第课时力重力与弹力学习教案

1、会计学1第课时力重力第课时力重力(zhngl)与弹力与弹力第一页，共45页。施力，无生命或无动力的物体只能施力，无生命或无动力的物体只能受到力，不能施力受到力，不能施力 D找不到施力物体的力是不存在的找不到施力物体的力是不存在的第1页/共45页第二页，共45页。重力的产生重力的产生由于由于 对物体的吸引而对物体的吸引而使物体受到的力使物体受到的力注意：在地球表面附近可近似注意：在地球表面附近可近似认为等于认为等于 .重力的大小重力的大小G .可用可用 测量测量注意：注意：(1)物体的质量不会变物体的质量不会变(2)G的变化是由在地球上不同的变化是由在地球上不同位置处位置处g的变化引起的的变化引

2、起的重力的方向重力的方向总是总是 的的注意：竖直向下是和注意：竖直向下是和 垂垂直，不一定和接触面垂直直，不一定和接触面垂直重心重心因为物体各部分都受重力作因为物体各部分都受重力作用，可认为重力作用集中用，可认为重力作用集中于于 即为物体的重心即为物体的重心(1)影响重心位置的因素：影响重心位置的因素：物体的物体的 ；物体的物体的 .(2)确定方法：确定方法： .mg地球(dqi)万有引力(wn yu ynl)弹簧秤竖直(sh zh)向下水平面一点形状质量分布悬挂法第2页/共45页第三页，共45页。重力的理解1.重力的产生 （1）地球附近的任何物体都受重力作用. (2)重力是由于地球对物体的吸

3、引而产生的，但 不能说重力就是地球对物体的吸引力.由于地球 的自转，地球对物体的引力除产生重力之外， 还要提供物体随地球自转所需要的向心力，如图 1所示，因此(ync)，重力是万有引力的一个分力.图1难点(ndin)突破画赤道、两极引力(ynl)重力第3页/共45页第四页，共45页。（3）重力的施力物体是地球，并且物体对地球也有 力的作用. 2.重力的大小 （1）物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需 的向心力大小不同，重力大小也不同.两极处，物 体所受重力最大，大小等于万有引力(wn yu ynl)；赤道上， 物体所受重力最小，重力的大小等于万有引力(wn yu ynl)与 物体随地球自转所

4、需向心力之差. (2)一般情况下，可不考虑地球的自转效应，近似 地认为重力等于万有引力(wn yu ynl). 同一(tngy)物体，在两极受到引力大于在赤道的，为什么？第4页/共45页第五页，共45页。 (3)重力的大小(dxio)可用测力计测出，物体的重力在数 值上等于物体静止时对水平支持面的压力或对竖 直悬绳的拉力，但不能说重力就是压力或拉力， 这是两种不同性质的力.3.对重心的理解 重心是物体各部分所受重力的等效作用点，不 一定在物体上，与形状及质量分布有关，与物 体的位置、放置状态及运动状态无关.有规则几 何形状的均匀物体，它的重心位置在它的几何 中心.第5页/共45页第六页，共45

5、页。椭球体图笔记(bj)第6页/共45页第七页，共45页。病人在医院里输液时,液体一滴滴从玻璃 瓶中滴下,在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连 同瓶中液体共同的重心(zhngxn)将 ( ) A.一直下降 B.一直上升 C.先降后升 D.先升后降 第7页/共45页第八页，共45页。变式练习(linx)1 如图4所示,两辆车以相同的速度做匀速运动;根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是 ( )A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部 分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状或质量分布有关D.力是使物体运动的原因图4第8页/共45页第九页，共45页。第二

6、章 研究(ynji)物体间的相互作用第1课时 力 重力与弹力考点自清 一、力力的力的概念概念 力是物体与物体间的力是物体与物体间的 ，一个物体受到力，一个物体受到力的作用，一定有另一个物体对它施加这种作用，脱的作用，一定有另一个物体对它施加这种作用，脱离物体的力是不存在的离物体的力是不存在的. . 力的力的四种四种属性属性 、物质性、物质性、 和独立时性和独立时性. .相互性和相互性和物质性反映力不能离开物体而独立存在；矢量性强物质性反映力不能离开物体而独立存在；矢量性强调力是有方向的量；独立性是说一个力对某物体的调力是有方向的量；独立性是说一个力对某物体的作用效果与该物体是否受其它力无关作用

7、效果与该物体是否受其它力无关 相互作用相互(xingh)性矢量(shling)性第9页/共45页第十页，共45页。 性质相同的力，效果可以(ky)相同，也可以(ky)不同；效果相同的力，性质可以(ky)相同，也可以(ky)不同.力的力的效果效果 使受力的物体使受力的物体 ，或者使，或者使物体物体力的力的分类分类 按性质命名的力，如按性质命名的力，如 等；等；按效果命名的力，如按效果命名的力，如 等等 力的力的单位单位 ，用，用N N表示表示 运动状态发生(fshng)改变重力(zhngl)、弹力、摩擦力、电场力、磁场力支持力、压力、拉力、浮力、动力、阻力牛顿注意发生形变第10页/共45页第十一

8、页，共45页。二、重力1.产生：重力是由于 的吸引而产生的.2.大小：（1）重力和质量的关系 . (2)重力在数值上等于静止时物体对 的压力或者对 的拉力.3.方向:重力的方向 ，但不一定指向 地心. （1）重力的方向总是与当地的水平(shupng)面垂直，不同地方水平(shupng)面不同，其垂直水平(shupng)面向下的方向也就不同.(2)重力的方向不一定指向地心.G=mg水平(shupng)支持面悬绳始终(shzhng)竖直向下注意地球第11页/共45页第十二页，共45页。三、弹力1.产生：弹力是由于物体发生 而产生的.2.产生条件：（1） ；（2） .3.方向：与受力物体形变的方向

9、（选填“相 同”或“相反”）；与施力物体恢复形变的方向 （选填“相同”或“相反”）.4.胡克定律：（1）内容：在弹簧的弹性限度内，弹 簧的弹力与弹簧伸长或压缩(y su)的长度成 . (2)公式：F=kx;k是弹簧的劲度系数，由弹簧本身 决定. 弹性(tnxng)形变与其他(qt)物体接触发生弹性形变相同相同正比第12页/共45页第十三页，共45页。第13页/共45页第十四页，共45页。恢复原状接触(jich)弹性(tnxng)形变相反kx平衡条件接触弹力包含支持力、拉力、压力第14页/共45页第十五页，共45页。1.弹力有无的判断(pndun) （1）直接判定 对于形变较明显的情况，由形变情

10、况直接判断(pndun). （2）利用“假设法”判断(pndun) 对于形变不明显的情况，可假设与研究对象接 触的物体间没有弹力，判断(pndun)研究对象的运动状 态是否发生改变.若运动状态不变，则此处不存 在弹力，若运动状态改变，则此处存在弹力.有无(yu w)形变？第15页/共45页第十六页，共45页。例如：如图2所示，有一球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面AB接触，球静止.分析球所受的弹力.可用“假设法”，即假设去掉AB面，因球仍然能够保持原来(yunli)的静止状态，则可以判断出在球与AB面的接触处没有弹力；假设去掉AC面，则球将向下运动，故在与AC面的接触处受到弹力，其方向垂直于

11、AC面向上.(3)根据物体所处的运动状态判断物体的受力必须和物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由二力平衡（或牛顿第二定律）列方程求解.这可以作为判断某个接触面上弹力是否存在的依据. 图2第16页/共45页第十七页，共45页。例如(lr):如图3所示,小球A在车厢内随车厢一起向右运动,可根据小球的运动状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况.若车厢和小球做匀速直线运动,则小球A受力平衡,所以后车厢对小球无弹力.若车厢和小球向右做加速运动,则由牛顿第二定律可知,后车厢壁对小球的弹力水平向右.图3第17页/共45页第十八页，共45页。2.弹力方向的判断 (1)根据物体发生形变的方向判断 弹力的方向与

12、施力物体发生形变的方向相反,与 自身(受力物体)发生形变的方向相同. (2)根据物体的运动状态判断 由状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动 状态相符合,依据物体的运动状态,由共点力的平 衡条件或牛顿第二(d r)定律列方程,确定弹力的方向. (3)几种常见模型中弹力方向的确定例1、杆连小球(xio qi)圆周运动最高点例2、磁场中斜杆上套着的运动小球(xio qi)第18页/共45页第十九页，共45页。 弹力弹力弹力的方向弹力的方向 弹簧两端的弹力弹簧两端的弹力 与弹簧测力计中心轴线重合与弹簧测力计中心轴线重合, ,指向弹簧恢复原状的方向指向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力轻绳的弹力沿绳指向

13、绳收缩的方向沿绳指向绳收缩的方向 面与面接触的弹力面与面接触的弹力 垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体 点与面接触的弹力点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面过接触点垂直于接触面( (或者或者接触面的切面接触面的切面) )指向受力物体指向受力物体 球与面接触的弹力球与面接触的弹力 在接触点与球心连线上在接触点与球心连线上, ,指向指向受力物体受力物体 地面(dmin)、斜面上物体靠墙的梯、碗中筷第19页/共45页第二十页，共45页。球与球接触的弹力球与球接触的弹力 垂直于过接触点的公切面垂直于过接触点的公切面, ,而指向受力物体而指向受力物体 杆的弹力杆的弹力 可能沿杆可能沿杆,

14、 ,也可能不沿杆也可能不沿杆, ,必须具体情况具体分析必须具体情况具体分析 弹力方向判定要点：绳的拉力、弹簧弹力方向一定(ydng)沿绳或者弹簧的伸展方向；一般支持力、压力方向一定(ydng)垂直于接触面；杆的弹力方向看物体状态！桶中两球撑杆跳第20页/共45页第二十一页，共45页。图213第21页/共45页第二十二页，共45页。n答案：物体答案：物体(wt)受弹力的方受弹力的方向如下图所示向如下图所示图214第22页/共45页第二十三页，共45页。弹力方向的判定(pndng) 如图5(a)所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,ACB=30;图5(b)中轻杆

15、HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,画出:轻杆BC对C端的支持力;轻杆HG对G端的支持力.图5第23页/共45页第二十四页，共45页。第24页/共45页第二十五页，共45页。变式练习2 如图6所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为,在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的弹力F的判断中，正确的是 （ ）A.小车静止时，F=mgcos ,方向(fngxing)沿杆向上B.小车静止时，F=mgcos ,方向(fngxing)垂直杆向上C.小车向右以加速度a运动时，一定有F=mg/sin D.小

16、车向左以加速度a运动时， 方向(fngxing)斜向左上方，与竖直方向(fngxing)夹角=arctan (a/g)图6,)()(22mgmaF第25页/共45页第二十六页，共45页。自我批阅(p yu)(16分)如图8所示, 原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长.(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.图8第26页/共45页第二十七页，共45页。解

17、析 (1)设上面弹簧受到的弹力为F1,伸长量为x1,下面弹簧受到的弹力为F2,伸长量为x2,由物体的平衡及胡克定律(h k dn l)有F1=(m1+m2)g (2分)所以总长为L=L1+L2+x1+x2222221211,)(kgmxgmFkgmmx(2分)(2分)212121)(kmgkgmmLL(3分)第27页/共45页第二十八页，共45页。(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,必须是上面(shng min)弹簧伸长x,下面弹簧缩短x.对m2:N=k2x+m2g (2分)对m1:m1g=k1x+k2x (2分)答案gmkkkgmN12122212121)() 1 (kmgkgmm

18、LLgmkkkgm12122)2(第28页/共45页第二十九页，共45页。 素能提升一、选择题(14单选题,57双选题)1.如图9所示，一根弹性杆的一端 固定一个重量是2 N的小球，小 球处于静止状态时，弹性杆对 小球的弹力 ( ) A.大小为2 N，方向平行于斜面向上(xingshng) B.大小为1 N，方向平行于斜面向上(xingshng) C.大小为2 N，方向垂直于斜面向上(xingshng) D.大小为2 N，方向竖直向上(xingshng) 解析 弹性杆对小球的弹力与小球受到的重力 等大反向，大小为2 N，方向竖直向上(xingshng).图9D第29页/共45页第三十页，共45

19、页。2.一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下 端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度 变为2L.现将两个这样的弹簧按如图10所示 方式(fngsh)连接，A、B两小球的质量均为m，则 两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为（不考 虑小球的大小） （ ） A.3L B.4L C.5L D.6L 解析 一根弹簧，挂一个质量为m的小球时，弹 簧的总长度变为2L，伸长L，劲度系数k=mg/L， 若两个小球如题图示悬挂，则下面的弹簧伸长L， 上面的弹簧受力2mg，伸长2L，则弹簧的总长为 L+L+L+2L=5L.故C正确.图10C第30页/共45页第三十一页，共45页。3.图11所示中弹簧秤、绳和滑轮的

20、重量均不计,绳 与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图 甲、乙、丙三种情况(qngkung)下,弹簧秤的读数分别是F1、 F2、F3,则 ( ) A.F3F1=F2B.F3=F1F2 C.F1=F2=F3D.F1F2=F3 解析 由平衡条件可知三种情况(qngkung)下弹力都等于G.图11C第31页/共45页第三十二页，共45页。4.如图12所示,半径为R、内壁光滑 的空心圆筒放在地面(dmin)上,将两个重 力都为G、半径都为r的球（R2r 2R)放在圆筒中,下列说法中错误的 是 ( ) A.筒底对球A的弹力大小一定等于2G B.筒壁对球A的弹力等于筒壁对球B的弹力大小 C.球A对球

21、B的弹力一定大于重力G D.球B对筒壁的压力一定小于重力G图12第32页/共45页第三十三页，共45页。解析 对两个球的整体研究，筒底对整体的支持(zhch)力等于两球的总重，筒壁对球A的弹力等于筒壁对球B的弹力大小，A、B正确；对球B研究，筒壁对球B的弹力与球B受到的重力的合力等于球A对球B的弹力，由几何关系可得球A对球B的弹力一定大于重力G，C正确；球B对筒壁的压力可能小于、可能等于、也可能大于重力G，D错误.答案 D第33页/共45页第三十四页，共45页。5.关于力的概念,下列说法正确的是 ( ) A.没有相互接触的物体间也可能有力的作用 B.力是改变运动状态的原因 C.压缩(y su)

22、弹簧时,手先给弹簧一个压力而使之压 缩,弹簧压缩(y su)后再反过来给手一个弹力 D.力可以从一个物体传给另一个物体,而不改变 其大小 解析 有相互作用力存在的物体之间不一定是 相互接触的，各种场力就是没有相互接触的物 体间存在的力的作用,A对.力是改变运动状态的 原因,B错.力的作用是相互的、同时的,没有先后 顺序,C错.力是物体间的相互作用,不能传递,D错.AB第34页/共45页第三十五页，共45页。6.如图13所示,将细线的一端系在右手 中指上,另一端系上一个重为G的钩 码.用一支很轻的铅笔的尾部顶在细 线上的某一点,使细线的上段保持水 平,笔的尖端置于右手掌心. 铅笔与水平细线的夹

23、角为,则( ) A.中指受到的拉力为 B.中指受到的拉力为Gcos C.手心(shuxn)受到的压力为 D.手心(shuxn)受到的压力为图13sinGcosGtanG第35页/共45页第三十六页，共45页。解析(ji x) 受力分析如右图所示.Ncos =TNsin =TGTG=GC正确.答案 ACsinGN tanGT 第36页/共45页第三十七页，共45页。7.如图14所示，A物体重2 N，B物体重4 N， 中间用弹簧(tnhung)连接，弹力大小为2 N，此时 吊A物体的绳的张力为T，B对地的压力 为N，则T、N的数值可能是（ ） A. 7 N 0B.4 N 2 N C.0 N 6 ND.2 N 6 N图14BC第37页/共45页第三十八页，共45页。二、非选择题8.如图15(a)所示，质量为M=10 kg的滑块放在水平地面 上，滑块上固定一个轻细杆ABC，ABC=45.在A端 固定一个质量为m=2 kg的小球，滑块与地面间的动摩 擦因数为=0.3.现对滑块施加一个水平向右的推力 F1=96 N，使滑块做匀加速运动.求此时轻杆对小球作用 力F2，（取g=10 m/s2). 有位同学是这样解答的： 小球受到重力及杆的作用力F2,因为是轻杆,所以F2方 向沿杆向上,受力情况如图15(b)所示.根据所画的平 行四边形,可以求得: 你认为上述