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(共32張PPT)
3.1 重力與彈力
亞運賽場上，中國隊前鋒一發大力射門，引發全場歡呼
問題1．為什么原本飛速運動足球在網中速度降為0？
問題2．為什么原本松弛的網，向右拉伸繃緊？
網給球了一個減速的作用
球給了網一個拉長的作用
物體與物體之間的相互作用
力
定義：
效果：1.力使運動狀態發生改變
2.力是物體產生形變的原因
物質性：力不能離開物體而獨立存在。每個力的產生都必須同時聯系兩個物體：施力物體和受力物體
問題3.沒有任何物質存在的虛空中，有力存在嗎？
臺球比賽中，不同的擊球方向，不同的擊球力度，乃至擊打白球不同的位置都會影響白球的軌跡
問題1.影響力作用效果的三大要素是什么？
大小、方向、作用點
問題2.用什么圖形可以兼顧這三個要素，將力畫出來？
有向線段
用一條有向線段來表示力的三要素
線段的長度—大小
箭頭的方向—方向
起點(終點)—作用點
F=10N
力的圖示
2、從作用點開始沿力的方向畫一線段，線段的長度由力的大小和所選標度確定。
3.標上箭頭表示力的方向，標出力的表示符號。
5N
力的示意圖
只準確畫出力的作用點和方向粗略表示力的大小
F=10N
F
力的兩種圖像
1、選定合適的標度；
牛頓發現，蘋果都會向下掉落，而大的蘋果相比小的會使頭發形變更明顯。
問題1.什么力使蘋果下落？
重力：由于地球的吸引而使物體受到的力
問題2.這個力的大小和什么有關？
同一位置的物體重力的大小跟物體的質量 m 成正比
（g一般=9.8N/kg）粗略計算時取10N/kg
問題3.由公式判斷，同一物體在地球不同位置所受重力相同嗎？
地球不同位置，g值不同，導致重力不同
重力的大小可以由彈簧測力計測出
二力平衡
G
在彈簧測力計靜止時，彈力等于重力
問題4.彈簧測力計上直接讀取的是重力嗎？
F彈
原理：彈簧形變量越大，彈簧里的彈力越大
方向：豎直向下
在工地上，建筑工人往往用重錘檢驗砌的墻是否豎直
問題1.由此判斷，重力的方向是？
指向地心？
垂直向下？
等效替代法：
將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法。
曹沖稱象是著名的歷史故事，他巧妙地把不可分割的大象換成可分割的石頭測量，體現了自己的聰明才智
問題1.曹沖稱象運用了什么物理方法解決問題？
重力的作用點：重心
從效果上看，我們可以認為各個部分受到的重力作用集中于一點，這一點是物體重力的作用點，叫做物體的重心。
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
G
重心的確定
質量分布均勻，形狀規則的物體重心位置在幾何中心
質量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關外，還跟物體內的質量分布有關。
重心的位置可以不在物體上。
尋找重心的方法
1.懸掛法：
先在A點把物體懸掛起來，通過A點畫一條豎線AB。
再選另一點D把物體懸掛起來，過D點畫一條豎線DE。則可知物體的重心在AB和DE的交點C。
2.支撐法
重心的應用
重心越低，物體越穩定
改變姿態，提升重心的相對位置
形變
形變：物體在力的作用下形狀或體積發生改變，這種變化稱為形變。
問題1.以上兩種形變有什么不同嗎？
彈性形變：在形變后能夠恢復原狀，這種形變叫彈性形變
形變
塑性形變：撤去力后不能自動恢復原狀的形變
問題2.如果用非常大的力拉彈簧，撤去力后，彈簧一定能恢復原狀嗎？
形變
彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去外力后，物體就不能完全恢復原來的形狀。
彈力
撐桿跳比賽中，運動員用力下壓桿子，使桿彎曲形變。隨后運動員獲得一個向上的力，從而騰空完成跳躍
問題1.運動員獲得的向上的力，是誰給予的？為什么？
桿子
發生彈性形變的物體要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫做彈力。
問題2.從彈力的定義，你能嘗試歸納彈力產生的條件嗎？
彈力
產生條件：接觸+彈性形變（擠壓）。
光滑斜面
判斷彈力的有無
彈力
問題3.桿子給運動員的力作用在哪里？
運動員手掌的接觸
彈力作用點：兩個物體的接觸面上
接觸力：拉力、壓力、摩擦力等
非接觸力：重力、磁力等
鋼尺的形變方向_______
氣球的形變方向_______
氣球對鋼尺的彈力方向_______
鋼尺對氣球的彈力方向_______
向下
向上
彈力的方向
向上
向下
觀察實驗，總結歸納
觀察實驗，總結歸納
彈簧的形變方向
氣球的形變方向
氣球對彈簧的彈力方向
彈簧對氣球的彈力方向
向下
向上
F
向下
F
向上
彈力方向：與彈性形變方向相反
彈力的方向
① 支撐面的彈力
壓力：方向垂直于支持面而指向被壓的物體
支持力：方向垂直于支持面，指向被支持的物體．
②繩的彈力
由于繩被拉長而對所拉物體產生的彈力，通常稱為拉力．拉力的方向總是沿繩而指向繩收縮的方向．
F壓
F支
F拉
與繩子不同，桿的彈力可能沿桿方向，也可能不沿桿方向.
主要由力的平衡判斷方向
F
F
彈力的方向
1.面和面接觸
方向：垂直于接觸面
2.點和面接觸
方向：過點垂直于面
3.點和點接觸
方向：垂直于過接觸點的切線（切面）
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
彈力的大小
通過力的平衡間接得到
FN
mg
FN=mg
彈簧的彈力大小與什么有關？
實驗：探究彈簧彈力與形變量的關系
實驗器材：彈簧、刻度尺、鐵架臺、質量相同的鉤碼若干。
實驗步驟：
實驗結論：彈簧發生彈性形變時，彈力的大小Ｆ與彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比。
胡克定律
(1)式子中的k是彈簧的勁度系數，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長度、粗細、材料等因素決定．
(2)式子中的x是彈簧的形變量，不是彈簧的長度，該實驗中x表示彈簧的伸長量．如果壓縮彈簧，x可以表示彈簧的縮短量．
(3)胡克定律是力學的最重要基本定律之一，其實際表達式為F ＝－kx，式中負號表示彈力方向與形變量方向相反．為了方便，平時進行彈簧彈力計算時，我們不需要寫出負號.
想一想：有同學在自己動手做實驗后發現，圖像總有一個橫截距，你認為可能是哪些原因導致的？
彈簧自身存在重力
如何避免這種誤差？

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