(共10张PPT)
第二节 弹力
什么是弹力?
形变:物体形状和体积发生的改变
发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的,使它发生形变的物体的作用——弹力
(伸长、缩短、弯曲、扭转等等)
弹力:
施力物体:
发生形变的物体
受力物体:
与施力物体接触,使它发生形变,并阻碍其恢复原状的物体
产生的条件
1、物体间相互接触
2、物体发生弹性形变
例:下面说法正确的是:
A、挂在电线下的电灯,受到重力作用拉紧电线,使电线发生形变,对电灯产生向上的拉力。
B、电灯挂在电线下,电灯和电线同时发生形变,电灯受到向上的拉力是由于电灯发生了形变。
C、电灯挂在电线下,电灯对电线的拉力是由于电灯形变有向下恢复原状的趋势产生的。
D、挂在电线下的电灯对电线的拉力就是电灯受到的重力。
虽说发生弹力作用的两个物体都发生了形变,但某个物体所受到的弹力作用绝对不可能是自身形变所产生的(自身不能对自身施加力的作用)。
弹力的方向:
从施力物体指向受力物体,与施力物体形变方向相反。
1、绳子的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。
2、压力(支持力)的方向总是垂直于支持面而指向被压(被支持)的物体。
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)
判断下列支持面对物体弹力的方向
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:画出下列物体所受到的所有弹力。
弹力的大小和作用点
1、对于同一物体,弹力大小同形变大小有关。
弹力具有被动性。
弹力大小与形变关系 ( 弹簧F=kx 利用力的平衡来计算)
2、弹力的作用点:两物体接触处,受力物体上。(共17张PPT)
四、力的合成
1+1在什么情况下不等于2?
在算错的情况下不等于2
通过这节课学习我们可以知道:
即使在算正确的情况下也不等于2
四、力的合成
一桶水可以一个人提,也可以由两个人提。
一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同。
生活中常见到这样的事例:
1、合力:
一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。
求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成
说明:在实际问题中,就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。
2、力的合成:
探究求合力的方法
思考1:
实验研究:
(1)器材:
橡皮条、细绳套、钩码、滑轮
(2)步骤:
①用两个力 F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点,橡皮条伸长了EO这样的长度,记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。(图甲)
②撤去F1、F2,用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO,记下F的大小和方向(图乙)。
③选定标度,分别作出F1、F2、F的图示(图丙)
力F对橡皮条作用与F1、F2对橡皮条作用的效果相同,所以F等于F1、F2的合力。
效果相同
F2
F合
·
F1
O
求两个力的合力时,可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这叫做力的平行四边形定则。
3、结论:
【例题】力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。
解:
方法一:(作图法)
取6mm长的线段表示15N的力
作出力的平行四边形定则如图所示
合力大小F=15 N × (30/6)=75N
合力方向:与F1的夹角为53°
或与水平方向成53°
方法二: (计算法)
还可作出力的示意图,进行计算求解
4、多力合成的方法:
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力
思考2:
思考:合力是否一定比分力大?
5、合力与分力间夹角θ关系:
①θ=0°时,即F1、F2共线同方向:
F合=F1+F2 合力方向与两个力的方向相同
②θ=180°时,即F1、F2共线反方向:
F合=|F1-F2| 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。
④合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
③夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
如果一个物体受两个或多个力作用,这些力都作用在物体上的同一点,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线相交于同一点,这几个力叫做共点力。
6、共点力
注:力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力
非共点力
例:有两个力,一个是10N,一个是2N,它们的合力能等于5N、10N、15N吗?这两个力的合力的最大值是多少?最小值是多少?
强化训练:
对于同一物体产生相同的效果
已知分力
合力
力的合成
平行四边形定则
以两个共点力为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向
求 解
遵循
课堂小结
物理作业本
P51-P53(共28张PPT)
第三章 相互作用
第三节 摩擦力
知识回顾
一、什么是摩擦力?
两个相互接触、相互挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动和相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力。
二、静摩擦力
小孩推箱,据二力平衡的知识,这时一定有一个力与推力平衡,阻碍相对运动发生的力。
推力
静摩擦力
1、定义: 两相互接触并挤压的物间,存在相对运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力 称 静摩擦力。
二力平衡
两物体间有弹力
两物体间有相对运动趋势
接触面不光滑
2、静摩擦力产生的条件:
3、静摩擦力方向如何?
静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反
例1、下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的是( )
A
D
F
C
F
B
BCD
物块受静摩擦力方向如何?
问题:静摩擦力的方向一定与运动方向相反,对吗?
4、静摩擦力的大小
实验探究
(1)大小:0(2)静摩擦力特点:
b.随着产生运动趋势的外力的变化而变化
d.最大静摩擦力跟物体间的压力、接触面
的材料及粗糙程度有关
c.跟物体间接触面的压力大小无关
a.实际所受的静摩擦力,根据力的平衡规律
律 进行分析
问题:1、静摩擦力的大小随物体间的压力增大而增大,对吗?
2、手推桌子没推动是因为手的推力小于摩擦力,对吗?
增大压力瓶子受到的静摩擦力会随着增大吗?
例:人用手握住一个奖杯(奖杯始终处于竖直方向如图所示)下列说法正确的是( )
A.奖杯越重,手握的越紧
B.手握的越紧,奖杯受到的摩擦力越大
C.不管手握得多紧,奖杯受到的摩擦力总是一定的.
D.以上说法都不正确
AC
问题:增大或减小最大静摩擦力的方法有哪些?举例说明
1、压力
2、接触面的粗糙程度
问题:有的同学说静摩擦力一定是阻力,对吗?
小结
静摩擦力
1、定义
2、产生条件
3、方向
4、大小
作业:同学们试一试能否把这两本书粘在一起?想想其中的道理!不能用胶水哦!
结合阳光课堂P58拓展延伸
1、定义:
当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2、产生条件:
(1)接触面有弹力
(2)接触面粗糙
(3)物体发生相对运动
二.滑动摩擦力
滑动摩擦力大小跟那些因素有关呢?
实验探究
猜想:1、接触面的粗糙程度
2、压力
3、接触面的面积
4、与相对运动的速度
是比例常数叫做动摩擦因数。它的数值跟两个物体的材料和表面粗糙程度有关,跟物体间的接触面积运动速度无关。
3、大小:与接触们的粗糙程度及正压力有关。
F = FN
4、方向:
沿着接触面,与物体间相对运动的方向相反。
与接触面间弹力方向垂直
思考:
①静止的物体可以受到滑动摩擦力吗?
②滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反吗?
③滑动摩擦力可以是动力吗
练习
1.关于摩擦力的方向,下列叙述中不正确的是
A.静摩擦力的方向,可能与物体运动的方向相同
B.静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反
C.滑动摩擦力的方向,可能与物体的运动方向相同
D.滑动摩擦力的方向,总是与物体的相对运动方向相同
D
1、定义:
当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2、产生条件:
(1)接触面有弹力
(2)接触面粗糙
(3)物体发生相对运动
二.滑动摩擦力
滑动摩擦力大小跟那些因素有关呢?
实验探究
猜想:1、接触面的粗糙程度
2、压力
3、接触面的面积
4、与相对运动的速度
是比例常数叫做动摩擦因数。它的数值跟两个物体的材料和表面粗糙程度有关,跟物体间的接触面积运动速度无关。
3、大小:与接触们的粗糙程度及正压力有关。
F = FN
你们挑哪一边场地?
无沙子
沙子
例 在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具。一个有钢制滑板的雪橇,连同车上的木料的总重量为49000 N。在水平上冰道上,马要在水平向用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?摩擦因数为0.02,如果用20000N的力拉雪橇,摩擦力为多少
4、方向:
沿着接触面,与物体间相对运动的方向相反。
与接触面间弹力方向垂直
思考:
①静止的物体可以受到滑动摩擦力吗?
②滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反吗?
③滑动摩擦力可以是动力吗
练习
1.关于摩擦力的方向,下列叙述中不正确的是
A.静摩擦力的方向,可能与物体运动的方向相同
B.静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反
C.滑动摩擦力的方向,可能与物体的运动方向相同
D.滑动摩擦力的方向,总是与物体的相对运动方向相同
D(共15张PPT)
五、力的分解
1、力的合成
2、力的合成遵循平行四边形定则
复习引入:
力可以合成,是否也可以分解呢?
一、力的分解法则
1、力的分解是力的合成的逆运算
2、力的分解同样遵守平行四边行定则
F
F1
F2
分力F1、F2
合力F
力的合成
力的分解
把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力.
注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,
并非同时并存!!!
F
如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.
二、力的分解有唯一解的条件
2、已知合力和一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向。
1、已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。
o
F
F1
F2
O
F
F1
F2
按力所产生的实际作用效果进行分解
三、确定分力原则
例如:重力
效果一:使物体沿斜面下滑
效果二:使物体紧压斜面
体会重力的作用效果
G
θ
例1:倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果?应当怎样分解重力?分力的大小各是多大
θ
G2
G1
两个分力的大小为:
学生分析:斜面倾角越大
联系实际:高大的桥为什么要造很长的引桥?
G1 增大, G2减小
F
F
F
1
F
2
q
1、某人用力F 斜向上拉物体,请分析力F 产生的效果。
两个分力的大小为:
巩固练习:
2、小球静止在斜面和挡板之间,请分解小球所受的重力。
F1/G = tgα F1=G tg α
G/F2 = cos α F2 = G/ cos α
α
G
α
F
1
F
2
所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.
正交分解步骤:
四、力的正交分解
定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解
①建立xoy直角坐标系
②沿xoy轴将各力分解
③求xy轴上的合力Fx,Fy
④最后求Fx和Fy的合力F
如图所示,将力F沿力x、y方向分解,可得:
F1
F2
F3
x
y
O
F2y
F1y
F3y
F3x
F1x
F2X
例:三个力F1、F2与F3共同作用在O点。如图, 该如何正交分解?
A
B
C
把两个矢量首尾相接从而求出合矢量,这个方法叫做三角形定则。
五、三角形定则
矢量和标量:
1.矢量:在物理学中,有大小,有方向,又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量.
如:力、速度等
2.标量:在物理学中,只有大小、没有方向的物理量叫做标量.
如:时间、质量、长度等
课堂小结:
1、什么是力的分解?
2、如何进行力的分解?
3、什么是正交分解?怎样进行正交分解?
4、矢量在运算中用什么法则?
(按力所产生的实际作用效果进行分解)
(把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解)
(三角形定则 or 平行四边形定则)(共12张PPT)
交互作用是我们从现代自然科学的观点考察整个运动着的物质时首先遇到的东西。
——恩格斯
一、力(force):
1、定义:是物体与物体之间的相互作用。
2、作用效果:
1)力使物体的运动状态发生改变
2)力是使物体产生形变的原因
3、力的性质:(相互性)
一个力总是联系着两个物体,施力物体和受力物体同时存在。
4、力的大小:可用测力计(弹簧秤)测量
矢量
(单位:牛顿 N)
知识回顾
力的三要素:力的大小、方向和作用点
5、力的图示:
作图步骤:
1、选定合适的标度;
2、从作用点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),注上F=80N。
力的示意图
(只画出力的作用点和方向)
二、重力(gravity):
1、定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
(施力物体是地球)
2、重力的大小:
1)测量:用弹簧秤测重力
2)重力与质量的关系:G=mg
3、重力的方向:
竖直向下
4、重心:
(重力的等效作用点)
说明:
1)质量分布均匀、形状规则物体,重心在物体的几何中心
2)质量分布不均匀的物体,重心跟质量分布及物体形状都有关
3)重心可能在物体上,也可能在物体之外
思考:
质量均匀分布、不规则薄板的重心位置如何确定?
悬挂法
练习1、关于物体的重心,以下说法中不正确的是 ( )
A.物体的重心不一定在物体上
B.用线悬挂的物体静止时,细线方向一定 通过重心
C.一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变
D.形状规则的任何物体的重心都在它的几何中心上
练习2、关于物体所受的重力,以下说法中正确的是( )
A、物体只有在地面静止时才受到重力作用
B、物体在自由下落时所受的重力小于物体在
静止时所受到的重力
C、物体在向上抛出时受到的重力大于物体在 静止时所受到的重力
D、同一物体在同一地点,不论其运动状态如 何,它所受到的重力都是一样大
重力与质量的关系:G=mg
练习3、关于力的下述说法中正确的是( )
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直接测量
物体与物体之间的作用是相互的
1.万有引力——相互吸引的作用存在于一切物体之间,作用的强度随距离的增大而减弱。(距离增大到2倍,万有引力减小到原来的1/4)
常见的重力是万有引力在地球表面附近的表现
2.电磁相互作用——
1)电荷之间存在的相互作用,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2)磁体之间存的相互作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
3)电磁相互作用,电荷间的相互作用,磁极间的相互作用,本质上是同一种相互作用的不同表现,所以称为电磁相互作用。
三、四种基本相互作用
3.强相互作用——
1)原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。
2)强相互作用:能使原子核紧密保持在一起的强大作用力。其作用范围在10-15m内。
仅仅存在于原子核内部来粘结质子,外部无任何表现。
4.弱相互作用——
1)放射现象:原子核能够自发放射出射线的现象
2)弱相互作用:放射现象中起作用的基本相互作用,称为弱相互作用。
3)弱相互作用的范围很小,弱相互作用的强度是强相互作用的10-12。
1、认真复习本节内容
2、订正作业本
3、书本P57第2题(写练习本上上交)