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(共32张PPT)
3.1 重力与弹力
亚运赛场上，中国队前锋一发大力射门，引发全场欢呼
问题1．为什么原本飞速运动足球在网中速度降为0？
问题2．为什么原本松弛的网，向右拉伸绷紧？
网给球了一个减速的作用
球给了网一个拉长的作用
物体与物体之间的相互作用
力
定义：
效果：1.力使运动状态发生改变
2.力是物体产生形变的原因
物质性：力不能离开物体而独立存在。每个力的产生都必须同时联系两个物体：施力物体和受力物体
问题3.没有任何物质存在的虚空中，有力存在吗？
台球比赛中，不同的击球方向，不同的击球力度，乃至击打白球不同的位置都会影响白球的轨迹
问题1.影响力作用效果的三大要素是什么？
大小、方向、作用点
问题2.用什么图形可以兼顾这三个要素，将力画出来？
有向线段
用一条有向线段来表示力的三要素
线段的长度—大小
箭头的方向—方向
起点(终点)—作用点
F=10N
力的图示
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.标上箭头表示力的方向，标出力的表示符号。
5N
力的示意图
只准确画出力的作用点和方向粗略表示力的大小
F=10N
F
力的两种图像
1、选定合适的标度；
牛顿发现，苹果都会向下掉落，而大的苹果相比小的会使头发形变更明显。
问题1.什么力使苹果下落？
重力：由于地球的吸引而使物体受到的力
问题2.这个力的大小和什么有关？
同一位置的物体重力的大小跟物体的质量 m 成正比
（g一般=9.8N/kg）粗略计算时取10N/kg
问题3.由公式判断，同一物体在地球不同位置所受重力相同吗？
地球不同位置，g值不同，导致重力不同
重力的大小可以由弹簧测力计测出
二力平衡
G
在弹簧测力计静止时，弹力等于重力
问题4.弹簧测力计上直接读取的是重力吗？
F弹
原理：弹簧形变量越大，弹簧里的弹力越大
方向：竖直向下
在工地上，建筑工人往往用重锤检验砌的墙是否竖直
问题1.由此判断，重力的方向是？
指向地心？
垂直向下？
等效替代法：
将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。
曹冲称象是著名的历史故事，他巧妙地把不可分割的大象换成可分割的石头测量，体现了自己的聪明才智
问题1.曹冲称象运用了什么物理方法解决问题？
重力的作用点：重心
从效果上看，我们可以认为各个部分受到的重力作用集中于一点，这一点是物体重力的作用点，叫做物体的重心。
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
G
重心的确定
质量分布均匀，形状规则的物体重心位置在几何中心
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，还跟物体内的质量分布有关。
重心的位置可以不在物体上。
寻找重心的方法
1.悬挂法：
先在A点把物体悬挂起来，通过A点画一条竖线AB。
再选另一点D把物体悬挂起来，过D点画一条竖线DE。则可知物体的重心在AB和DE的交点C。
2.支撑法
重心的应用
重心越低，物体越稳定
改变姿态，提升重心的相对位置
形变
形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，这种变化称为形变。
问题1.以上两种形变有什么不同吗？
弹性形变：在形变后能够恢复原状，这种形变叫弹性形变
形变
塑性形变：撤去力后不能自动恢复原状的形变
问题2.如果用非常大的力拉弹簧，撤去力后，弹簧一定能恢复原状吗？
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。
弹力
撑杆跳比赛中，运动员用力下压杆子，使杆弯曲形变。随后运动员获得一个向上的力，从而腾空完成跳跃
问题1.运动员获得的向上的力，是谁给予的？为什么？
杆子
发生弹性形变的物体要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。
问题2.从弹力的定义，你能尝试归纳弹力产生的条件吗？
弹力
产生条件：接触+弹性形变（挤压）。
光滑斜面
判断弹力的有无
弹力
问题3.杆子给运动员的力作用在哪里？
运动员手掌的接触
弹力作用点：两个物体的接触面上
接触力：拉力、压力、摩擦力等
非接触力：重力、磁力等
钢尺的形变方向_______
气球的形变方向_______
气球对钢尺的弹力方向_______
钢尺对气球的弹力方向_______
向下
向上
弹力的方向
向上
向下
观察实验，总结归纳
观察实验，总结归纳
弹簧的形变方向
气球的形变方向
气球对弹簧的弹力方向
弹簧对气球的弹力方向
向下
向上
F
向下
F
向上
弹力方向：与弹性形变方向相反
弹力的方向
① 支撑面的弹力
压力：方向垂直于支持面而指向被压的物体
支持力：方向垂直于支持面，指向被支持的物体．
②绳的弹力
由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力．拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向．
F压
F支
F拉
与绳子不同，杆的弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向.
主要由力的平衡判断方向
F
F
弹力的方向
1.面和面接触
方向：垂直于接触面
2.点和面接触
方向：过点垂直于面
3.点和点接触
方向：垂直于过接触点的切线（切面）
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
弹力的大小
通过力的平衡间接得到
FN
mg
FN=mg
弹簧的弹力大小与什么有关？
实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
实验器材：弹簧、刻度尺、铁架台、质量相同的钩码若干。
实验步骤：
实验结论：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小Ｆ与弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。
胡克定律
(1)式子中的k是弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定．
(2)式子中的x是弹簧的形变量，不是弹簧的长度，该实验中x表示弹簧的伸长量．如果压缩弹簧，x可以表示弹簧的缩短量．
(3)胡克定律是力学的最重要基本定律之一，其实际表达式为F ＝－kx，式中负号表示弹力方向与形变量方向相反．为了方便，平时进行弹簧弹力计算时，我们不需要写出负号.
想一想：有同学在自己动手做实验后发现，图像总有一个横截距，你认为可能是哪些原因导致的？
弹簧自身存在重力
如何避免这种误差？

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