《【教学课件】第1课时力重力弹力.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【教学课件】第1课时力重力弹力.ppt（61页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、本章从力的基本定义出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性、力的矢量性、力的相互性物体的受力分析法是物理学重要的分析方法，力的合成与分解是解决力学问题的重要环节由于它的基础性和重要性，决定了这部分知识在高考中的重要地位高考对本章知识的考查重点是：,1.三种常见的力，为高考必考内容，以后也将是频繁出现的热点.2.力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合，或选择、填空或计算论述，或易或难，都可能出现从最近的高考中也有体现单纯考查本章内容多以选择、填空为主，难度适中，与其它章节结合的则以综合题出现，也是今后高考的方向,建议从以下几个方面进行复习按照考纲的
2、要求，本章内容可以分成三部分，即：力的概念、三种性质的力；力的合成和分解；共点力作用下物体的平衡其中重点是对摩擦力和弹力的理解、运用平行四边形定则进行力的合成和分解难点是受力分析,1在三种性质力中，“弹力”、“摩擦力”属高考热点，其中弹力大小和方向的判断，尤其 是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合应用在高考中出现的频率极高，应引起重视静摩擦力是一种很有意思的力，它的大小、方向、是否存在都会随其它力而发生变化因此分析静摩擦力，应学会从物体的运动状态和应用牛顿运动定律来进行分析,2正确地对物体进行受力分析是研究力学问题的基础和关键分析物体受力时，要将物体与其他物体隔离开，只分析物体所受的“性质力”
3、，不分析那些“效果力”，要不漏力也不多力要准确地分析物体受力的方向，如：压力垂直于接触面，摩擦力沿接触面的切线，安培力服从左手定则且垂直于电流和磁场所决定的平面，等等,3力和运动的合成、分解遵从矢量的平行四边形定则，这一知识点无论在静力学还是动力学的应用中都占有非常重要的地位，高考中往往将其与一些数学方法(如几何法、图象法、函数法等)结合在一起使用，旨在考查学生的综合应用能力及用数学知识解决物理问题的能力,4平衡状态下的物体是高中物理中重要的模型，解平衡问题的基础是对物体进行正确的受力情况分析共点力作用下物体的平衡条件是合力为零分析物体平衡的方法有：动态平衡法、整体法、隔离法、正交分解法、假设
4、法、相似三角形法、三角函数法等,第1课时力重力弹力,一、力1力的定义：力是 _的作用2力的基本特征(1)力的物质性：力不能脱离物体而独立存在有力就一定存在_物体(2)力的相互性：力的作用是相互的，施力物体同时也一定是_(3)力的矢量性：力是矢量，其合成与分解遵从_，有大小和方向(4)力的作用效果：使物体_或使物体_发生改变(5)力的三要素：_、_、_,3力的分类：(1)按 分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等(2)按 分：压力、支持力、拉力、推力、动力、阻力,二、重力1重力：是由于地球对物体的_而产生的2重力的大小：重力与质量的关系为_，重力的大小可用_测出，其大小在数值上等于物体
5、静止时对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力，但不能说重力就是对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力，因为这是两种_的力一个物体的重力不受运动状态的影响，在超重、失重、完全失重的情况下，重力_3重力的方向：_,4重心：_(1)重心可能在物体上，也可能在物体外(2)影响重心位置的因素：,与质量分布情况及物体的形状有关：质量分布均匀的规则物体，其重心在其_.,(3)实验确定重心的方法悬挂法薄板形物体的重心，可用悬挂法确定(如图甲、乙所示)，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
6、重心一定在通过CD的竖直线上，则重心的位置一定是_,AB、CD的交点.,三、弹力1定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状,会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力产生弹力时，施力物体与受力物体同时形变，但弹力是由于_而引起2产生条件：(1)两物体_；(2)有_.,【说明】(1)以上两个条件缺一不可，如右图放在光滑水平面上的两个小球，靠在一起，两小球间就不存在弹力作用因为两小球虽靠在一起，并无挤压，因而没有发生形变，故不产生弹力(2)弹力是一种接触力，必须存在于直接接触的物体间,(3)根据力的相互性，弹力的作用也应是相互作用的两个物体之间的，因此弹力必须产生在同时形变的两物体间不可能出现一
7、个物体产生形变对另一物体产生弹力，而受到弹力的物体却不发生形变(4)弹力与形变同时产生，同时消失,3弹力方向：弹力的方向与_的方向相反压力(支持力)的方向垂直于支持面指向被压(被支持)的物体，绳的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向4弹力的大小计算：(1)对于弹簧，弹力的大小与形变量成正比，即_；k是由弹簧本身特性决定的物理量，叫做劲度系数(2)除弹簧外，其他物体所受弹力的大小，通常利用_或_建立方程求解,F=kx,平衡条件,动力学规律,物体形变,至于重力的方向，教材说得很清楚：重力的方向总是竖直向下通常的理解是：垂直于水平面向下，而不一定是指向地心,二、弹力的方向1对于点与面、面与面接触的情
8、形，弹力的方向总跟接触面垂直对于接触面是曲面的情况，要先画出通过接触点的切面，弹力就跟切面垂直 2对于杆的弹力方向问题，要特别注意不一定沿杆，沿杆只是一种特殊情况，当杆与物体接触处情况不易确定时，应根据物体的运动状态，利用平衡条件或动力学规律来判断,2分析主动力和运动状态是判断弹力有无的金钥匙分析主动力就是分析沿弹力所在直线上，除弹力以外其它力的合力看该合力是否满足给定的运动状态，若不满足，则存在弹力，若满足，则不存在弹力,如下图所示，已知小球静止，甲中的细线竖直，乙中的细线倾斜，试判断图中小球所受弹力的方向,【解析】小球除受重力外，还受其他力的作用,甲、乙两图中均可采用“假设法”分析：在两图
9、中，若去掉细线，则小球将下滑，故两细线中均有沿线方向的拉力；在甲图中若去掉斜面体，小球仍能在原位置保持静止状态，故甲球不受斜面的弹力；在乙图中若去掉斜面体，则小球不会在原位置静止，故乙球受斜面的弹力【答案】甲图中小球受细线向上的拉力；乙图中小球受细线斜向上的拉力和垂直斜面的弹力,【点评】(1)细线、支撑面是重要的物理模型，应加以重视(2)假设法分析问题，在以后经常用到,1.在如右图所示的小车内放一质量为m的光滑球，试分析在下列两种情况下球各受几个弹力作用？(1)小车向右做匀速直线运动(2)小车向右以加速度a做匀加速直线运动,【解析】(1)当小车做匀速直线运动时，水平、竖直方向所受合力均为零，故
10、车壁对球无弹力，车底对球有弹力，故球受一个弹力(2)当球向右做加速运动时，竖直方向受力平衡：FN1mg，水平方向，由牛顿第二定律得FN2ma，故受两个弹力【答案】见解析,二、几种常见模型的弹力方向,如右图所示，质量分布不均匀的圆球放在支架上，O为圆点，O为球的重心，试作出球所受弹力的示意图,【解析】相接触物体间的弹力，应与接触面垂直，本题中的弹力，应过接触点与该处球的切面垂直，即过接触点指向球心，两弹力的示意图如右图所示【答案】见解析,【点评】本题中小球受的弹力指向球心，易误认为弹力的方向指向球的重心由解析可知，弹力的方向与重心位置无关,街道两旁路灯如右图所示，试分析各灯所受杆的弹力方向,【解
11、析】由于灯都处于平衡状态，根据二力平衡条件知，杆对灯的作用力方向跟重力的方向相反，竖直向上，且作用力的大小与重力的大小相等，所以灯受杆的作用力竖直向上、大小等于mg.由此可知支撑灯A、C的杆的弹力不沿杆的方向，而支撑灯B的杆的弹力沿杆的方向【答案】见解析,三、弹力大小的计算对弹簧而言，弹簧弹力Fkx，特别注意其中的x为弹簧的形变量，而不是弹簧的长度，弹簧如果处于伸长状态，则xll0；弹簧如果处于压缩状态，则xl0l，其中l0为弹簧原长对非弹簧弹力的问题，通常根据物体的受力情况，由力的平衡条件或牛顿第二定律求解，这类问题在后续复习中有相关例析，这里只举例分析弹簧弹力的计算,如右图所示，两物体重力
12、分别为G1、G2，两弹簧劲度系数分别为k1、k2，弹簧两端分别与物体和地面相连用竖直向上的力缓慢向上拉G2，最后平衡时拉力F=G1+2G2，求该过程两个物体高度的增量h1和h2.,3.两个物体A、B，其中GA3 N，GB4 N，如右图所示A用细线悬挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间夹一弹簧，弹力为2 N则线对A的拉力FT，B对地面的压力 FN 的可能值分别为()A7 N 和0B5 N 和2NC1 N 和6 N D2 N 和5 N,【解析】弹簧是处于压缩状态还是伸长状态，题中并未明确，故若想判断线对A的拉力和B对地面的压力，必须知道弹簧弹力的大小和方向，因此可以分别假设弹簧为伸长和压缩状态
13、，所以答案可能为两个假设弹簧为伸长状态，弹力为F2 N，分别对A、B进行受力分析对A：FTGAF对B：FFNGB解得：FT5 N FN2 N选项B正确假设弹簧为压缩状态，弹力为FN2 N，分别对A、B进行受力分析对A：FTFGA对B：FNGBF解得：FT1 N FN6 N所以选项C也正确【答案】BC,当垫片向右移动时，两弹簧弹力大小由平衡条件可知仍相等，但由于两弹簧的劲度系数不同，所以压缩量不同，又两弹簧原长相等，所以垫片向右移动时，两弹簧长度不相等，故AC错误，B项正确；弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，所以垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生变化，所以D项正确故答案为BD.【答案】BD,教
14、材中关于弹簧的相关问题主要是掌握胡克定律，近年高考试题或模拟试题多以弹簧与物体相连接求弹簧弹力或其他力的大小为主，本题将两个劲度系数不同的弹簧连接，立意、情境新颖，设问过程又没有超出大纲要求，不要求计算两弹簧连接后的劲度系数，只要求讨论连接后两弹簧弹力的大小关系，考生可以根据平衡 条件得出结果在高考备考时，对于弹簧连接后两弹力关系这样的问题必须掌握,本题解题的关键是讨论两弹簧弹力是否相等，恰当选择研究对象分析出连接点处于平衡状态是解决问题的突破口所以做力学试题第一步就要注意恰当地选取研究对象,(2009年高考浙江卷)如下图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q0)的相同小球，小球之间
15、用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，(若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为)(),【解析】对最左边的带电小球进行受力分析，小球受到中间小球对其的斥力，最右边小球对其的斥力以及弹簧对其的拉力，然后根据平衡条件列方程，可得k k k0(ll0)，解得l0l故答案为C.【答案】C,1关于重心的叙述，正确的是()A物体所受重力的作用点叫重心 B只有物体的重心处才受到重力的作用 C质量分布均匀的圆柱体的重心在其轴线的中点 D球体的重心总在球心,【解析】物体各部分所受重力可以看成是作用在重心上，故A对、B错；质量均分布的物体的重心才在其
16、几何中心上，故C对、D错【答案】AC,2关于弹力，下述说法正确的是()A通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力 B轻绳、轻杆上产生的弹力方向总是在绳、杆所在的直线上 C两物体相互接触一定有弹力存在 D压力和支持力的方向总是垂直于接触面,【解析】对选项B，轻杆上产生的弹力方向可以不沿杆对选项C，相互接触的物体可以不发生形变，而无弹力【答案】AD,3关于力的说法，下列结论正确的是()A只有有生命的物体才会施加力 B受力的物体同时也是施力的物体 C静止的物体不受力，运动的物体才受力 D只有接触的物体间才可能相互施加力,【解析】任何一个物体不管它是否有生命，都可以对其他物体施加力的作用，所以选项A错
17、误；物体间力的作用总是相互的，物体在受力的同时也在施力，选项B正确；力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，选项C错误；磁场吸引铁块，磁铁和铁块可能并没有接触，可见D选项错误【答案】B,4 探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m，悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为(),AL00.02 mk500 N/m BL00.10 mk500 N/m CL00.02 mk250 N/m DL00.10 mk250 N/m【解析】由胡克定律知F1k(L1L0)F2k(L2L0)由代入数据解得：L00.10 m，k250 N/m.【答案】D,5.质量为70 kg的人通过定滑轮将质量为10 kg的物体拉起，如右图所示人至少要用多大的力拉绳？地面此时对人的支持力为多大？(g9.8 N/kg),【解析】过滑轮的这条绳拉力处处大小一样，人至少要用等于物体重力大小的力拉绳，即FTG109.8 N98 N人受向上的力有两个(绳的拉力和地面的支持力)，这两个力之和与人向下的重力相等，地面的支持力FN(709.898)N588 N.【答案】98 N588 N,高考水准小试点击进入链接,
