人教版（2019）必修 第一册 3.1 重力与弹力课件（1）（39页PPT）

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人教版 必修第一册
3.1 重力与弹力
一、物体的运动状态和运动状态的变化
1、物体的运动状态哪个物理量来描述？
速度
2、运动状态的变化有那几种情形？
速度的大小发生变化
速度的方向发生变化
速度的大小和方向都发生变化
二、物体的形变
在外界的作用下，物体的形状或体积发生了变化，就说物体发生了形变。
导入
1、运动员一脚将球踢出
3、守门员接住球
思考与讨论
4、用手压尺子，尺子变弯
5、用手拉弹簧，弹簧变长
2、运动员用头顶球
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
一、力
1、定义：
物体与物体之间的相互作用
力不能离开施力物体和受力物体而单独存在
物质性：
一个力总是联系着两个物体，施力物和 受力物同时存在、同时作用
相互性：
力是矢量，既有大小，又有方向
矢量性：
3、力的测量：
测力计(弹簧秤)
4、力的单位：
牛顿 － N
二、力的表示
2、力的图示：
用一根带有箭头的线段来表示力
1、力的三要素：大小、方向、作用点
大小
方向
作用点
→长度
→箭头
→起点
F
5N
15N
力的三要素决定力的作用效果
4、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。
3、力的示意图：只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力
练一练
A
B
5N
F=20N
物体A对B的压力是20N，如图所示，试画出这个力的图示。
作力的图示步骤：
a. 选取合适的标度；
b. 从作用点开始沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线段上标出刻度；
c. 在线段的末端加箭头表示力的方向。
归纳
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
练一练
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测量
A
2、大小：可由弹簧秤测定
G = mg
g = 9.8m/s2
3、方向：竖直向下
1、定义：由于地球的吸引而使物体受到的力
三、 重力
4、重力的施力物体是地球。
重心的定义：
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.
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
G
等
效
质量分布均匀的物体：重心的位置只跟物体的形状有关
重心在物体上
重心不在物体上
重心的位置可以在物体上也可以在物体外
质量分布不均匀的物体：重心的位置不仅与物体的形状有关,还与物体内质量分布有关
一、悬挂法
－－只适用于薄板状的物体
此方法的原理是什么？
二力平衡　　　
二、支撑法
如图所示，用手指支持一根铅笔，总可以找到一个位置，使铅笔水平地支持在手指上．手指上方铅笔上的O点就是铅笔的重心．这时铅笔受到两个力：竖直向上的手指的支持力FN、
竖直向下的重力G.由二力平衡知识可知，这时铅笔保持平衡，如果重心O不在手指的正上方，支持力FN和重力G将不在同一直线上，铅笔就不能保持平衡了．
5、关于物体的重心，以下说法中正确的是
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．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变
ABC
6、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
7、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(　　)
A．A点　　　　 B．B点
C．C点 D．D点
D
A
B
C
D
A
B
C
D
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？
北京奥运冠军张娟娟在射箭比赛中
刺激的休闲运动——蹦极
号称梦之队的中国跳水女队在3米板跳水比赛中
撑杆跳
蹦床
挑水
1.生活中的弹力
板块一：弹力的产生
观察以上各种现象的共性与区别？发表自己的见解.
2、形变
（1）定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。
（2）形变的分类
a.塑性形变：停止用力后物体不能恢复原状的形变叫塑性形变。
b.弹性形变：停止用力后物体能够恢复原状的形变叫弹性形变。
（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，这个限度叫做弹性限度）
想一想：
是不是所有的物体受力后都发生形变呢？
例：1.我们的课桌，在书的压力下是否发生形变？
2.我们用手捏我们的水杯，水杯是否发生形变？
3、弹力
(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对跟它接触的物体有力的作用，这种力叫做弹力。
(2)产生的条件：
a.两物体要直接接触。
b.要发生弹性形变。
A
B
4.弹力有无的判断
1、光滑水平面并排放着静止的木块A、B，试分析A、B之间有无弹力？
假设A、B间有弹力
以B为研究对象，B受力：
G
N地
NA→B
B不可能静止，所以A、B间没有弹力
2、试分析球与斜面间有无弹力？
假设球与斜面间有弹力
以球为研究对象，球受力：
G
T
N斜面→球
球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力
1、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
A
B
NA
NB
板块二：各种接触面间的弹力方向判断
2、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
3、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
4、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
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
1.想一想：
弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，那我们能不能说弹力与物体的形变量成正比呢？
一般说来，弹力与形变的关系比较复杂，不是单纯的线性关系。所以不能草率的认为弹力与物体的形变量成正比。但是，日常生活中弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系则较为简单。
板块三：胡克定律
大量实验表明：弹簧的弹力大小与弹簧形变量（伸长量或压缩量）成正比。即
F=kx
式中k称为劲度系数，其大小跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关。这个关系叫胡克定律，仅适用于弹簧。
F
x
L0
L
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．T1 = T2 = T3 B．T1 = T3 ＜ T2
C．T1 ＜ T2 ＜ T3 D．T1 = T2 ＜ T3
A
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（ ）
A．18 cm B．15 cm C．9 cm D．19 cm
B
3．如图所示，两根相同的弹簧S1、S2，劲度系数皆为k＝4×102 N/m，悬挂的重物的质量分别为m1＝2 kg和m2＝4 kg．若不计弹簧质量，g取10 m/s2，则平衡时弹簧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
C
4、测得一只弹簧测力计3N和5N两刻度线之间的距离为2.5cm。求：
（1）这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数。
（2）这只弹簧测力计3N刻度线与零刻度线之间的距离
（1）80N/m （2）3.75cm