《重力和弹力》课件

第三章相互作用—力1重力和弹力目录CONTENTS1

学习目标2

情景导入3

新课讲解4

课堂小结5

课堂练习学习目标1.知道重力的三要素,知道常见物体重心的确定方法,会画力的示意图和力的图示。2.知道形变的概念,会区分弹性形变与非弹性形变。掌握弹力的定义及产生条件,会判断弹力的有无及弹力的方向。3.掌握胡克定律并能解决有关问题。熟了的苹果向地面下落苹果为什么总是落向地面？新课导入力一、力的概念1、力是物体对物体的作用。施力物体和受力物体新课讲解2、力的定义的理解（1）力的物质性力不能脱离开施力物体和受力物体而独立存在。（2）力的相互性施力物体同时也是受力物体。二、力的作用效果1、力的作用效果：

改变物体的运动状态

使物体发生形变三、力的图示1、力是矢量有大小，有方向，符合矢量运算法则。2、力的三要素力的大小、方向、作用点都会影响它的作用效果。作图：表示一辆小车在水平方向受到100N的力。A、选择标度;B、从力的作用线画一根带箭头的线段，线段长为标度的5倍，表示100N，箭头代表力的方向；线段所在的直线为力的作用线。3、力的图示4、力的示意图θF四、力的分类1、按作用效果命名：拉力、压力、支持力、阻力等。2、按性质命名：重力、弹力、摩擦力、分子力等。重力五、重力的产生由于地球吸引而使物体受到的力。六、重力的大小1、G=mg

g重力加速度g=9.8N/kg2、重力的测量

3、重力的方向竖直向下4、重心的概念物体各个部分所受重力集中于一点——重心。5、重心的位置（1）质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关。物体的重心不一定在物体上，可以是空间的某一点。（2）质量分布不均匀的物体，重心位置除了跟物体的形状有关，还与质量分布有关。七、弹力的产生1、形变

物体在力的作用下形状或体积会发生改变，叫做形变。观察：桌面微小形变墨水瓶的形变思考：形变有的很明显，有的不易察觉，是不是一切物体受力都会发生形变呢？物体的形变按形变的大小可分为两类：(1)明显形变，如弹簧、橡皮条等，这类形变很容易观察和测量．(2)微小形变，如硬的接触面、不可伸长的细线、轻质硬杆等，这类形变由于非常微小，无法直接观察到，可以用“放大法”观察．下面举两例说明：“放大法”观察微小形变形变的分类：（1）弹性形变：

外力停止作用，可以恢复原状。（2）非弹性形变（范性形变）：

外力停止作用，无法恢复原状。说明：对于弹性形变而言，形变过大的时候，超过一定限度，撤去外力后无法恢复原状，称之为弹性限度。弹力的产生条件：

直接接触；发生弹性形变。八、弹力的作用点和方向1、作用点

物体和物体的接触点或者面上。2、方向指向物体恢复原状的方向。九、弹力的大小弹力的大小与物体的材料性质和发生弹性形变的程度有关。弹簧弹力和伸长量的关系如图

甲，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，设计实验记录表格，记录弹簧在不同拉力下伸长的长度。弹簧的弹力等于钩码对弹簧的拉力。

以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出F-x图像注意事项：（１）标尺要竖直且靠近指针，每次改变钩码后要待系统稳定后读数．（２）读指针刻度时，应估读到下一位.（３）不能超过弹性限度.弹簧的弹力与弹簧的伸长的关系X1X2X3结论：弹簧的弹力F和形变量x成正比胡克定律1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。2、公式：F

＝kx

(弹性限度内)弹簧的劲度系数

单位：牛每米，符号：N/m取决于弹簧的材料，粗细，长度等。弹簧弹簧伸长（或缩短）的长度01020304课堂小结直接接触；发生弹性形变弹力产生的条件发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力弹力弹力方向：施力物体对受力物体弹力的方向与施力物体形变的方向相反。弹力的方向1.[浙江宁波高一检测]如图所示，下列说法错误的是(

)A．甲：走钢丝的过程中，演员往往手拿一根很长的木棍，是为了调节演员和木棍重心的位置B．乙：运动员在跳水的过程中，其重心在体内的位置不变C．丙：“马踏飞燕”是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕在一条竖直线上D．丁：质量均匀分布的直角形薄板的重心位于薄板之外答案：B解析：A对：走钢丝的过程中，演员往往手拿一根很长的木棍，是为了调节演员和木棍重心的位置．B错：运动员在跳水过程中，由于身体的姿态发生变化，因此其重心在体内的位置变化．C对：“马踏飞燕”的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕在一条竖直线上．D对：由悬挂法可知，质量均匀分布的直角形薄板的重心位于薄板之外．2．小王同学用水平向右的拉力F拉小车，F的大小为200N，下列关于拉力的图示正确的是(

)答案：C解析：A错：图中没有标度，只是力的示意图．B错：图中没有标度．C对：图中有作用点，有大小，有方向，且确定了标度．D错：拉力的方向应该向右．3．[江苏淮安高一上期中]如图是足球传射时的路径图，在足球与地面作用时，足球受到地面的弹力为F，选项图中关于F的方向判断正确的是(

)答案：A解析：根据题意，分析可知足球受到地面的弹力F方向垂直地面向上，故选A.4．[2023·江苏扬州高一上期末]下列对图中弹力的判断说法正确的是(

)A．图甲中，小球随车厢一起向右做匀速直线运动，车厢左壁对小球有弹力B．图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有弹力C．图丙中，小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止状态，其中a绳竖直，b绳对小球有弹力D．图丁中，两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两球间有弹力答案：B解析：题图甲中，小球随车厢做匀速直线运动，运动状态不发生改变，水平方向上不受力，故A错误；假设题图乙中斜面对小球没有弹力，小球将在轻绳的拉力和重力作用下处于竖直状态，故斜面对小球有弹力，故B正确；假设题图丙中b绳对小球有弹力，则小球受到重力及两个拉力作用，水平方向上受力不平衡，小球无法处于静止状态，故b绳对小球无弹力，故C错误；假设题图丁中两球间有弹力，则细线不可能处于竖直状态，故两球间无弹力，故D错误．5.一款可调握力器结构如图所示，通过调节右侧旋钮可令弹簧下悬点在A到B间移动，从而使弹簧初始弹力在0到25N之间变化．已知弹簧下端处于A点时，弹簧与水平杆成53°角，当其调节到B点时，弹簧与水平杆成37°角，已知AB间长3.5cm，则该弹簧的劲度系数为(

)A．80N/m

B．900N/mC．1000N/mD．1200N/m答案：C

1.如图所示，用铁架台、弹簧和多个未知质量但质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系．(1)为完成实验，除了图中提供的实验器材，你还需要的实验器材有：________．(2)实验中你需要测量的物理量有：________、______________________________________．刻度尺弹簧原长弹簧挂不同个数的钩码时所对应的弹簧长度解析：(1)实验需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺．(2)为了测量弹簧的形变量；由胡克定律可知，实验中还应测量弹簧的原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的弹簧长度．(3)为完成该实验，设计的实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0，测量出一个钩码的重力；C.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式；首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请你将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：___________．CBDAEFG解析：实验中要先组装器材，即CB，然后进行实验，即D，最后数据处理，分析解释表达式，最后整理仪器，即AEFG.所以先后顺序为CBDAEFG.(4)若实验开始时你将图中的指针从P位置往下挪到Q，其余实验步骤不变且操作正确，则测量得到弹簧的劲度系数将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．解析：指针从P位置往下挪到Q，只是在测量弹簧的原长时，原长偏大，挂上钩码后，弹簧的伸长量依然没有改变，故没有影响，所以测量得到弹簧的劲度系数不变．不变2．某同学探究弹簧弹力与形变量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧的一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________(填“水平”或“竖直”)方向．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，弹簧长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如表所示．表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30竖直静止L31mm解析：(1)为保证弹簧的拉力与砝码盘和砝码的重力大小相等，弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．(2)弹簧静止时，记录长度L0；表中的数据L3与其他数据有效数字位数不同，所以数据L3不规范，标准数据读至cm单位的后两位小数，最后一位应为估读值，所以刻度尺的最小分度为1mm.(3)图甲是该同学根据表中数据作的图像，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________(填“L0”或“Lx”)的差值．(4)由图甲可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8N/kg)(5)图乙是另一组同学实验得到的弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图像，由此可求出该组所用弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留三位有效数字)，图线不过原点的原因是_______________．Lx4.910200弹簧自身存在重力

3．[重庆巴蜀中学高一上期中]某实验小组通过如图甲所示装置探究轻质橡皮筋弹力与长度的关系，实验步骤如下：①将橡皮筋一端固定在长木板的左端，橡皮筋另一端系一段细线，细线跨过长木板右端的定滑轮与小桶相连；②向小桶内注入一定质量的细沙，稳定后测量橡皮筋的长度l；③