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《重力与弹力》相互作用——力PPT课件

《重力与弹力》相互作用——力PPT课件 详细介绍:

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《重力与弹力》相互作用——力PPT课件

第一部分内容:学习目标

1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示.(重点)

2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念.(难点)

3.知道形变的概念,并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.

4.知道弹力的定义及产生的条件,会判断两个物体间是否存在弹力,并会判断弹力的方向.(重点)

5.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.(难点)

6.探究弹力和弹簧伸长的定量关系.

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重力与弹力PPT,第二部分内容:新知探究

基础梳理

一、重力

1.基本性质

(1)定义:由于________________而使物体受到的力,叫做重力.

(2)大小:G=_________.

(3)方向:总是___________.

(4)g的含义:重力加速度,通常取9.8 m/s2.

2.重心

(1)定义:物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可认为各部分受到的重力作用___________________,这一点就是物体的重心.

(2)决定物体重心位置的因素

①物体的_________.

②物体___________.

(3)确定重心位置:_________法.

3.力的图示

(1)力的三要素:力的大小、方向和_________.

(2)表示方法:可以用有向线段表示力.有向线段的_________表示力的大小,_________表示力的方向,__________________表示力的作用点.

二、弹力

1.形变:物体在力的作用下_________或_________会发生改变,这种变化叫做形变.

2.定义:发生_______的物体,由于要____________,对与它接触的物体会产生力的作用.

3.分类:压力、_________和_________.

4.方向:(1)压力和支持力:垂直于_________,指向被压或被支持的物体.

(2)绳的拉力:沿着绳子指向绳子_______________.

三、胡克定律

1.弹性形变:撤去作用力后能够____________的形变.

2.弹性限度:当形变超过一定的限度时,撤去作用力后,物体不能____________原来形状的限度.

3.胡克定律:弹簧发生____________时,弹力的大小F跟弹簧_______________的长度x成正比,即F=_________.

4.劲度系数:公式F=kx中的k称为____________,单位是____________,单位的符号是_________.

自我检测

思维辨析

(1)重力的方向也可以表述为指向地心.(  )

(2)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上.(  )

(3)书本放在桌子上,书本和桌子都发生了形变.(  )

(4)相互接触的物体间一定存在弹力.(  )

(5)在弹性限度内,两根弹簧被拉长相同的长度,弹力的大小一定相等.(  )

(6)在弹性限度内,同一根弹簧被拉伸长度x和被压缩长度x,弹力的大小相等.(  )

基础理解

(1)(2019•桐庐校级月考)从科学方法角度来说,物理学中引入“重心”概念主要运用了(  )

A.控制变量方法  B.等效替代方法

C.理想实验方法  D.建立模型方法

(2)在图中,C图中的接触面是光滑的,A、B两球间一定有弹力作用的是(都静止)(  )

提示:选B.判断A、B两球间有无弹力,要依据弹力产生的两个条件:一是相互接触;二是发生弹性形变.四个选项中都满足了接触这一条件,但是否发生了形变难以观察,这时可以利用“假设法”来判断.在A图中,若拿去A球,则B球静止,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力;在B图中,若拿去A球,则B球将向左运动,故A、B间存在相互挤压,即A、B间存在弹力;在C图中,若拿去A球,则B球静止,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力;在D图中,A、B间可能有弹力,也可能无弹力,故选项B正确.

(3)在地球上,由于物体受到地心引力的影响,都有向下运动的趋势,这是我们都熟知的自然现象.可是在中国科技馆中,却有这样一种物体,名叫双锥体,如图所示.将双锥体滚子移到导轨较低的一端,再放开双手,锥体将会自动上滚.也就是说双锥体可以在没有外力的作用下,由低向高运动,双锥体会爬坡.我们看到的现象就是双锥体由低处向高处运动.试解释这一现象.

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重力与弹力PPT,第三部分内容:师生互动

重力的性质和重心的位置

问题导引

如图所示,树上的苹果会落向地面;建筑工地上工人常用重垂线来检测墙壁是否竖直.为什么树上的苹果总要落向地面?为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢?

要点提示 物体落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用;重垂线能检测墙壁是否竖直,也是因为重力的方向是竖直向下的,重锤静止时,悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的,如果墙壁与细线平行,就说明墙壁是竖直的,没有倾斜.

【核心深化】

1.重力的产生、方向、大小和重心

产生  由于地球的吸引而使物体受到的力,一般不等于地球吸引力

方向  竖直向下或垂直于水平面向下

大小  G=mg

(1)在同一地点,重力的大小与质量成正比

(2)在不同地点,同一物体的重力随纬度的增加而增大,随海拔高度的增加而减小

(3)重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他的力无关

2.重心与物体形状、质量分布情况的关系

关键能力1 对重力的理解

(2019•广西玉林高一期中)关于重力的说法,正确的是(  )

A.重力就是地球对物体的吸引力

B.只有静止的物体才受到重力作用

C.同一物体在地球上无论向上或向下运动,都受到重力

D.物体只有在向下运动时才受到重力作用

关键能力2 对重心的理解

关于物体的重心,下列说法不正确的是(  )

A.物体的重心有可能不在物体上

B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心

C.一砖块平放、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的动作时,其重心在体内的位置不变

关键能力3 用重心知识解释生活现象

在对重力的本质认清之前,我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用.我国西安半坡出土了一件古代的尖底陶瓶,如图所示,这种陶瓶口小腹大,有两耳在瓶腰偏下的地方,底尖,若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水.试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的.

借题发挥

确定重心的方法

(1)质量分布均匀的物体,重心位置只跟物体的形状有关.

若物体的形状是中心对称的,对称中心就是重心.如:直尺、铅球等实心物体,以及篮球、排球等空心物体,它们的重心都在几何中心,如图所示.

(2)悬挂法确定薄板状物体的重心.

原理:二力平衡时,两个力等大反向.

方法:薄板状物体的重心可用悬挂法确定,如图所示,先在A点把板悬挂起来,物体静止时,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体悬挂起来,同理知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点O就是薄板的重心位置.

【达标练习】

1.(2019•兴庆校级期末)下列关于重力、重心的说法,正确的是(  )

A.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合

B.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外

C.用一绳子将物体悬挂起来,物体静止时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上

D.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的

2.如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会(  )

A.一直下降

B.一直上升

C.先升高后降低

D.先降低后升高

弹力的有无和方向的判断

问题导引

如图所示,将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中,钢球在各容器的底部与侧壁相接触,处于静止状态.若钢球和各容器都是光滑的,各容器的底部均处于水平面内,各容器的侧壁对钢球有没有弹力作用?

要点提示 在将容器的侧壁去掉时,钢球仍处于静止,故各容器的侧壁对钢球没有弹力作用.

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重力与弹力PPT,第四部分内容:核心素养聚焦

绳、杆、弹簧和橡皮筋都能产生弹力,但是有的能瞬间变化,有的则不能;弹力的大小有的可用胡克定律和平衡条件求出,有的只能根据平衡条件和运动定律求出;弹力的方向也不相同.比较如下:

既可受拉力,又可受压力

形变量是微小的

形变消失或改变几乎不需要时间

弹簧

既可受拉力,又可受压力

非微小形变

一般形变变化需要一段时间

仅能受拉力

形变量是微小的

形变消失或改变几乎不需要时间

橡皮筋

仅能受拉力

非微小形变

一般形变变化需要一段时间

【达标练习】

1.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2 N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力(  )

A.大小为2 N,方向平行于斜面向上

B.大小为1 N,方向平行于斜面向上

C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上

D.大小为2 N,方向竖直向上

2.(多选)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3 N,GB=4 N.A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧的弹力F=2 N,则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是(  )

A.5 N和6 N B.5 N和2 N

C.1 N和6 N  D.1 N和2 N

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