高中物理第一冊力、重力、彈力課件

1、力、重力、彈力,要點·疑點·考點,課 前 熱 身,能力·思維·方法,延伸·拓展,要點·疑點·考點,一、力的概念,1.力是物體對物體的作用，有受力物體必有施力物體，反之亦然.力的作用是相互的.,2.力是矢量，餃有大小，又有方向.力的三個要素是大小、方向、作用點，可用一根帶箭頭的線段表示力 ，這種方法叫做力的圖示.,3.力的作用效果是使物體發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài).,

2、要點·疑點·考點,4.力的分類：可根據(jù)性質(zhì)命名，如重力、彈力、摩擦力、分子力、磁場力等；也可根據(jù)效果命名，如拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、回復(fù)力等.,力也可以按相互作用分類，如場力(重力、電場力、磁場力等)；接觸力(彈力、摩擦力)；力還可以按研究對象的范圍來分類，如內(nèi)力、外力.,要點·疑點·考點,二、重力,1.產(chǎn)生：重力是由于地球吸引而使物體受到的力.,2.大?。篏=mg，物體的重力大小

3、與物體的運動狀態(tài)無關(guān).,3.方向：豎直向下.,4.重心：重力的作用點.重心可以在物體上，也可以不在物體上.,要點·疑點·考點,三、彈力,1.產(chǎn)生條件：直接接觸、相互擠壓(或發(fā)生形變).,2.方向：彈力的方向與形變的方向相反，作用在迫使物體發(fā)生形變的物體上 . (1)繩子的拉力的方向沿繩指向繩子收縮的方向. (2)接觸面的壓力或支持力方向垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體.,要點·疑點·考點

4、,3.大?。?(1)彈簧的彈力：在彈性限度內(nèi)，可由胡克定律求出.胡克定律表達式F=kx. (2)非彈簧的彈力，一般可由牛頓定律或平衡條件求出.,,課 前 熱 身,1.畫出以下幾個力的圖示，并指出各力的受力物體與施力物體和各力的性質(zhì).(1)人對車水平向右的推力250N.(2)鐵錘對釘子豎直向下的打擊力400N.(3)水對船豎直向上的浮力3.5×105N.(4)豎直向上飛行的質(zhì)量為2×103kg的火箭所受

5、的重力.,課 前 熱 身,2.請判斷下面說法的正誤(1)力的物質(zhì)性體現(xiàn)在力不能脫離物體而獨立存在(正確)(2)大小方向都相同的兩個力，作用效果一定相同(錯誤)(3)拳擊運動員用盡全力擊出一拳，卻未擊中對方，故出拳過程中，只有施力物體而沒有受力物體.(錯誤)(4)靜止在水平面上的物體對水平面的壓力就是物體的重力(錯誤),課 前 熱 身,3.如圖1-1-1所示，下列各圖中A、B之間是否有彈力作用?若有請畫出B受到A對它的彈力示意圖.

6、,圖1-1-1,,能力·思維·方法,【例1】下圖1-1-2中的球和棒均光滑，試分析它們受到的彈力.,圖1-1-2,能力·思維·方法,【解析】甲圖中，A球受到右側(cè)筒壁對它的彈力Ｆ1，方向水平向左，B球?qū)λ闹С至BA，方向沿兩球心連線斜向上，如圖1-1-3所示.B受到的彈力為A對它的壓力FAB，左側(cè)筒壁對它的彈力F2，底面對它的支持力Ｆ3，如圖1-1-4所示.,能力·思維·方法

7、,乙圖中，棒與半球形碗有兩個接觸點，底端受力與碗面垂直，沿半徑指向球心.上接觸點處的彈力垂直于棒斜向上.如圖1-1-5所示.,能力·思維·方法,丙圖中，球所受彈力只有地面對它的支持力(圖略).球與左邊的臺階雖然接觸了，但這們之間沒有相互擠壓，不存在彈力，也可以假設(shè)臺階對球有斜向右上的彈力，則球不可能靜止在圖示位置，而應(yīng)該加速向右運動，可見該力不存在.,【解題回顧】分析彈力時，首先要看物體與周圍哪些物體接觸，再看與其接

8、觸的物體之間是否相互擠壓，對是否相互擠壓不明確的，可以采用假設(shè)法，根據(jù)假設(shè)判斷其受力是否能與物體運動狀態(tài)相吻合.,能力·思維·方法,【例2】如圖1-1-6所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1、m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1、k2，上面的木塊壓在上面彈簧上(但不拴住)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊直到它剛離開上面的彈簧，在這個過程中，下面木塊移動的距離為(A)A.m1g/k1 B.m2g/k1C.

9、m1g/k2 D.m2g/k2,圖1-1-6,能力·思維·方法,【解析】下面的木塊移動的距離就是下面彈簧總長度的變化，即下面彈簧形變量的變化，由胡克定律F=kx,得△x=△F/k, △F為初末狀態(tài)的彈簧中彈力的變化. 初狀態(tài)，研究m1、m2整體，由平衡條件得下面彈簧的彈力F=(m１+m2)g； 末狀態(tài)，研究m2,由平衡條件得下面彈簧彈力F′=m2g. 由胡克定律，下面彈簧向上恢復(fù)的長度△x=

10、△F/k2=(F′-F)/k2=m1g/k2，答案選A.,能力·思維·方法,【解題回顧】應(yīng)用胡克定律時，可以靈活地把公式F=kx改寫成腇=k膞，這樣在計算彈簧形變量的變化量時，可以用彈力的變化量來求解.,能力·思維·方法,【例3】彈簧秤不測力時彈簧長4cm，當(dāng)它兩側(cè)如圖1-1-7各掛一個100g的砝碼時，彈簧長8cm，要使彈簧秤的彈簧伸長為12cm，則應(yīng)該(D)A.在右側(cè)再加掛一個100g的砝碼

11、B.在右側(cè)再加掛一個200g的砝碼C.在左右兩側(cè)各掛一個100g的砝碼D.在左右兩側(cè)各掛一個200g的砝碼,能力·思維·方法,圖1-1-7,能力·思維·方法,【解析】當(dāng)兩側(cè)各掛一個100g砝碼時，彈簧中的彈力為F1=m1g=1N(g取10m/s2，該取值不影響結(jié)果)，彈簧伸長量x1=8-4=4cm.由胡克定律F=kx，得k=F1/x1=25N/m.當(dāng)彈簧伸長為12cm時，其伸長量為x2=12

12、-4=8cm,則 F2=k x2=2N，所以應(yīng)在彈簧秤兩側(cè)各掛一個200g的砝碼.,能力·思維·方法,【解題回顧】本題除考查胡克定律應(yīng)用之外，還要求學(xué)生能理解彈簧秤的原理，彈簧秤的讀數(shù)等于彈簧的彈力，這一點有許多學(xué)生會錯誤地認為當(dāng)兩側(cè)各掛100g砝碼時彈簧秤讀數(shù)為2N.豎直彈簧秤下掛100g砝碼靜止時，彈簧的受力中的彈力小為2N，這是導(dǎo)致本題錯誤的主要原因，實際上此時彈力的大小為1N?,能力·思維

13、·方法,【例4】如圖1-1-8所示，小車上固定著一根彎成角的曲桿，桿的另一端固定一個質(zhì)量為m的球，試分析下列兩種情況下桿對球的彈力大小及方向：(1)小車靜止不動；(2)小車以加速度a向向右運動.,圖1-1-8,能力·思維·方法,【解析】(1)因整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，球只受重力和桿對它的彈力兩個力作用，根據(jù)物體平衡條件可知，桿對球的彈力大小為mg，方向堅直向上.(2)當(dāng)系統(tǒng)處于加速運動狀態(tài)時，小球只受重力和

14、桿對其彈力作用，但其合外力不再為0，而是使球隨車一起向右做加速運動.設(shè)小球受彈力方向與豎直方向成θ角，受力如圖所示.根據(jù)牛頓第二定律，球受重力和彈力的合力就是水平向右，如圖1-1-9所示.,能力·思維·方法,圖1-1-9,由圖可知，水平方向上：Fsinθ=ma；豎直方向上：Fcosθ=mg，得F=tanθ=a/g. θ =arctan(a/g).,能力·思維·方法,【解題回顧】分析彈力時，應(yīng)

15、注意彈力方向的特點：(1)繩中拉力方向沿繩指向繩收縮方向；(2)接觸面間的壓力或支持力與接觸面垂直.桿中的彈力方向則要注意根據(jù)物體的運動狀態(tài)來確定.本題中的彈力方向就容易錯誤地認為是沿桿的方向.,,延伸·拓展,【例5】一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，小彈簧比大彈簧長0.2m，它們的一端平齊并固定在地面上，另一端自由，如圖1-1-10(甲)所示.當(dāng)壓縮此組合彈簧時，測得力與壓縮距離之間的關(guān)系圖像如1-1-10(乙)圖所示，求兩根彈簧的

16、勁度系數(shù)k1和k2.,（甲）,（乙）,圖1-1-10,延伸·拓展,【解析】由圖像可知，當(dāng)x=0.2m時，F(xiàn)1=2N,在此之前，F(xiàn)與x成正比，說明只有小彈簧被壓縮，也就是對小彈簧來說，壓縮量為0.2m時，彈力大小為2N，由胡克定律得k1=F1/x1=2/0.2N/m=10N/m；當(dāng)x=0.3m時，F(xiàn)2=5N,從x=0.2m至0.3m的過程中，兩根彈簧都被壓縮，而大彈簧的壓縮量為(x2-x1)，則F2=k1x2+k2(x2-x1