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第三章 相互作用——力
3.1 重力与弹力
高中物理·必修第一册·人教版
重力
压力
支持力
弹力
摩擦力
牵引力
引力
斥力
什么是力？
力是一个物体对另一个物体的作用
发生形变
改变物体的运动状态
可不接触
物理学中怎么描述力？
一条带箭头的线段(有向线段)
力的图示
力的示意图
力的示意图
力的图示
2N
重力
压力
支持力
弹力
摩擦力
牵引力
引力
斥力
重力
G
谁对谁？
大小？方向？作用点？
特点？
施力物体
G
竖直向下
重力G=mg
由于地球的吸引而使物体受到的力
纬度
作用点——重心！
形状
形状和质量分布
等效
如何确定重心？
悬挂法
重力
压力
支持力
弹力
摩擦力
牵引力
引力
斥力
形变
物体在力的作用下形状或体积会发生改变
弹性or非弹性形变？
能否恢复原状
我的忍耐是有限的
弹性限度
弹性形变
恢复原状
对接触的物体
产生力的作用
弹力
有还是无？
无
有
无
无
假如……
一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图所示．海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？
(1)海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形变，对与它接触的铁块产生力的作用，方向垂直于接触面向上
(2)铁块对海绵的压力：铁块发生弹性形变，对与它接
触的海绵产生力的作用，方向垂直接触面向下
FN
FN’
如图所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块。橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？
由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用
方向:沿绳的收缩方向(沿绳斜向右上)
1．压力、支持力的方向：总是________于接触面，若接触面是曲面，则垂直于__________________；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过_________.
2．绳的拉力方向：总是__________并指向绳收缩的方向．
垂直
接触面的切线
球心
沿着绳
弹力的方向
如图所示，把一个球形物体A 放在半球形容器B 内，
在图中画出A 受到的弹力．
A 受到的弹力垂直于两接触面的切线(弹力方向的延长线过球心)
画出图中静止物体A 所受弹力的示意图．
支持力:与接触面垂直指向被支持物体
压力:与接触面垂直指向被压的物体
分别画出图甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图．
(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着
静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端
靠在墙壁上)
弹力的大小
弹簧测力计
与什么因素有关？
形变量
实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
实验目的
实验器材
实验原理
实验步骤
数据处理
实验结论
不同重物
实验步骤
1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．
2．如图所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1.
3．改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5、……和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、…….
1 2 3 4 5 6 7
F/N 0
l/cm
x/cm 0
计算出每次弹簧的伸长量x(x = l-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mg)，并将数据填入表格，并作出图象。
数据处理
实验结论
F=kx
胡克定律
在弹性限度内，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。
误差分析
1.主要来源为读数和作图时的偶然误差。要尽量多测几组数据．
2. 未考虑弹簧自身重力的影响．实验中应使用轻质弹簧
注意事项
1．实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的弹性限度．
2．记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位．
3．描点作图时，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线．
4．尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响．
某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L-L0作为弹簧的伸长量x .这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是 (　　 )
当不挂钩码时(F=0)，
弹簧的伸长量x > 0
C
（1）G=0时，弹簧的长度为原长
（2）图线的斜率表示弹簧劲度系数
（3）图线可表示为：G =1000（L - 0.10）N
在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G 与弹簧总长L 的关系图象，如图所示，
根据图象回答以下问题：
(1)弹簧的原长为__________．
(2)弹簧的劲度系数为________．
(3)分析图象，总结出弹簧弹力F 与弹簧总长L
之间的关系式为________________________
10cm
1000N/m
F=1000(L-0.10) N
大小等于重力G

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