人教版(2019)高一物理必修第一册第三章第一节3.1重力与弹力课件 (2)

线段的长度——大小 箭头的方向——方向
二.力的示意图
起点(终点)——作用点
只画出力的作用点和方向
F=30N
三. 力的测量：测力计(弹簧秤)
画同一物体受多个力得图示时，表示各力的标度应统一。
2. 如图所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为 100N，用力的图示法表 示出绳的拉力。
50 N F
O
三、力的分类 性质：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力 效果：压力、支持力、拉力、浮力。
重心—重力等效的作用点：
定义: 一个物体的各部分都
要受到重力的作用，从效果
G
上看，我们可以认为各部分
受到的重力集中作用于一点，
G1 G2 G3
Gi Gi+1
Gn
这一点叫做物体的重心。
G
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。 重心不一定在物体上
重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关。
【例3】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将（ D ） ▪ A一直下降 B一直上升 ▪ C先升后降 D先降后升
2、把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图所示．则薄板
的重心可能是图中的( D )
A．A点
B．B点
C．C点
D．D点
如图所示，有一等边三角形ABC，在B. C两点各放一 个质量为m的小球，在A处放一个质量为2m的小球，则 这个球组的重心在何处？
4.作用点——重心 (1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到 的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心. (2)形状规则，质量分布均匀的物体重心在几何中心。 (3)形状规则，质量分布不均匀的物体重心，不在几何中心。 (4)重心不一定在物体上 (5)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布.
3.一根弹簧原长为 10 cm，当受到 10.5 N 的拉力时弹簧的长度为 12 cm。 求： （1）弹簧的劲度系数； （2）当受到 1.25 N的拉力时弹簧的长度； （3）当受到 26.25 N 的压力时弹簧的长度。
答案:(1) 525 N/m (2) 10. 2 cm (3) 15 cm
4.如图所示，a、b为两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为ka＝ 1×103 N/m、kb＝2×103 N/m，原长分别为la＝6 cm、lb＝4 cm.在b的下端 挂一物体A，物体的重力G＝10 N，平衡时( BC ) A.弹簧a下端受到的拉力为4 N，b下端受到的拉力为6 N
矢量性、物体性、相互性、同时性、间接性
5. 力的三要素：大小、方向、作用点。
F1
F2
F3 F4
力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。
一.力的图示 作图步骤：
二、力的表示
15N
F=30N
1、选定合适的标度（二到五段）；
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）。 用一条有向线段来表示力的三要素
接触力：物体与物体接触时发生的力。
弹力：弹簧弹力、拉力、压力、支持力
接触力
力
摩擦力：静摩擦力、动摩擦力
非接触力： 重力、万有引力、磁场力、电场力
形变
1、形变： 物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。 2、弹性形变： 物体所受外力撤去后，能够恢复原来的形状。 3、非弹性形变：物体所受外力撤去后，不会恢复原状而保留下来的永久形变。 4、弹性限度：形变超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，
物体的重心位置与物体的质量分布和物体的形状有关
均匀
重心
物 分布
位置
体
质
量 分布不 重心
均匀 位置
形状决定
规则
重心 位置
几何 中心
不规则 形状和质量分布决定
怎么办?
悬挂法或支撑法 ——只适用于薄板状的物体
A
B
B C
此方法的原理是什么？
二力平衡
【例2】关于重心，下列说法正确的（ D ） A重心就是物体最重的一点。 B重心就是物体的几何中心 C直铁丝弯曲后，重心便不在中心，但一定在铁丝上 D重心是物体个部分所受重力的合力的作用点
B
探究弹簧弹力与形变量的关系
弹力的大小——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
F=kx
① k 称为劲度系数，单位 N/m，
由弹簧的材料，粗细，长度等自 身性质决定。
②仅适用于弹簧拉伸与压缩， x
是弹簧的形变量（压缩或伸长）。
1．在下列所示的三种情况中，物块的质量均为M，不计一 切摩擦和弹簧测力计的重力，则三个弹簧测力计的示数T1、 T2、T3的关系是（ A ）
小球为什么会下落?
那么重力是怎样产生的呢？
重力
1.概念： 由于地球吸引而使物体受到的力。 重力由万有引力产生，但是由于地球自转，一般重力不等于地球对物体的吸引力。
施力物体：地球
受力物体：物体
2.大小： 3.方向：总是竖直向下
竖直向下
注意：竖直向下不是垂直向下，也不是指向地心
重力
我们站在地面上，脚朝下，站得很稳。但地球是球形的，在我们“脚下”的美国人， 好像是脚朝上的，他们为什么也站得很稳呢？
力 ( D)
A. 大于 2 N，方向沿杆末端的切线方向 B. 大小为 1 N，方向平行于斜面向上 C. 大小为 2 N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为 2 N，方向竖直向上
思考：试分析图中细杆或小球所受的弹力，并确定其方向。
水平面上靠在 一起的两小球
悬挂靠在一起 的两小球
6.弹力有无的判断 1、明显形变的情况，可以直接进行判断. 2、对于形变不明显的情况，可利用假设法进行判断.
六.课堂小结
1、力的概念:力是物体之间的相互作用
(1)力不能脱离物体而单独存在
2、力的性质： (2)力的作用是相互的
(3)施力物体也一定是受力物体
力
(4)力的矢量性
3、力的作用效果 ①改变物体的运动状态
②使物体发生形变
大小
4、力的三要素： 方向
作用点
5、力的单位： 牛顿 国际符号：N
6、力的图示与力的示意图：
1、单独一个物体，也能产生力的作用。 （×） 2、没有物体，也能产生力的作用。 （×） 3、不接触的物体之间一定没有力的作用。（×） 4、接触的物体之间一定有力的作用。（×）
5、下列关于力的说法正确的是 （ D ）
A、射出枪口的子弹能打到很远的距离，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力，乙对甲没有作用力 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 D、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
A．T1 = T2 = T3
B．T1 = T3 ＜ T2
C．T1 ＜ T2 ＜ T3 D．T1 = T2 ＜ T3
2．在一次实验课上，有两名同学各用F=30N的水平力拉轻 弹簧,如图所示,若弹簧的原长为12cm,劲度系数k=103N/m,当 两人静止时弹簧的长度为（ B ）
A．18 cm B．15 cm C．9 cm D．19 cm
训练 4 (多选)如图所示是探究某根弹簧的伸长量 x 与所受拉力 F 之间的关系图，下列说法中正确的是( BC )
A．弹簧的劲度系数是 2 N/m B．弹簧的劲度系数是 2×103 N/m C．当弹簧受 F2＝800 N 的拉力作用时，弹簧伸长量为 x2＝40 cm D．当弹簧伸长量为 x1＝20 cm 时，弹簧产生的拉力是 F1＝200 N
①假设无弹力： ②假设有弹力： 3、拿去法（拿去怀疑的物体，看研究的物体是否保持原来的运动状态）
如图，接触面光滑，判断A处是否有弹力？
例. 如图所示，在室内，某球用 A、B 两根轻绳悬挂起来，若 A 绳竖直、B
绳倾斜，A、B 两绳的延长线都通过球心，则球受到的作用力的个数为 ( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 无法确定
这个限度叫弹性限度。
是否一切物体在外力作 用下都会发生形变？
任何物体受力时都会产生形变
当我们用手指压桌子时， 桌子是否发生形变呢？
也是会发生形变的，因为有力的作用在该物体上了，满足形变的 发生条件。只不过有时物体的形变很小，不易被觉察。
如何通过实验方法 显示出来呢？
显示微小形变的观察
放大的思想 ▪结论：任何物体受到外力作用会发生形变
1、产生的原因：
2、定义： （1）G=mg
3、大小 （2）用弹簧秤测量
重 力 4、方向：竖直向下（即垂直于水平面向下）
重心的定义 重心位置的判断 5、作用点（重心） 注意：重心可能在物体上， 也可能在物体之外。
第三章 相互作用——力
3.1重力与弹力(第二课时)
高中物理必修第一册
接触力 推
提
举
弹力
1.定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这 种力叫做弹力
2.产生的条件：相互接触
两者需同时满足
发生弹性形变（相互挤压）
放在水平桌面上的书，分析书与桌面之间的弹力。
F1
形变物 施力物体 受力物体
力
方向
桌面形变 桌子
书
桌子对书的 垂直桌面 支持力F1 指向书
F2
书形变
高中物理必修第一册
什么是力？力是如何产生的？
力是物体对物体的作用
Байду номын сангаас
力的作用效果
力可以改变物体的运动状态
守门员接住球，球由运 足球运动员踢球,球由静止
动变为静止。
变为运动。
足球运动员用头顶球, 球的方向改变了。
力可以使物体发生形变
用力拉弹簧，弹簧伸长了。
用力弯锯条，锯条变弯了。
一、力（ F ）
1. 力的定义：物体与物体之间的相互作用。
2. 符号：F
单位：牛顿（N）
3.力的的几种性质：
矢量性：力不仅有大小，还有方向。力是矢量 物体性：力不能离开物体而单独存在。
相互性：力总是联系着两个物体，施力物体同时也是受力物体。 同时性：物体间的相互作用同时产生，同时消失 间接性：力的产生与是否接触无关
4. 作用效果：改变物体的运动状态；使物体产生形变。
B.弹簧a下端受到的拉力为10 N，b下端受到的拉力为10 N
C.弹簧a的长度变为7 cm，b的长度变为4.5 cm
D.弹簧a的长度变为6.4 cm，b的长度变为4.3 cm
接触力：物体与物体接触时发生的力
接触力 弹力： 弹簧弹力、拉力、压力、支持力
力
摩擦力： 静摩擦力、动摩擦力
非接触力：重力、万有引力、磁场力、电场力 一、弹力 形 变：物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。任何物体受力时都会产生形变
弹力产生的条件：①直接接触挤压，②发生弹性形变。
注意：弹力不是指“弹簧产生的力”。某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。
二、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，即：
F=kx
① k 称为劲度系数，单位 N/m，由弹簧的 材料，粗细，长度等自身性质决定。 ②既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩， x 是弹簧的形变量（压缩或伸长）。
FN
FN
FN
FN
FN
FN
FN
F
N
3.拉力：由于绳子（弹簧）被拉长要恢复原状，而产生的弹力。拉力的方向总是沿绳子 （弹簧）收缩的方向。
F
轻绳
F1
F2
F3
F F 弹簧
注：两物体间的弹力是发生在相互接触面上，但可以将作用点移到重心上。
4.杆的弹力
F
F
F
F
杆的弹力不一定沿杆
5.各种接触面压力方向判断 （1）面与面
书
桌子
书对桌子 垂直桌面 的压力F2 指向桌子
3.弹力的方向：垂直接触面，指向受力物体。 与恢复形变的方向相同。
4.几种常见的弹力： 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。
物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。不能够回 复原状的叫作塑性形变。
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 个限度叫作弹性限度。
微小形变的放大思想 弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用。
施力物体是发生形变的物体，受力物体是与它接触的物体。
F1
平面与平面间弹力方向： 垂直公共接触面指向受力物体
F2
（2）点与平面
F2 F1
点与平面间弹力方向： 过接触点，垂直平面指向受力物体
（3）点与曲面
FN1
FN2
（5）平面与曲面
（4）曲面与曲面
曲面弹力方向： 与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
例. 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 2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹