2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第3章相互作用-力3.1重力与弹力(1)课件

人教版必修一3.1重力与弹力\n课前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.它的方向知何?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?\n知识导图\n重力定义．由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力（gravity）,单位是牛顿,简称牛,符号用N表示.重力的施力物体是地球,方向竖直向下.初中我们学过,物体受到的重力G与物体质量m的关系是G=mg其中g是自由落体加速度.通过第二章的学习我们知道,在没有空气阻力时,由静止下落的物体做自由落体运动.做自由落体运动的物体只受到重力的作用.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（centerofgravity）.\n相互作用的特点1．力的产生离不开物体(施力物体——产生力的物体,受力物体——受到力的物体),而且有两个物体同时存在才能产生力．2．物体之间的力是相互的,甲物体作用于乙物体,乙物体也同时作用于甲物体,施力物体必然也是受力物体,受力物体必然也是施力物体,物体间的这一对相互作用力总是同时产生,同时消失,不存在先后和因果关系．3．物体间发生相互作用有两种情况：一是两个物体直接接触时可能发生相互作用．如：用手压桌子时产生的压力就是直接接触产生的；二是两个物体并未直接接触而发生相互作用．例如：两块磁铁相隔一定距离时虽未直接接触,但它们之间存在磁场力．4．力的作用效果有时表现为形变(如：物体被拉伸、压缩、扭转、剪切等),有时表现为物体运动状态的改变(如：物体运动速度的大小改变、方向改变或大小和方向同时改变),有时两者同时出现．\n力的图示和力的示意图1．用力的图示来表示力的三要素的具体步骤．(1)选定标度,选某一长度表示多少牛顿的力．(2)沿力的方向并从力的作用点开始,按一定比例画出一线段．(3)在线段的末端标出箭头,表示方向．2．选标度时,注意根据力的大小做恰当的选择,能在图中非常直观、方便地看到这个力,还要使画图匀称美观,还要注意不能用不同标度画同一物体受到的力．3．力的图示是用作图法直观形象地表示力,力的三要素均能在力的图示中找到,力的示意图则不同,它可以表示出力的作用点和方向,但线段的长短并不表示力的大小．\n探究重力1．对重力的认识(1)重力的产生：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的．即重力的施力物体是地球,但不能说重力就是地球对物体的吸引力,由于地球自转的影响,重力一般不等于地球对物体的吸引力．重力是非接触力,它与物体的运动情况和接触面的情况无关．(2)重力的大小：重力的大小是由物体的质量和所处的地理位置共同决定的,即G＝mg.在同一地点,重力大小与质量成正比,在不同地点,如：在地球上的不同纬度,离地面的高度不同,g有微小改变,则同一物体的重力也有所不同．(3)重力的方向：重力的方向是竖直向下,不能说成“垂直向下”,也不能说成“指向地心”．“竖直向下”是垂直于当地的水平面向下,而“垂直向下”可以垂直于任何支持面向下；物体只有在赤道或两极上时,重力的方向才指向地心,其他位置并不能指向地心．重力的方向也不受其他作用力的影响,与物体的运动状态也没有关系．\n探究重力2．对重心的理解(1)重心概念的提出,采用了“等效”的观点,“等效”意味着作用效果相同．(2)重心是重力的“等效”作用点,认为物体各部分受到的重力集中于一点,可以使研究的问题大大简化．它不是物体上实际存在的特殊点,也不是物体上最重的点．(3)物体重心的位置可以在物体上,也可以在物体外．例如：一个圆形平板的重心在板上,而一个质量分布均匀的铁环的重心就不在环上．(4)重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关．但一个物体的质量分布发生变化时,其重心的位置也将发生变化．\n弹力定义：被拉长的弹簧,要恢复原状,对相连接的小车产生了拉力F（图3.1-7）;被跳水运动员压弯的跳板,要恢复原状,对上面的人产生了支持力.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,这种力叫作弹力（elasticforce）.物体在力的作用下形状或体积会发生改变,这种变化叫做形变\n胡克定律质点：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（clasticdeformation）.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（elasticlimit.）\n经典例题例【1】：下列说法正确的是()A．拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体B．运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C．甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力,而乙对甲没有力D．两个物体发生相互作用不一定相互接触AD\n经典例题例【2】：一个铁球在空中飞行,所受重力为120N,方向竖直向下,试画出重力的图示和示意图,并说明施力物体和受力物体．解析　要严格按以下步骤画力的图示．(1)选定标度：选1cm长的线段表示30N的力；(2)用一矩形表示物体,从作用点沿力的方向画一线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画,线段上加上刻度,如图甲所示,从O点竖直向下画一条4倍于标度(1cm)的线段；(3)在线段上加上箭头表示力的方向．也可以按照如图乙所示那样,不画物体,而用O点表示物体,画出力F的图示．画力的示意图．如图丙所示,用一矩形表示物体,从物体上向力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向．然后标明F＝120N即可．这个重力的施力物体是地球,受力物体是铁球．\n经典例题例【3】：(1)画力的图示时一定要先选定合适的标度,并且同一个图中只能选定一个标度,力的图示一定要把力的三要素充分体现出来．(2)力的示意图只是粗略地分析物体受到的某个力或几个力．只注重力的方向和作用点,对力的大小表示没有严格要求,在以后对物体进行受力分析时,只画力的示意图就可以了．注意要把各力的作用点画在物体上．A\n关于笔记学习笔记是同学们在学习活动中,通过听讲、观察和思考而记录的内容,是一种重要的学习手段．俗话“说好记性不如烂笔头”,随着时间的推移,所学知识总要有所遗忘,而学习笔记积累了大量的原始资料,稍加整理,就可以使知识系统化,便于日后复习巩固．学习笔记应以注重内容、不拘形式、发展能力为原则,起到拓宽知识、加深理解、训练思维、提高效率的作用．1．学习笔记应记什么(1)记重点①记重要的概念、原理和规律．物理概念、原理、规律的叙述常常是简洁而严谨的,一个关键的字、词往往隐藏着丰富的内涵．因此在物理概念、原理、规律的学习中,必须及时把老师在课堂上分析的这些隐藏着的潜台词整理出来,并做必要的记录．\n②记典型习题．典型习题对同学们今后的学习可起到引导、启发和示范作用,能发展分析、综合、归纳和应用知识等多方面的能力,培养思维的逻辑性和推理的严密性．③记一般规律．通常情况,老师会将类似的或有关联的问题进行分类、概念,整理其分析思路,总结一些规律性的东西．(2)记疑点、难点发现问题是认识上的进步,问题得到解决是知识水平的提高．物理学习说到底就是生疑、释疑的过程．每个同学可整理出自己学习情况的“问题集”,以便检查自己学习中遗留的问题,提高学习效率．(3)记课外知识俗话说：“处处留心皆学问．”当今社会处于信息时代,物理学习也应适应时代要求．因此,在物理学习中应广泛地阅读,细心地观察,认真地思考,随时采撷信息,使一些现象与物理知识产生神奇的碰撞,迸发出灵感的火花．\n2．记笔记时应注意的问题(1)处理好“听”、“想”、“记”的关系同学们要逐步养成手脑并用、边听边记的习惯．因高中课堂教学难度、容量都比较大,如果把“听”和“记”绝对分开进行,必然会有一些内容听不到或记不全,这必然影响学习效果．(2)及时整理笔记由于时间紧迫,笔记可能有各种缺陷,要及时补漏勘误．(3)要注意笔记的合理布局课堂笔记不要写得过密,行与行、段与段之间要留有适当的空白,以便于修改、补充和整理．\n课堂巩固题【2】：在图甲中木箱的P点,用与水平方向成30°角斜向上的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角斜向上的20N的力把木块抵在墙壁上．试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．A解析　甲图：选6mm线段表示50N的力．\n课堂巩固题【3】：乙图：选1cm线段表示10N的力．丙图：\n课堂巩固题【4】：关于重力的大小及重心的位置,下列说法正确的是(D)A．重力是物体本身具有的力,大小与物体的质量成正比B．静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力C．重力只作用在物体的重心上,重心的位置总在物体的几何中心D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的施力物体是地球．D\n课堂巩固题【5】：(1)用测力计如何测出物体的重力？(2)如果知道当地的重力加速度的值为g,能否借助测力计测出物体的质量？解析(1)将物体竖直悬挂在测力计上,保持物体和测力计静止,则测力计的示数即为物体重力的大小．\n课堂巩固题【6】：关于弹力,下列说法正确的是()A．拉力、压力、支持力在性质上均为弹力B．物体由于发生了弹性形变,会对使其发生弹性形变的物体施加弹力作用C．对于同一根弹簧,弹性形变越大,弹力越大D．许多物体可以在不发生形变的条件下对物体施以弹力作用ABC\n课堂巩固题【7】：三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上,a的重心位于球心,b和c的重心位于球心的正上方和正下方,如图13－4甲所示,三球皆静止,试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的．\n课堂巩固题【7】：如图所示,两木块质量分别为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．试求两弹簧的压缩量x1和x2.\n回家探究画出图中物体A所受弹力的示意图．