高三復(fù)習(xí)物理課件：力的概念重力彈力ppt

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,2,,第1講力的概念重力彈力,,力物體的平衡,第一章,3,4,5,力,力的概念,力的三要素,大小方向作用點(diǎn),力的分類,按性質(zhì)分,重力彈力摩擦力,滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力,按效果分：拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、回復(fù)力、向心力等,力的等效替代,力的合成力的分解,平行四邊形定則,共點(diǎn)力作用下物體的平衡,平衡狀態(tài)：靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)平衡條件：F合=0處理方法,整體法、隔離法合成法、分解法,,,,,,,,,,6,一、力1.力的概念力是物體對物體的作用.2.力的性質(zhì)(1)力的物質(zhì)性：力是不能離開物體而獨(dú)立存在的，有力存在，必然同時(shí)存在施力物體和受力物體.,7,(2)力的相互性：甲對乙施力，乙對甲也同時(shí)施力，即力總是成對出現(xiàn)的.這一對力稱為作用力與反作用力.(3)力的矢量性：力既有大小，又有方向，而且它的加法運(yùn)算遵循平行四邊形定則.,8,3.力的作用效果:使物體發(fā)生形變或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變.說明：形變是指形狀或體積的變化.常見的有拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是指速度的改變，即產(chǎn)生加速度.4.力的單位：牛(N)，測量工具：測力計(jì)(彈簧秤).,9,5.力的三要素及力的圖示(1)力的作用效果與力的大小、方向、作用點(diǎn)均有關(guān).力的大小、方向、作用點(diǎn)稱為力的三要素.(2)力的三要素可以用一段有向線段表示出來，其長度表示力的大小，箭頭表示力的方向，箭頭(或箭尾)表示力的作用點(diǎn)，這種方法叫力的圖示.,10,6.力的分類(1)按力的性質(zhì)分：重力、彈力、摩擦力、分子力、核力、電場力、磁場力等.(2)按力的效果分：動(dòng)力、阻力、壓力、拉力、支持力、浮力、向心力、回復(fù)力等.(3)按研究對象分：內(nèi)力、外力.(4)按作用方式分：接觸力和非接觸力(場力)，重力、電場力、磁場力等為非接觸力，彈力、摩擦力為接觸力.,11,關(guān)于力的概念，下面敘述正確的是()A.力存在必須物體與物體有接觸B.一個(gè)物體受了幾個(gè)力，它就對別的物體施加了幾個(gè)力C.物體相互作用時(shí)總是先施力后受力D.只要物體受到力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就一定發(fā)生改變,思考1,B,12,兩個(gè)相互作用的物體不一定相互接觸，如萬有引力、庫侖力等，相反，如果忽略萬有引力，兩個(gè)相互接觸的物體間也不一定有力的作用，如靠在一起放在光滑水平面的兩個(gè)小球，由于沒有擠壓，也就沒有彈力，所以A錯(cuò)；由力的相互性可知，B正確，C錯(cuò)誤；物體受到力的作用，可能只發(fā)生形變，如彈簧兩端受平衡力作用時(shí)(受平衡力不等于不受力)，所以D錯(cuò).,13,二、重力1.重力的產(chǎn)生:重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力.說明：重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個(gè)分力，另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力.由于重力遠(yuǎn)大于向心力，在一般的情況下，計(jì)算時(shí)可近似認(rèn)為物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，但在概念上不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力.,14,2.重力的大小:重力與物體的質(zhì)量的關(guān)系為G=mg.(1)g為物體所在位置的重力加速度，重力加速度隨緯度的增大而增大，隨高度的增大而減小，但在處理一般問題時(shí)，在地球表面上及在地球表面附近不高的地方，因?yàn)橹亓铀俣炔顒e不大，故可認(rèn)為同一物體的重力不變.通常在地球表面附近，g取9.8m/s2.(2)物體所受的重力與物體的運(yùn)動(dòng)情況無關(guān).,15,3.重力的方向：豎直向下，與水平面垂直，并不嚴(yán)格指向地心(赤道、兩極除外)，不可理解為與支持面垂直.也不能認(rèn)為是垂直向下.4.重力的等效作用點(diǎn)——重心(1)物體各部分都要受到重力作用，重心是合力的作用點(diǎn)，即等效作用點(diǎn).,16,(2)重心的位置與物體的形狀及質(zhì)量分布情況有關(guān)，對于質(zhì)量分布均勻、且有規(guī)則形狀的物體，其重心就在幾何中心上.對于形狀不規(guī)則或者質(zhì)量分布不均勻的薄板，可用懸掛法確定重心的位置.(3)物體的重心不一定在物體上.,17,下列說法中正確的是()A.電梯由靜止開始加速下降，電梯內(nèi)的人因所受的重力變小，所以有一種要懸空的感覺B.質(zhì)量大的物體在同一地點(diǎn)受到的重力一定大C.用一根細(xì)線掛著物體靜止時(shí)，細(xì)線方向一定通過物體的重心D.有規(guī)則形狀的物體，其重心在物體的幾何中心,思考2,BC,18,重力跟物體所處的地理緯度和高度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)加速度無關(guān)，電梯由靜止開始加速下降，電梯內(nèi)的人有要懸空的感覺是因?yàn)槟_與地板間擠壓的彈力變小的緣故，所以A錯(cuò)；同一地點(diǎn)，重力加速度一定，物體的重力與物體的質(zhì)量成正比，所以B正確；用一根細(xì)線掛起物體靜止時(shí)，由二力平衡原理知，細(xì)線的拉力必與重力等大、反向、共線，所以C正確；有規(guī)則形狀的物體,只有當(dāng)質(zhì)量分布均勻時(shí)，其重心才在物體的幾何中心，所以D錯(cuò).,19,三、彈力1.定義：發(fā)生了形變的物體，由于要反抗形變恢復(fù)原狀，從而對與它接觸并使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用，這個(gè)力叫彈力.說明：甲、乙物體間有相互作用的彈力時(shí)，甲受彈力的原因是因?yàn)橐野l(fā)生形變，乙受彈力的原因是因?yàn)榧装l(fā)生了形變.,20,2.產(chǎn)生條件：兩物體相互接觸且在接觸處發(fā)生了形變.說明：兩個(gè)相互接觸的物體必須要在接觸處發(fā)生形變才有彈力的相互作用.形變的種類有拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等.,21,3.方向：與施力物體的形變方向相反.(1)兩個(gè)物體相互擠壓時(shí)，壓力、支持力的方向總垂直于接觸面(或接觸點(diǎn)的切面)，指向被壓或被支持的物體.(2)柔軟的輕繩系物體時(shí)，繩子的拉力方向總是沿著繩子并指向繩子收縮的方向.,(3)輕桿連接物體時(shí)，桿對物體的彈力可沿任意方向，其具體的方向要根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律確定.(4)彈簧的彈力方向總是沿中心軸線指向變回原長的方向.,22,如圖1-1-1所示，光滑但質(zhì)量分布不均勻的小球的球心在O點(diǎn)，重心在球心正下方的P點(diǎn)，靜止在豎直墻和桌邊之間.試畫出小球所受彈力.,思考3,,由于彈力的方向總是垂直于接觸面，在A點(diǎn)，彈力F1應(yīng)該垂直于球面，所以沿半徑方向指向球心O；在B點(diǎn)彈力F2垂直于墻面，因此也沿半徑指向球心O.,23,4.彈力的大小(1)彈簧的彈力遵循胡克定律在彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧的形變量成正比，即F=kx.k為彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧本身的性質(zhì)決定.說明：當(dāng)作用在彈簧上的彈力變化時(shí)，彈簧的長度發(fā)生變化，設(shè)力的變化量為ΔF，長度的變化量為Δx，根據(jù)胡克定律有.,24,,(2)除彈簧外，其他物體間的彈力的大小，因形變量不便計(jì)量，所以彈力大小要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況利用平衡條件或牛頓第二定律求解.,25,如圖1-1-2所示，A、B兩個(gè)物塊的重力分別是GA=3N，GB=4N，彈簧的重力不計(jì)，整個(gè)裝置沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)彈簧的彈力F=2N，則天花板受到的拉力和地板受到的壓力，有可能是()A.1N，6NB.5N，6NC.1N，2ND.5N，2N,思考4,圖1-1-2,AD,26,彈簧的彈力為2N，有兩種可能情形：彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài).因此，應(yīng)有兩組解.,27,如圖1-1-6所示，小車上固定一根彎成θ角的曲桿，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的球.試分析下列情況下桿對球的彈力的大小和方向.(1)小車水平向右勻速運(yùn)動(dòng)；(2)小車水平向右做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).桿所產(chǎn)生的彈力的大小和方向.,圖1-1-6,28,(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿對小球的彈力與球所受重力為一對平衡力，故桿對小球的彈力大小等于mg，方向豎直向上.（2）小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球所受的合外力方向水平向右.畫出小球的受力及力的合成圖如下圖，由圖可解得：桿對球的彈力大小方向斜向右上方，與豎直方向的夾角,,29,(1)當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平、豎直方向所受合力均為零，故車壁對球無彈力，車底對球有彈力，故球受一個(gè)彈力作用；(2)當(dāng)球向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直方向合力為零：FN1=mg；水平方向，由牛頓第二定律FN2=ma，所以球受兩個(gè)彈力作用.,30,如圖1-1-8所示，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧，豎直放在桌面上，上面壓一質(zhì)量為m的物塊，另一勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧豎直地放在物塊上面，其下端與物塊上表面連接在一起，要想使物塊在靜止時(shí)，下面彈簧承受物重的2/3，應(yīng)將上面彈簧的上端A豎直提高多大的距離?,圖1-1-8,31,胡克定律、力的平衡.解決本題的關(guān)鍵是明確每根彈簧的受力情況，從而得出每根彈簧的長度變化情況.解法一：初狀態(tài)：彈簧k1處于原長；彈簧k2受物塊的壓力F2=mg，彈簧處于壓縮狀態(tài)，壓縮量,,32,末狀態(tài)：根據(jù)題意，k1所受拉力F1′=mg，伸長量k2所受壓力F2′=mg，壓縮量故上面彈簧的上端A豎直提高的距離,33,解法二：初狀態(tài)：上面彈簧的彈力為0，下面彈簧的彈力為mg.末狀態(tài)：上面彈簧的彈力為mg，下面彈簧的彈力為mg.,34,初、末狀態(tài)比較，上面彈簧的彈力變化量為ΔF1=mg，下面彈簧彈力的變化量也為ΔF2=mg，兩彈簧長度的變化量分別為故A豎直提高的距離,35,下面的木塊移動(dòng)的距離就是下面彈簧長度的變化.由胡克定律可得彈簧長度的變化，ΔF為初末狀態(tài)的彈簧中彈力的變化.初狀態(tài)：彈簧k2受壓力，且壓力F1=(m1+m2)g末狀態(tài)：彈簧k2受壓力，且壓力F2=m2g初、末狀態(tài)彈力變化ΔF=F1-F2彈簧長度的變化,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,