压力
压 力： 方向垂直于支持面而指向被压的物体
支持力：方向总是垂直于支持面，指向被支持的物体．
(3)支持力和压力
(4)杆的弹力
杆弹力方向：不一定沿杆，要根据受力情况确定
归纳与总结
4.从接触面看弹力的方向
平面与平面：弹力垂直于平面
曲面与平面：
过接触点垂直平面指向受力物体
点与平面：
过接触点垂直平面指向受力物体
点与曲面：
与过接触点的切面垂直并指向受力物体
曲面与曲面：
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
五、弹力有无的判断（产生条件、运动状态）
1.条件法：根据弹力的产生条件（判断A对C有无压力？）
A
B
C
2.假设法（判断B对A有无支持力？）
3.状态法（拿去法）（判断B对A有无支持力？）
若有明显形变的情况，可以直接根据弹力条件进行判断
对于形变不明显的情况，可利用假设法进行判断
①假设无弹力：
②假设有弹力：
拿去怀疑的物体，看研究的物体是否保持原来的运动状态
L0
x
2x
3x
六.胡克定律
F=kx
k是劲度系数，单位是 N/m .
x：压缩量或伸长量
（形变量）
七.实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
(一)实验目的
1.探究弹簧弹力与形变量间的关系。
2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
3.学会根据F—x、F—l图像求出弹簧的劲度系数。
（二）实验原理
1.弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿着弹簧的方向拉伸弹簧，当形变稳定时，弹簧的弹力与使它发生形变的拉力在数值上相等；如图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力大小相等。因此我们可以通过对弹簧悬挂不同重物并求出对应的形变量即可探究弹簧弹力与形变量的关系。
2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出；形变量可由弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长求得。
3.建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的形变量x，在坐标系中描出实验所测得的各组数据(x，F)对应的点，用平滑的曲线将这些点连接起来，根据实验所得的图线，即可探究弹簧弹力与形变量间的关系。
（三）实验器材
轻弹簧、钩码一盒、刻度尺、铁架台、重垂线、坐标纸。
（四）实验步骤
1.按如图所示安装实验装置，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。
2.在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度和钩码所受的重力。
3.增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝l－l0表示弹簧的形变量。
七.实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1
2
3
4
5
6
7
F/N
0
l/cm
x/cm
0
（五）数据处理
1.以弹力F(大小等于所挂钩码受到的重力)为纵坐
标，以弹簧的形变量x为横坐标，用描点法作
图。连接各点，得出弹力F随弹簧形变量x变
化的图像。由实际作出的F ?x图像可知，图像为过原点的直线。
2.以弹簧形变量为自变量，写出弹力和弹簧形变量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可根据F ?x图像的斜率求解，k＝??????????。
?
七.实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
（六）误差分析
七.实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
（七）注意事项
1.所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出其弹性限度。
2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀一些，这样作出的图像更精确。
3.测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大读数误差。
4.描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。
5.记录数据时要注意弹力及弹簧形变量的对应关系及单位。

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