力 重力和彈力

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1、教學(xué)課題：力 重力和彈力 時(shí)間 教學(xué)目標(biāo)：1、理解力的概念，掌握重力、重心的概念。 2、掌握彈力有無(wú)及方向的判斷，掌握胡克定律 3、能較靈活地運(yùn)用本節(jié)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題 教學(xué)重點(diǎn)：力的概念及彈力 教學(xué)難點(diǎn)：彈力有無(wú)的判斷 教學(xué)器材： 教學(xué)過(guò)程： 教學(xué)隨筆 5 一．力的概念 1．力的物質(zhì)性 力是物體對(duì)物體的作用。力的作用離不開(kāi)物體。 不論是直接接觸的物體間的相互作用，還是不直接接觸，通過(guò)場(chǎng)發(fā)生的相互作用，不論是宏觀物體間的相互作用，還是微觀粒子間的相互作用，都離不開(kāi)物體。 單獨(dú)一個(gè)物體也談不上力。力的產(chǎn)生必須同時(shí)有施力物體和受力物體兩個(gè)物體，二者

2、互相依存，缺一不可。 在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，要特別注意不要“添力”。判斷是否“添力”的方法之一就是看某個(gè)力能否找到施力物體，找不到施力物體的力是不存在的。 例：有人認(rèn)為，踢出去的足球還受到一個(gè)“踢力”的作用，這種看法是錯(cuò)誤的。因?yàn)檎也坏健疤吡Α钡氖┝ξ矬w。 2．力的矢量性 力是矢量。力的大小、方向、作用點(diǎn)是力的三要素。用一根帶箭頭的線段表示力的三要素叫力的圖示。 說(shuō)明：畫(huà)力的圖示時(shí)，要先選定標(biāo)度，再按比例畫(huà)線段；畫(huà)力的示意圖時(shí)，線段的長(zhǎng)短不要求按比例畫(huà)，但要符合實(shí)際情況。 例：如圖，靜止在斜面上的物體的力的示意圖。 N應(yīng)與F1差不多，f應(yīng)與F2差不

3、多，G應(yīng)在對(duì)角線上。 力的合成和分解按照平行四邊形法則進(jìn)行。 3．力的相互性 力總是成對(duì)出現(xiàn)的。而且這兩個(gè)力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上的。（但作用在兩個(gè)不同的物體上）。施力物體同時(shí)是受力物體，受力物體同時(shí)也是施力物體。 （牛頓第三定律） 4．力作用的獨(dú)立性 一個(gè)物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用時(shí)，其中某個(gè)力的效果不會(huì)因其他力的存在而改變。 5．力作用的積累性 力在時(shí)間上的積累(Ft)是沖量，使物體的動(dòng)量發(fā)生變化；力在空間上的積累(Fs)是功，使物體動(dòng)能發(fā)生變化。 6．力的作用效果 ①．使受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化 或：使受力物體產(chǎn)生加速

4、度 ②．使物體發(fā)生形變 如：彈簧受力發(fā)生形變、橡皮泥被捏癟。 注意：平衡力不會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但可以使物體發(fā)生形變。 7．力的分類(lèi) ①． 按性質(zhì)分：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力 ②． 按效果分：拉力、張力、壓力、推力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等 ③． 按研究對(duì)象分：外力和內(nèi)力。 說(shuō)明：內(nèi)力和外力是相對(duì)的，與研究對(duì)象的選擇有關(guān)。 二．重力 1、重力的產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。 2、大?。篏 = mg g：重力加速度 g = 9.8 m/s2 g=GM地／r2 G=6.67×

5、10-11Nm2/kg2 r：物體到地心的距離。 說(shuō)明：1．離地心越遠(yuǎn)的地方，g越小。g隨高度的增大而減小。 2．此式對(duì)其計(jì)算它星球上的“重力”加速度也適用。 注意：重力實(shí)質(zhì)上是地球?qū)ξ矬w引力的一個(gè)分力，而引力的另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力。 重力與地球?qū)ξ矬w的引力大小、方向均不同(兩極除外)。一般情況下，可近似認(rèn)為兩者相等。 重力的大小只與m、r要關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。在加速系統(tǒng)中，發(fā)生超重或失重時(shí)，只是物體的“視重”(對(duì)繩或彈簧的拉力、對(duì)物體的壓力)大于或小于物體的重力，而物體的“實(shí)重”(mg)并未變。 3、方向：豎直向下（強(qiáng)調(diào)：“豎直” ） 重力的反作用

6、力是物體對(duì)地球的吸引力，作用在物體上，方向豎直向上。 4．重心：重力的作用點(diǎn)。 形狀規(guī)則、質(zhì)地均勻的物體的重心在其幾何中心。 注意：重心不一定在物體上。 如：均勻球殼的重心在球心上。 因?yàn)橹匦氖且粋€(gè)虛擬的點(diǎn)。重力實(shí)際上是作用在整個(gè)物體上的，我們把它集中認(rèn)為作用在重心上。 三．彈力 發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力。 1．產(chǎn)生條件 ①．兩物體直接接觸；②.發(fā)生了彈性形變。 2．大小 F = k x (胡克定律) (強(qiáng)調(diào)：x是彈簧長(zhǎng)度的變化量(伸長(zhǎng)或縮短的量)，而

7、不是彈簧的長(zhǎng)度) 3、方向 彈力的方向與物體形變的方向相反，沿物體恢復(fù)形狀的方向。 ①．垂直于兩物體的接觸面，指向受力物體； ②．沿繩子(或細(xì)線)方向，指向繩子(或細(xì)線)收縮的方向。 4、幾種典型的產(chǎn)生彈力的理想模型 (《金版教程》P4) 說(shuō)明：輕桿的彈力方向不一定沿桿的方向。 若論彈力，形變?yōu)橐? 彈簧彈力，公式求解， 一般彈力，平衡求解， 彈力方向，與面正交， 輕桿彈力，注意方向。 例：《金版教程》P5 例3 例：《金版教程》P11 例3

8、 練習(xí)：《金版教程》P13 4 四．彈力有無(wú)的判斷 (《金版教程》P7) 1．根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件判斷 看兩物體是否直接接觸、是否發(fā)生了彈性形變。 對(duì)于一些較簡(jiǎn)單的情況，可用此法。 2．用假設(shè)法判斷 欲分析一物體的接觸處是否有彈力，可先假設(shè)沒(méi)有接觸物體，看看被研究的物體有怎樣的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 ⑴ 若被研究的物體向原接觸物運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則兩者間有相互擠壓的彈力。 ⑵ 若被研究的物體遠(yuǎn)離原接觸物運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則兩物體間有產(chǎn)生拉伸的力。 例：《金版教程》P7 例1 3．根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析 物體的受力情況必須與物體的運(yùn)動(dòng)

9、狀態(tài)相一致。 合外力為0，物體必靜止或勻速運(yùn)動(dòng)，反之亦然；合外力不為0，物體必做變速運(yùn)動(dòng)，反之亦然。 例：如圖所示，小車(chē)上固定一個(gè)彎成α角的曲桿，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的球。試分析下列兩種情況下桿對(duì)球的彈力的方向。 ① 小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)；② 小車(chē)以加速度a向右運(yùn)動(dòng)。 解：① 豎直向上；② 斜向右上方，與豎直方向的夾角tgθ=a/g。 說(shuō)明：此例表明輕桿的彈力方向不一定沿桿的方向。 練習(xí)：如圖所示，各接觸面是光滑的，則a與b之間可能無(wú)彈力作用的是： a b v A a b C

10、 a b B a b D 分析：對(duì)A，系統(tǒng)共同運(yùn)動(dòng)，可能是勻速運(yùn)動(dòng)，也可能是變速運(yùn)動(dòng)。如是勻速運(yùn)動(dòng)，b的重力與支持力平衡。設(shè)a、b間有彈力，則b不可能做勻速運(yùn)動(dòng)。故a、b間必?zé)o彈力。如是變速運(yùn)動(dòng)，則a、b間有彈力。 對(duì)B，設(shè)想將b(或a)拿走，則易知a(或b)將向下滾動(dòng)。故a、b間有彈力。 對(duì)C，設(shè)想將b拿走，則易知a向下運(yùn)動(dòng)。故a、b間有彈力。 對(duì)D，設(shè)想將b拿走，則a有可能向下運(yùn)動(dòng)，也可能不向下運(yùn)動(dòng)，這取決于a受其它的力情況。如其它力已平衡，則不向下運(yùn)動(dòng)；如其它力不平衡，則向下運(yùn)動(dòng)。故a、b間可能有彈力。 課后練習(xí)： 《金版教程》配套練習(xí) 教學(xué)后記：