3.1 重力与弹力 课件 (共43张PPT) 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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3.1 重力与弹力 课件 (共43张PPT) 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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(共43张PPT)

定义
力的作用效果
大小单位
①定义:物体与物体间的相互作用
注意:要产生力必须有两个物体。一个施力物体,一个受力物体。
温故知新
力的三要素
②力的三要素:
1.大小
2.方向
3.作用点
3.1 重力与弹力

定义
力的作用效果
力的三要素
大小单位
一个力作用在物体上会产生哪些效果?
力可以使①物体运动状态发生改变
②物体形状发生改变

定义
力的作用效果
力的三要素
大小单位
力的测量
测力计(弹簧秤)
力的单位
牛顿—N
重力
定义大小
方向
重心
做一做:扔纸团实验
纸团为什么总是向下落?
重力
定义大小
方向
重心
1、定义:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
注意:一切物体都受重力作用,物体所受重力的施力物体是地球.
2、重力的大小:G=mg
其中g是自由落体加速度,g=9.8m/s2
3. 重力的方向:竖直向下
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
4.重力的作用点
问题:物体具有大小,各部分都受到重力的作用。如何表示重力?在物体各部分都画出重力的示意图可行吗?
重力
定义大小
方向
重心
物体的各个部分都受重力的作用,我们可以把物体各部分所受到的重力等效为集中作用于一点,这个点就是整个物体所受重力的作用点,称为物体的重心.
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
等 效
重力
定义大小
方向
重心
重心:物体所受重力的等效作用点
物体的重心在哪里呢?
做一做:直尺小实验
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。
思考:重心一定在物体上吗?
注:重心可能在物体上,也有可能在物体外。
重力
定义大小
方向
重心
物体
质量
均匀
分布
分布不
均匀
形状
规则
不规则
重心位置
几何
中心
形状
规则
不规则
重心位置

重心的位置
重力
定义大小
方向
重心
A:质量分布不均匀的物体,重心的位置除了跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。
B:重心的位置是变化的。
重力
定义大小
方向
重心
思考:形状不规则物体的重心位置如何确定?
悬挂法
悬挂法的原理是什么?
D
二力平衡   
重力
定义大小
方向
重心
如图所示,以饮料杯装满水,杯的底部有一小孔,在水从小孔不断流出的过程中,杯连同杯中的水的重心 ( )
A.一直下降 B.一直上升
C.先升后降 D.先降后升
D
力的表
示方法
力的图
示步骤
巩固练习
1、力的图示:
精确表示(大小、方向、作用点)
用带有箭头的线段表示力
线段的长短表示力的大小
线段上的箭头的指向表示力的方向
箭尾(或箭头)表示力的作用点
2、力的示意图:
粗略表示(方向、作用点)
只正确表示出力的作用点和方向,
不严格画出力的大小
1N
如何表示一个质量为500g的足球所受的重力
G=5N
G=5N
弹力
形变
定义条件
弹力方向
箭为什么能被射出?
弹力
形变
定义条件
弹力方向
做一做:受到外力的这些物体有什么特点
但是弹簧恢复了原来的形状,而橡皮泥没有
在力的作用下物体形状、体积发生了改变
弹力
形变
定义条件
弹力方向
形变:
弹性形变:能够恢复原状的形变
非弹性形变:不能恢复原状的形变
弹力
形变
定义条件
弹力方向
弹性形变
非弹性形变
弹性限度
如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度
弹力
形变
定义条件
弹力方向
任何物体都可以发生形变, 有些较为明显, 有些极其微小,需要通过仪器才能观察到。
思考:桌子与手之间有无形变?
形变与力的关系?
弹力
形变
定义条件
弹力方向
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、弹力产生的条件
(1)直接接触 (2)发生弹性形变
3、弹力的方向
与形变方向相反
1.如图所示,一辆吉普车停在水平地面上,下列说法正确的是(  )
A.吉普车没有发生形变,所以汽车不受弹力
B.吉普车受到向上的弹力,是因为地面发生了形变
C.吉普车受到向上的弹力,是因为吉普车发生了形变
D.地面受到向下的弹力,是因为吉普车发生了形变
BD
3.1 重力与弹力
一、重力(G):
1、定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2、重力的大小:
①大小:G=mg
②方向:竖直向下
三、弹力:
1.定义:
2.产生条件:
发生(弹性)形变的物体要恢复原来的形状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
相互接触、发生弹性形变(挤压)。
二、重心
与物体形状和质量分布有关
(g=9.8m/s2)
3.方向:与弹性形变方向相反
C
典例1 关于重力与重心,下列说法正确的是 (  )
A. 重心就是物体内最重的一点,每个物体只有一个重心
B. 一根质量均匀的柱形铁棒由直变弯,在形状改变后重心位置不变
C. 形状规则的物体,它的重心可能不在物体的几何中心
D. 重心是物体所受重力的作用点,所以重心总是在物体上,不可能在物体外
典例2 下列关于弹力的说法中正确的是 (  )
A. 两个直接接触的物体之间一定有弹力B. 不直接接触的物体之间可能有弹力C. 弹力的施力物体一定发生了弹性形变D. 由于受力物体发生了弹性形变,导致其受到弹力作用
C
三.几种常见的弹力的方向
1.压力和支持力
放在水平桌面上的物体,在重力作用与桌面互相接触,使物体和桌面同时发生了微小的弹性形变,如图:
物体对桌面
的压力
桌面对物体
的支持力
方向:垂直于接触面指向受力物体
2. 绳子的拉力
挂在绳下的物体,在重力的作用下拉紧绳子,使物体和绳子同时发生微小的形变。
物体对绳
子的拉力
绳子对物
体的拉力
方向:沿绳指向绳收缩的方向。
3.平面与平面间弹力方向:弹力垂直于平面指向受力物体
4.点与平面间弹力方向:过接触点垂直平面指向受力物体
5.点与点间弹力方向:找切面,垂直于切面指向受力物体
弹力
形变
定义条件
弹力方向
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、弹力产生的条件
(1)直接接触 (2)发生弹性形变
3、弹力的方向
指向恢复原状的方向/垂直于接触面
5.弹力有无的判断
假设法:撤掉与之接触的物体,看放研究物体的状态是否改变,若改变则存在弹力,否则不存在弹力。
四、胡克定律:
1、内容:
弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
2、公式: F = k x
3、k为弹簧的劲度系数, 单位是N/m. 取决于弹簧的长短、粗细及材料,弹簧越长、越细,劲度系数就越小 x为弹簧伸长(或缩短)的长度。
3.实验探究弹簧弹力与形变量的关系
(1)实验目的:探究弹簧弹力与形变量的关系。
(2)实验器材:弹簧、铁架台、钩码、刻度尺。
(3)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;
(4)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。
(4)实验步骤:
1 2 3 4 5 6 7
F/N 0
l/cm
x/cm 0
(5)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=ΔF/Δx。
减少方法
产生原因
选择轻质弹簧
弹簧自重
系统误差
(1)多组测量
(2)所挂钩码的质量差适当大些
读数、作图误差
偶然误差
(6)误差分析:
(7)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。
实验结果表明,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(8)实验结论:
课堂小结
电功率
电功
焦耳定律
能量转化
弹力
重力

力的表示方法
胡克定律
1.概念:物体与物体之间的相互作用,称作力。
2.力的作用效果 ①改变物体的运动状态
②使物体发生形变。
3.力的三要素
4.力的单位:牛顿
2、大小
(1)G= m g
(2)用弹簧秤测量
3、方向:竖直向下
4、作用点(重心)
1、定义:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
概念:
发生形变的物体由于要恢复形变,对跟
它接触的物体产生的作用力叫做弹力.
产生条件:
(1) 直接接触 (2)发生弹性形变
方向:
与形变方向相反,与接触面垂直.
F——弹簧的弹力
k——弹簧的劲度系数
x——弹簧的形变量
在弹性限度内,弹簧弹
力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
1、力的图示:
精确表示(大小、方向、作用点)
2、力的示意图:
粗略表示(方向、作用点)

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