3.1 重力与弹力 课件(共134张PPT)-人教版(2019)必修第一册

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3.1 重力与弹力 课件(共134张PPT)-人教版(2019)必修第一册

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第三章 相互作用——力
第一节 重力与弹力
新课导入
谁受到力?谁施加力?
力的方向向哪里?作用点在哪里?
如何度量它受到的力的大小?
力是什么?
1、足球的运动状态发生变化了吗?如何变化?
2、足球运动状态发生变化的原因是什么?
想一想
运动状态均发生改变
足球
要点:
1.物体的运动状态用速度来描述
2.一个物体的速度(不管是大小还是方向)变化了,就说这个物体的运动状态发生了变化。
因为有其它物体对它作用“力”
物体运动状态的变化
①速度的大小发生变化
②速度的方向发生变化
③速度的大小和方向都发生变化
运动状态的变化有三种情形:
积雪把树枝压弯——形状改变
物体的形状改变(形变)
弹簧拉长,锯条压弯——形状改变
想一想:物体为什么会发生形变?
因为有其它物体对它作用。
弓的形状改变
竹子形状改变
物体的形状改变(形变)

物体运动状态发生变化
物体发生形变
其他物体作用的结果
生活中我们说:用力了!
科学告诉我们说:是力的作用

1、定义:物体与物体之间的相互作用
2、力的性质
⑴物质性:力不能离开物体而独立存在,必同时存在施力物体和受力物体。
⑵相互性:物体间力的作用是相互的,即力总是成对出现。A对B作用的同时B也对A也有作用,一对相互作用力总是同时产生,同时消失,同时变化。
⑶矢量性:力不仅有大小,而且有方向,是矢量
(4)独立性:一个物体可能同时受多个力作用,每一个力都产生独立的作用效果。
3、力的作用效果:
①改变物体的运动状态(动力效果)
②使物体发生形变(静力效果)
【产生加速度】
力的作用效果与哪些因素有关?
思考与讨论
力的三要素:大小、方向、作用点。
打台球时,击球用力的大小和方向都会影响球能否入袋。
用同样大小的力推门,手的作用点不同,推门的难易程度不同。
——力的三要素:
力的大小、方向和作用点
(1)力的大小:
力的大小可用弹簧测力计测量。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N
(2)三要素相同的力,作用效果相同;大小、方向相同,仅作用点不同,力的作用效果也可能相同(例如推力和拉力)。
4、影响力的作用效果的因素:
力的作用点
用一根带箭头的线段(有向线段)来表示
力的大小
力的方向
长短(粗略)
箭尾(头)点
箭头方向
力的三要素
F=30N
力的图示(准确表示力的三要素)
作图步骤:
1、选定合适的标度;
2、从作用点开始沿力的方向画一线段,
线段的长度由力的大小和所选标度确定。
3、画上箭头(表示力的方向),用箭头(或箭尾)表示力的作用点。线段所在的直线叫做力的作用线。
力的示意图(准确表示力的方向、作用点,粗略表示力的大小)
只准确画出力的作用点和方向
用一条有向线段来表示力的三要素
15N
F=30N
F=30N
线段的长度—大小
箭头的方向—方向
起点(终点)—作用点.
两者区别:定量或定性反映力
力的图示步骤:
1.选定标度
2.从作用点沿力的作用方向画一条有向线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加上刻度.
3.在线段上沿力的方向加上箭头
F=80N
例:物体A对B的压力是20N,试画出这个力的图示。
例:一毛哥用80N的力拉车,试画出这个力的图示。
A
B
F=20N
5N
力的示意图只要从力的作用点沿力的方向画一线段标上箭头即可。
做一做:一辆小车受到重力为400N,分别画出重力的示意图和图示;
100N
力的图示
F=100N
力的示意图
F
力的分类:
性质力(力的产生来源命名):重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等.
效果力(力的作用效果命名):压力、支持力、拉力、推力、动力、阻力、吸引力、排斥力等.
问题思考: 不同性质的力产生的效果可以相同吗?
性质上都属于弹力
说明:不同性质的力, 效果可以相同;同一性质的力也可以产生不同的效果
弹簧测力计
单位:牛顿(N)
力的测量
1.力的四个重要性质:
(1)物质性:力不能脱离施力物体和受力物体而单独存在。
(2)相互性:力的作用是相互的。施力物体同时也是受力物体。
(3)矢量性:力是矢量,它既有大小,又有方向。
(4)独立性:任何一个力都能独立地产生作用效果,使物体发生形变或使物体运动状态发生变化。
2.力的两种作用效果:
(1)使物体产生形变(即物体的形状或体积发生变化)。
(2)使物体的运动状态发生改变(即物体的速度大小或运动方向发生改变)。
3.力的作用效果与力的三要素的关系:力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。
归纳总结
4.力的图示和力的示意图的区别与联系:
归纳总结
1.关于力的下列说法中正确的是 ( )
A.力是物体对物体的作用
B.只有直接接触的物体间才有力的作用
C.力可以离开物体而独立存在D.力的大小可以用天平测量
A
2.下列说法正确的是( )
A、子弹从枪口射出,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用。
B、甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有作用,乙对甲没有力的作用
C、只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受力不会施力。
D、任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体。
D
典例分析
3.(多选)下列关于力的说法,正确的是(  )
A.对于力,只需要说明其大小,不需要说明其方向
B.力不能离开施力物体或受力物体而独立存在
C.力的大小可以用弹簧测力计测量
D.一个力的作用效果由力的大小和方向共同决定,与作用点的位置无关
BC
解析
力是矢量,既有大小,又有方向,对于力,既要说明其大小,也要说明其方向,故A错误.因为力是物体对物体的作用,所以力不能离开施力物体或受力物体而独立存在,力的大小可以用弹簧测力计测量,故B、C正确.力的作用效果由力的大小、方向和作用点共同决定,故D错误.
4、下面关于力的说法,正确的是(  )
A.射出的炮弹向前飞行的过程中,受到推力和重力的作用
B.物体相互作用时,先有施力物体,后有受力物体
C.力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因
D.用拳头击打棉花包,拳头不会感到疼痛,说明棉花包对拳头没有作用力
解析
C
射出的炮弹并不受推力的作用,向前飞行是因为具有惯性,故A错误;物体间相互作用时,相互作用的力是同时产生的,施力物体同时也是受力物体,故B错误;力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因,故C正确;力的作用是相互的,一定有施力物体和受力物体,拳头不疼只是力不够大,不是棉花包对拳头没有作用力,故D错误.
四种基本相互作用
1、万有引力:
存在于一切物体之间,相互作用的强度随距离的增大而减小。
2、电磁相互作用:
存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之间,他们本质上是同一种相互作用的不同表现,作用规律与万有引力相似。
3、强相互作用:
存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与中子之间,它是短程力,作用范围只有约10-15m。
4、弱相互作用:
在放射现象中发现的,也是短程力。强度只有强相互作用的10-12

四种基本相互作用
引力相互作用
电磁相互作用
强相互作用
弱相互作用
新课导入
力是一个物体对另一个物体的作用。认识一个力,需要弄清以下几个问题:
1.谁受到的力,谁施加的力?
2.怎样量度它的大小?
3.它的方向如何?作用点在哪里?分析空中人所受的重力。
关于上述问题,你知道哪些?
想一想
苹果为什么会掉下来?
月球为什么绕着地球转?
地球的吸引
地球表面附近的物体,为什么落向低处,最终落回地面
因为都受到了地球的吸引
2.产生原因:
注意:
(1)不能说重力就是地球对物体的吸引力(G≤F引)
(2)地球上一切物体都受重力作用,物体所受重力的施力物体是地球
(3)物体所受的重力与它所处的运动状态、速度大小、是否接触无关
地面附近的物体,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
1.重力的概念:
是由于地球的吸引。
3.重力的大小: G = mg
即重力的大小跟物体的质量 m 成正比
重力的大小可以由弹簧测力计测出
注意:
(1)测量时物体必须保持静止或匀速直线运动(二力平衡)
(2)物体对测力计的拉力大小等于物体的重力大小,不能说成物体对测力计的拉力就是物体的重力
g是自由落体加速度,也叫重力加速度。一般情况下取g = 9.8 N/kg,粗略计算中取g = 10N/kg 。
弹簧测力计测重力的原理是什么?
因为1 N/kg=1 m/s2 ,所以 9.8 N/kg = 9.8 m/s2
重力的大小除了可以用公式计算外,可以用弹簧测力计测出。物体静止时对弹簧秤的拉力 (图l—2甲)或压力(图l—2乙),大小等于物体受到的重力。
用悬绳挂着的静止物体,用静止的水平支持物支持的物体,对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力,大小等于物体受到的重力.
4.重力的方向:
物体由静止开始下落
重力是矢量:不但有大小,而且有方向。
悬挂的物体
悬挂物体的绳子静止时总是竖直下垂的,由静止开始落向地面的物体总是竖直下落的。
竖直向下(或垂直于水平面向下)
G
G
注意:
(1)竖直向下指垂直于水平面向下,沿重锤线线方向,不是垂直于支持面或地面向下。
(2)竖直向下≠指向地心,重力的方向只有两极和赤道处指向地心。
静止开始下落的物体
静止悬挂的物体
重力的方向:总是竖直向下的(垂直于水平面)
重锤线的应用
这是什么运动?
重力方向的应用
重力作用点——重心:
(1)定义: 一个物体的各部分都要受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点,这一点叫做物体的重心。
G
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
G
一根杆所受重力的示意图如何画
等效替代
重心是重力的等效作用点
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
等效思想
(2)重心的位置:
①形状规则,质量均匀分布的物体,它的重心在其几何中心处。
②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。
③重心的位置是可以变化的。
④重心不一定在物体上。
⑤悬挂法(二力平衡)确定薄板重心的位置。
A
A
B
A
B
C
局限性:一般只适用于薄板状的物体。
(空心壳体也适用)
o
支撑法
支撑法找重心
G
G
G
我们有哪些方法来表示物体受到的力呢?
⑥重心越低,支撑面越大,物体的稳定程度越高
例如:给轮船、汽车等运输工具装货时,密度大的货物装在底部,密度小的货物装在上部,以便降低重心,提高稳定性。
重心与实际生活
篮球运动中要降低重心进行防守
思考:人在什么时候最稳
网红打卡地
西安不倒翁女孩
不倒翁不倒的原因是因为它的重心设计巧妙,下列说法正确的是(   )
A.重心在“不倒翁”的几何中心上
B.“不倒翁”的重心很高
C.“不倒翁”的重心很低
D.“不倒翁”的重心不在物体上
C
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。
(1)重力是非接触力;
(2)重力的施力物体是地球;
(3)物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受到其他力无关;
(4)重力不一定等于地球对它的吸引力;
(5)重力随纬度的升高而增大;
(6)重力随物体离地高度的增加而减小.
(7)地球上的物体都受到重力的作用,无论质量大小,也无论有无生命.
特别提醒:
不同星球重力加速度不同,同一物体重力不同。
力的表示

重力
力的性质:物质性、相互性、矢量性、独立性
力的作用效果:使物体发生形变,改变物体的运动状态
力的三要素:大小、方向、作用点
大小:G=mg
方向:竖直向下
作用点:重心
G
力的图示 力的示意图
15N
F=30N
课堂总结
【学以致用】
判断下列说法的正误.
(1)每个力都必有施力物体和受力物体.(  )
(2)只有相互接触的两物体之间才有力的作用.(  )
(3)两个力的大小都是5 N,则这两个力一定相同.(  )
(4)只有物体的重心才受到重力的作用.(  )
(5)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上.(  )
×

×
×
×
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.
答案: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
如果直立身体翻越,那么运动员需要把重心提高到杆子半个身长以上才能全身翻过去。(人的重心在身体中段)
而采用背越式,重心只要稍微高出杆子就可以翻越了。
例1、关于重心,下列说法正确的是( )
A.重心就是物体上最重的点
B.重心不一定在物体上,但有规则形状、质量分布均匀的物体的重心的一定在物体上
C.用细线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心
D.重心位置与物体的质量分布情况及形状有关
CD
例2.如图所示.一个空心均匀球壳里注满水,球的正下方有一小孔,当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会 ( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高
D
典例分析
例3.关于地球上的物体,下列说法正确的是(   )
A.一块砖平放、侧放或竖放时,其重心在砖内的位置不变
B.舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内的位置不变
C.物体落向地面时比物体上抛时所受到的重力大
D.物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动无关
AD
例4. 一杯子装满水,杯的底部有一个小孔,在水从小孔不断流出的过程中,杯连同杯中水的共同重心将(  )
A. 一直下降
B. 一直上升
C. 先升后降
D. 先降后升
D
例5.下图中,质量分布均匀的物体A受到的重力都是8 N,试画出物体A所受重力的示意图。
答案:如下图
A
A
B
C
D
B
C
D
例6、把一个边长为 L 的正方形薄板绕C 点缓慢转动 45°,则物体的重心位置升高了多少?
知识回顾
2、力的作用效果有哪些?
①改变物体的运动状态(动力效果)
②使物体发生形变(静力效果)
【产生加速度】
1、力的三要素?
大小、方向、作用点。
1、接触力:
物体与物体直接接触才发生的力。例如:拉力、压力、支持力、弹力、摩擦力
2、非接触力:物体与物体不接触就可发生的力。例如:重力、电场力、磁场力。(所有场力都是非接触力、四类基本相互作用都是非接触力)
接触力与非接触力
形变:物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。
形 变
想一想:任何物体受到力,是否一定发生形变?
一定发生形变,只是有的形变明显(明显形变),有的不明显(微小形变)。
一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃上,发生的形变肉眼不能看出。但是形变后,当特殊的光通过有机玻璃不同部位时,产生的花纹会发生变化,利用仪器可以看到这种差异。
微小形变放大
微小形变放大
形变与微小形变
(1)按形变的形式分类:
拉伸形变
压缩形变
弯曲形变
扭转形变
(2)按形变程度分
(3)按形变效果分
(可否恢复)
明显形变:肉眼可直接观察到
微小形变:肉眼不易直接观察到
塑性形变(非弹性形变):
例如橡皮泥、保险丝
弹性形变:
例如弹簧
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
形变:物体在力作用下形状或体积发生改变
弹性形变:有些物体在力的作用下发生形变,力撤消后又能够恢复原状。
非弹性形变:生活中还有些物体发生形变并撤消力以后不能恢复原状,如橡皮泥、保险丝等。
1.定义
发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力称为弹力。
施力物体
受力物体
2.弹力产生条件
相互接触
发生弹性形变(相互挤压)
两者需同时满足
3、弹力产生过程
弹力产生过程:
力→形变→在恢复原状→对接触物体生作用
桌面发生弹性形变在恢复时
物体受到支持力
FN
物体发生弹性形变在恢复时
FN
物体受到支持力
桌面受到压力
桌面受到的压力
4.常见弹力(拉力、压力、支持力)的方向
压力和支持力的方向:总是垂直于接触面指向受力物体.
(1)压力:由于被支持物体发生形变,而对支持物产生的弹力。压力的方向总是垂直于接触面,指向被压的物体。
(2)支持力:支持面发生形变,对被支持的物体产生的弹力。支持力的方向总是垂直支持面,指向被支持的物体。
没受到拉力时
绳子形变方向
拉力
受到拉力时绳子变长
绳子产生的拉力(弹力)方向:沿着绳子而指向绳收缩方向
弹簧产生的弹力方向:沿弹簧的中心轴线指向弹簧恢复原状的方向。
弹力的方向指向物体恢复形变的方向
弹力的方向与物体的形变方向相反
弹力的方向
被跳水运动员压弯的跳板,要恢复原状,对上面的人产生弹力(支持力)
人的脚发生形变,对跳板,产生弹力(压力)
弹簧发生压缩形变,要恢复原状,对手有向上的弹力。
手发生挤压形变,要恢复原状,对弹簧有向下的弹力。
议一议
描述弹力产生的过程并指出弹力的方向?
【例题】在下列各图中,a、b均处于静止状态,且接触面均光滑,a、b间一定有弹力的是( )
A. B.
C. D.
B
【例题】分析书放在桌面或倾斜木板上时,书和木板所受的弹力

木板


N1
N1
N2
N2
【例题】下列说法正确的是:( )
A、木块放在桌面上受到向上的支持力,这是木块 发生微小形变而产生的。
B、用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的推力,这是由于木头发生形变而产生的。
C、绳对物体的拉力方向总是竖直向上。
D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的。
D
【例题】已知物体甲和乙之间有弹力的作用,那么( )
A、物体甲和乙必定直接接触,且都发生形变
B、物体甲和乙不一定直接接触,但必定都发生形变
C、物体甲和乙必定直接接触,但不一定都发生形变
D、物体中和乙不一定直接接触;也不一定都发生形变
A
【例题】关于弹力的下列说法中,正确的是:( )
A、只有发生弹性形变的物体,才会对它接触的物体产生弹力。
B、只有受弹簧作用的物体才受到弹力。
C、通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力。
D、压力和支持力的方向总是垂直接触面。
CD
弹簧弹力和伸长量的关系怎样?
想一想
弹簧的弹力大小与形变量有什么关系
两者在量的大小上有定量关系
由待测参量设计实验并组装仪器
测量并记录弹力F与形变量x大小
提出问题
大胆猜想
设计实验
进行实验
处理数据
得出结论
探究弹簧的弹力和形变量大小的关系
弹簧的弹力与弹簧的伸长的关系
0
建立F-x坐标系,描点、连线
提出问题
大胆猜想
设计实验
进行实验
处理数据
得出结论
在弹簧的弹性限度内,弹力F与形变量x的大小
成正比关系。
即:F=kx (胡克定律)
提出问题
大胆猜想
设计实验
进行实验
处理数据
得出结论
比较胡克定律中不同弹簧的k值是否相同
※不同弹簧的k值不同是因为弹簧的软硬不同。
※ k为弹簧的劲度系数,由弹簧自身结构决定,单位是N/m。
提出问题
大胆猜想
设计实验
进行实验
处理数据
得出结论
交流合作
结论:
弹簧的弹力F和形变量x成正比
注意事项:
(1)标尺要竖直且靠近指针,每次改变钩码后要待系统稳定后读数.      
(2)读指针刻度时,应估读到下一位.
(3)不能超过弹性限度.
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:
(弹性限度内)
弹簧的劲度系数(由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。 )
单位:牛顿每米或者牛顿每厘米
符号:N/m或N/cm
弹簧的形变量(伸长量或压缩量)
x=∣l-l0∣
△F=K△X
F = k x
ΔF ——弹簧的弹力的变化量
Δx——为弹簧的形变量的变化量
公式中x为弹簧的形变量[可能为伸长量(l-l0),也可能为缩短量(l0-l);
k为弹簧的劲度系数,只与弹簧本身有关,由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定,它反映了弹簧的软硬程度,k越大,弹簧越硬,其长度越难改变.
★对公式F=kx的理解
1.胡克定律的成立条件:弹簧的形变必须在弹性限度内.
2.弹簧的劲度系数k:它表示弹簧固有的力学性质,大小由弹簧本身的物理条件,如材料、长度、截面积等决定.
3.弹簧的形变量x:指弹簧的伸长量或缩短量,而不是弹簧的长度.
4.弹簧测力计的示数不显示合力,只显示一端的拉力。
特别提醒
【学以致用】
判断下列说法的正误.
(1)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状.(  )
(2)海绵受挤压会发生形变,桌面受挤压不会发生形变.(  )
(3)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.(  )
(4)由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比.(  )
×

×
×
L0
x=3 cm
mg
F=kx
kx=mg
根据胡克定律:F=kx
单位
【例题】有一根弹簧的长度是15 cm,在下面挂上0.3 kg的重物后长度变成了18 cm,求弹簧的劲度系数
【例题】一根弹簧受到10N的拉力时,它的长度12cm,当它受到16N拉力时,它的长度是14cm,则:
(1)该弹簧的原长和劲度系数分别是多少?
(2)弹簧受到20N的拉力时,仍在弹性限度内,则此时弹簧的长度为多少?
【例题】如图所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数都为k=4×102 N/m,悬挂重物的质量分别为m1=2 kg,m2=4 kg,取g=10 m/s2,则静止时S1、S2的伸长量分别为(  )
A.5 cm,10 cm B.10 cm,5 cm
C.15 cm,10 cm D.10 cm,15 cm
解析:
因为弹簧S1受到的拉力是下面整体对其的作用,而弹簧S2所受的拉力m2是对它的作用。本题首次体验整体法和隔离法。
C
【例题】如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为(  )
C
知识回顾
1、产生弹力必备的两个条件:
(1)相互接触;
(2)发生形变。
2、常见弹力(拉力、压力、支持力)的方向
(1)压力:由于被支持物体发生形变,而对支持物产生的弹力。压力的方向总是垂直于接触面,指向被压的物体。
(2)支持力:支持面发生形变,对被支持的物体产生的弹力。支持力的方向总是垂直支持面,指向被支持的物体。
(3)绳子产生的拉力(弹力)方向:沿着绳子而指向绳收缩方向
(4)弹簧产生的弹力方向:沿弹簧的中心轴线指向弹簧恢复原状的方向。
总之:弹力的方向指向物体恢复形变的方向与物体的形变方向相反。
弹力有无的判断
01
(1)直接判定:对于发生明显形变的物体(如弹簧、橡皮条等),可根据弹力产生的条件由形变直接判断。
②找形变(或挤压)
①寻找接触面(一般有几个接触面就可能有几个弹力)
判断弹力有无的常见方法:
(2)对于形变不明显的情况,通常用以下方法来判定:
a.假设法:假设将与研究对象接触的物体撤去,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。
b.替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能不能维持原来的力学状态。如将侧壁、斜面用海绵来替换,将硬杆用轻弹簧(橡皮条)或细绳来替换。
c.状态法:因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合,所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡知识等)来判断物体间的弹力。
①假设无弹力:
②假设有弹力:
解答本题应把握以下两点:
(1)假设弹力不存在,看是否能保持原来状态.
(2)假设弹力存在,看是否改变原来的状态.
【例题】判断图甲、乙、丙中小球是否受到弹力作用,若受到弹力,请指出其施力物体(接触面光滑)
.
例:
(1)
是否发生了挤压形变?
可采用假设法
假设没有这面墙
球动了么?
能否保持原状?
F
只有支持力
F
假设没有下
面的墙呢
.
F
(2)
例:
采用假设法:
F1
把墙拆了。。。
F2
说明受到了墙的弹力
如果抽掉斜面呢?
说明受到了斜面的弹力
F1
球受到墙和斜面两个弹力的作用
说明只受绳子的拉力
0
例:
假设去掉斜面
0点有弹力么?
球保持原状
说明0点……
假设绳子断开
弹力方向的判断
02
“垂直于接触面”
曲面与平面接触
N
N
N`
曲面与平面间弹力方向:
过接触点垂直平面指向受力物体
各种接触面间的弹力方向判断
点与平面接触
N
N`
点与平面间弹力方向:
过接触点垂直平面指向受力物体
光滑斜面
NA
NB
点与曲面接触
点与曲面间弹力方向:
与过接触点的切面垂直并指向受力物体
N1
N2
半球形的碗
A
B
NA
NB
曲面与曲面接触
曲面与曲面间弹力方向:
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
半球形的碗
N
A
B
N
NB对A
课堂练习:画出以下弹力方向
练习:判断下列支持面对物体弹力的方向
平面与平面接触,弹力垂直平面。
点与平面接触,弹力通过接触点而垂直平面。
曲面和曲面接触,弹力通过接触点垂直于公切面。(相当于点与点)
点和曲面接触,弹力通过接触点垂直于切面
点和线接触,弹力通过接触点垂直于线
例、试判断下列各情况小球的受力情况。
例:三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a,b,c,支点P、Q在同一水平面上,a球的重心O,位于球心,b球和c球的重心Ob和Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方,如图所示,三球均处于平衡状态,支点P对a球的弹力为Na,对b球和c球的弹力分别为Nb和Nc则下列说法正确的是( )
A.弹力Na、Nb、Nc的方向均由P点指向球心
B.弹力Na、Nb、Nc的方向均由P点指向重心
C.弹力Na、Nb、Nc的方向都竖直向上
A
b

Oa




Ob
Oc
P
P
P
Q
Q
Q
a
c
轻绳和轻杆的弹力
03
总结:绳上弹力方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向
绳子的拉力也是弹力,那么绳子的拉力的方向如何呢?
轻绳的受力特点:
1、只能拉不能压(只能产生拉力不能产生支持力);
2、轻绳的拉力一定沿绳方向;
3、同一根绳子张力(弹力)处处相等。
讨论:下列绳子产生的弹力方向
结论:绳子产生的弹力方向沿绳子指向绳收缩方向
轻杆受力特点:
物体受到轻杆的给力特点:
1、可拉可压(既能产生拉力也能产生支持力);
2、杆所受的力不一定沿杆的方向;可能沿任意方向
轻杆的含义:
不计质量的杆
轻杆的弹力:
F支
F压
F拉
拉伸、压缩形变:沿着杆
F支
G
弯曲形变:不沿杆
轻杆有铰链(转轴)时,弹力方向又有什么特点?
轻杆有铰链(转轴)时,弹力方向一定沿杆
例题:
D
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量是2N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为2N,方向平行于斜面向上
B.大小为1N,方向平行于斜面向上
C.大小为2N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2N,方向竖直向上
我们对弹力方向做一个总结
4、弹簧两端的弹力方向,指向弹簧恢复原状方向
2、轻绳对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向
1、接触时的弹力方向,过接触点,而指向受力物体,垂直于接触面(或切线方向)。 
3、轻杆对物体的弹力方向:可能沿任意方向
小 结
轻绳和轻弹簧的弹力
04
弹簧与绳子弹力的异同点:
弹簧或绳子的拉力方向,与弹簧或绳子的收缩(恢复形变)方向相同。
相同点:
弹簧可以被压缩,绳不能。
形变不同,弹簧的弹力不会立即消失,绳子属于微小形变,恢复快,可以立即消失。
不同点:
轻绳和轻弹簧的弹力
A
A
B
B
轻绳只能产生拉力,方向沿绳指向绳收缩的方向,形变属于微小形变,绳断瞬间,力也瞬间消失。
弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线,形变属于明显形变,绳断瞬间,力不会马上消失。
绳断瞬间
即:轻绳的弹力可以发生突变,轻弹簧的弹力不能发生突变。
N1
N2
N1
N2
N2
N1
N1
N2
讨论:下列A、B、C三个物体间的弹力方向

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