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第三章 相互作用
物体与物体的作用总是相互的
我们把这种相互作用称之为力
第1节 重力与弹力
一. 力(force)
1. 定义：
物体与物体的相互作用
2. 效果：
①改变物体运动状态,
运动状态即速度
②改变物体的形状
第1节 重力与弹力
一. 力(force)
1. 定义：
物体与物体的相互作用
2. 效果：
①改变物体运动状态,
运动状态即速度
②改变物体的形状
哪些因素能影响到力的作用效果呢？
4. 标矢性：
大小：
矢量
弹簧测力计
单位：
牛顿
(N)
3. 力的三要素：
大小、
方向、
作用点
5.力的表示：
第1节 重力与弹力
一. 力(force)
1. 定义：
物体与物体的相互作用
2. 效果：
①改变物体运动状态,
②改变物体的形状
运动状态即速度
(1)力的图示：
F=5N
1N
向东5N的拉力
向东4N的推力
F =4N
能表示力的三要素
(2)力的示意图：
只表示力的方向和作用点
5.力的表示：
【典例1】物体A对物体B的压力是20N,如右图所示,试画出这个力的图示
A
B
5N
二.重力(gravity)
1.定义:
由于地球吸引而使物体受的力
注意:
重力不等于地球对物体的吸引力
G
2.大小:
G=mg
g=9.8N/kg
≈10N/kg
注意:不同纬度处g大小不同
(垂直于水平面)
3.方向:
竖直向下
(不一定指向地心)
G
G
G
思考:重力是否指向地心？
G
G
G
4.作用点:
二.重力(gravity)
m1g
m2g
m3g
m4g
m5g
m总g
m总g
1.定义:
由于地球吸引而使物体受的力
2.大小:
G=mg
g=9.8N/kg
≈10N/kg
(垂直于水平面)
3.方向:
竖直向下
(不一定指向地心)
作用在物体的各个部分,
可等效集中作用在一点,
二.重力(gravity)
m1g
m2g
m3g
m4g
m5g
m总g
叫物体的重心(center of gravity)
5.影响重心因素:
4.作用点:
1.定义:
由于地球吸引而使物体受的力
2.大小:
G=mg
g=9.8N/kg
≈10N/kg
(垂直于水平面)
3.方向:
竖直向下
(不一定指向地心)
作用在物体的各个部分,
(1)物体的形状
(2)质量分布
注意:
①形状规则质量分布均匀的物体重心在其几何中心。
5.影响重心因素:
②重心可以不在物体上
G
这个物体的重心在什么位置？
不规则物体的重心在哪？该怎么找？
悬挂法确定形状不规则物体重心
(原理：二力平衡)
G
G
G
支撑法确定形状不规则物体重心
(原理：二力平衡)
思考：跳高姿势的变化是不断刷新跳高成绩的关键之一，
请你谈一谈背越式跳高与跨越式跳高相比有什么优点．
分析：运动员采用跨越式跳高上升到同样的高度重心升高的高度小。优秀跳高运动员都采用“背越式”技术。
【典例2】如图所示为一辆洒水车及其剖面图，洒水车的水罐内装满了水，当洒水车在水平路面上进行洒水作业时，水罐和水的共同重心将（　　）
A．先上升后下降
B．一直上升
C．一直下降
D．先下降后上升
D
【典例3】（多选）（2021·山东潍坊·高一阶段练习）如图所示，一条40cm长的链子对称地挂在光滑圆环上，若稍有扰动，链子从右侧滑下，至链子刚离开圆环的过程，
以下说法正确的是（　　）
A．链子重心下移了20cm
B．链子重心下移了10cm
C．下滑过程中链子重心先上移再下移
D．下滑过程中链子重心一直下移
BD
思考与讨论:请说出下边两幅图中是如何发生力的相互作用的
弯曲的弓把箭射出去
跳板向下发生了弯曲对人施加了一个向上的力
弓向后弯曲对箭施加了一个向前的力
由于施力物体发生形变且要恢复形变从而产生了一个力，称这个力弹力
1.定义:
物体形状或体积发生的改变。
第1节 重力与弹力
一. 力(force)
二.重力(gravity)
三.形变(deformation)
2.弹性形变(elastic deformation):
撤去作用力能恢复原来形状的形变，反之叫塑形形变。
弹性形变的最大限度。
3.弹性限度(elastic limit):
四.弹力(elastic force)
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，
1.定义:
对与它接触的物体施加的力.
四.弹力(elastic force)
2.产生条件:
①接触
手挤压弹簧，弹簧发生了形变。
手挤压桌子，桌子会发生形变吗？
且挤压
②有弹性形变
显示微小形变
显示微小形变
微小形变放大法
接触不一定有弹力
注意：
一切物体都会发生形变,
A
B
光滑水平面
A对B有弹力作用吗?
G
F
FA对B
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，
1.定义:
对与它接触的物体施加的力.
四.弹力(elastic force)
2.产生条件:
接触
且挤压、
有弹性形变
【典例1】.如图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上；D物体悬挂在竖直悬线的下端，且与斜面接触，若接触面均光滑，下列说法正确的是(　　)
A. C对桌面的压力大小等于C的重力B. B对A的弹力方向水平向左C. 斜面对D的支持力方向垂直斜面向上D. D对斜面没有压力作用
D
3.大小:
与形变大小和材料有关
4.方向:
与施力物体形变方向相反
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，
1.定义:
对与它接触的物体施加的力.
四.弹力(elastic force)
2.产生条件:
接触
且挤压、
有弹性形变
思考：弹力的大小跟什么因数有关呢？
FN
F2
①曲面与平面：
垂直于平面
F1
4.方向:
与施力物体形变方向相反
②点与平面：
垂直于平面
光滑斜面
A
B
FA
FB
FN
①曲面与平面：
垂直于平面
4.方向:
与施力物体形变方向相反
③点与曲面：
垂直接触点的切面
F1
F2
F2
F1
半球形的碗
②点与平面：
垂直于平面
①曲面与平面：
垂直于平面
4.方向:
与施力物体形变方向相反
④曲面与曲面：
垂直于公切面
半球形的碗
F
A
B
FB对A
A
FA对B
注意：A与B之间的力叫作用力与反作用力
③点与曲面：
垂直接触点的切面
②点与平面：
垂直于平面
①曲面与平面：
垂直于平面
4.方向:
与施力物体形变方向相反
5.作用点:
接触处
上半木头下半铁球
课本 P56 问题与练习 2
G
F1
F2
试画出物体受力示意图
F1
F2
F1
F2
G
半球形的碗
G
五.几种常见弹力
1.压力：
垂直面指向受力物体
F1
F2
2.支持力:
垂直面指向受力物体
F3
F4
思考:这个弹力是谁发生弹性微小形变？
五.几种常见弹力
3.绳拉力:
沿绳指向绳收缩方向
F1
1.压力：
垂直面指向受力物体
2.支持力:
垂直面指向受力物体
F2
一根“轻绳”张力处处相等
思考: F1与F2的大小？
理想模型：“轻绳”
F1 F1=F2
F3
F4
F5
F6
五.几种常见弹力
3.绳拉力:
沿绳指向绳收缩方向
1.压力：
垂直面指向受力物体
2.支持力:
垂直面指向受力物体
一根“轻绳”张力处处相等
F3=F4
F5=F6
思考：F3=F5？
4.弹簧力:
五.几种常见弹力
3.绳拉力:
沿绳指向绳收缩方向
原长
F3
F4
F5
F6
F1
F2
沿弹簧与形变方向相反
一根“轻弹簧”弹力处处相等
【典例2】如图所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是（　　）
A．F1＝F2＝F3
B．F1＝F2＜F3
C．F1＝F3＞F2
D．F3＞F1＞F2
A
5.杆弹力：
G
F
F
F
F
G
F
G
G
F
可以与杆成任意角度
五.几种常见弹力
3.绳拉力:
沿绳指向绳收缩方向
4.弹簧力:
沿弹簧与形变方向相反
F/
一根“轻杆”弹力处处相等
【典例3】（多选）如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态。则关于弹性杆对小球的弹力，下列结论正确的是（　　）
A．大小为2N
B．大小为1N
C．方向平行于斜面向上
D．方向竖直向上
AD
实验：研究弹簧弹力和形变量的关系
弹力F跟弹簧形变量x成正比。
1.内容:
F＝kx
2.劲度系数k:

单位：牛每米(N/m)
F

x

?F
?x
?F＝k?x
六.胡克定律
k=

????????
?
F
x
=

? ????? ????
?
注意：同一个弹簧k不变，由弹簧本身决定，与弹簧的材料、长度、粗细等有关。
①F-x图像:
斜率表示k
②F-l(弹簧长度）图像:
F

l

a
b
l1

l2

k1

k2

横截距l1表原长
斜率k1表劲度系数
弹力F跟弹簧形变量x成正比。
1.内容:
F＝kx
2.劲度系数k:

?F＝k?x
k=

????????
?
=

? ????? ????
?
F

x

?F
?x
F
x
六.胡克定律
思考：两根弹簧谁的劲度系数和原长大？
【典例4】一小组将两个完全相同的轻弹簧分别按图甲和图乙连接，等效为两个新弹簧，测得两个新弹簧的“拉力与弹簧伸长量的关系图像”如图丙所示，则下列说法正确的是（?????）
A．F = 2N时甲图中每个弹簧伸长0.1m
B．F = 2N时乙图中每个弹簧伸长0.1m
C．原来每个弹簧的劲度系数为20N/m
D．b为甲图弹簧得到的图像
A
串联弹簧，劲度系数变小
并联弹簧，劲度系数变大

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