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1、,第三章 相互作用力,3.1重力与弹力,2016年10月17日7时30分，神舟十一号载人航天飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。,神舟十一号,静止,运动,速度的大小改变,一、相互作用力,2014年亚冠联赛小组赛郜林传中，埃尔克森头球破门,足球,传球,头球破门,速度的方向改变,一、相互作用力,一、相互作用力,2013莫斯科田径世锦赛女子撑杆跳伊辛巴耶娃4米89夺金,杆,笔直,弯曲,物体的形状发生了改变,一、相互作用力,一、相互作用力,是什么原因使得物体的运动状态发生变化，使得物体产生形变？,一、相互作用力,1、概念：,力是物体与物体间的相互作用。,2、作用效果：,（1）改变物体的运动状态。,（2）使
2、物体发生形变。,3、力的特性：,（1）物质性：,力不能脱离施力物体与受力物体单独存在。,（2）相互性：,施力物体同时也是受力物体。,（3）同时性：,物体间的相互作用同时产生，同时消失。,（4）矢量性：,力是矢量，不仅有大小，还有方向。,4、力的分类,（1）按力的性质分：重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。,（2）按力的作用效果分：拉力、压力、支持力、动力、阻力、浮力等。,同一作用效果的力可以是不同性质的力。例如：重力和摩擦力是不同性质的力，但它们都可以充当动力（或阻力）。,同一性质的力，作用效果可能不同。例如：摩擦力可以是动力，也可以是阻力。,对力进行分类时，可以按照力产生的原因，即力的性质
3、分，也可以按照力的作用效果分，分析某一物体受到的力时不能将效果力和性质力都分析进去。,一、相互作用力,5、力的三要素,（1）大小,可以用弹簧测力计来测得。,力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。,（2）方向,（3）作用点,一、相互作用力,6、力的图示,作图步骤：,（1）选定标度：（二到五段）；,（2）确定线段：从作用点开始沿力的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定；,（3）标明方向：画上箭头（表示力的方向）。,用一条有向线段来表示力的三要素,15N,F=30N,线段的长度大小,箭头的方向方向,箭头(箭尾)作用点,7、力的示意图,只画出力的作用点和方向,F=30N,二、重力,冰雪融化，水
4、滴下落,空竹表演,篮球下落,纷纷扬扬的雪花,二、重力,1、概念：,由于地球吸引而使物体受到的力。,地球附近一切物体都受到重力的作用，不管大小、有无生命、运动状态及所处环境如何；由于地球自转，一般重力不等于地球对物体的吸引力。,施力物体：,地球,受力物体：,物体,2、大小：,3、方向：,竖直向下，或垂直于水平面指向地球。,二、重力,4、作用点：,重心C,一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心。,G,二、重力,4、作用点：,重心C,一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这
5、一点叫做物体的重心。,形状规则、质量分布均匀的物体的重心的位置在其几何中心。,质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关。,重心可以不在物体上,重心可能在物体上，也有可能在物体外。,悬挂法确定薄板重心,B,C,不规则形状物体（薄板）或密度不均匀物体的重心,三、形变,形变：物体形状或体积发生的改变。,拉伸,压缩,弯曲,扭转,三、形变,形变：物体形状或体积发生的改变。,桌子会发生形变么？,三、形变,形变：物体形状或体积发生的改变。,桌子会发生形变么？,三、形变,形变：物体形状或体积发生的改变。,玻璃瓶会发生形变么？,三、形变,1、形变：物体形状或体积发生的改变。
6、,2、形变的分类：,按形变程度分,明显形变,微小形变,按可否恢复分,弹性形变：发生形变的物体在停止受力后，能恢复原状的形变。,塑性形变：发生形变的物体在停止受力后，不能恢复原状的形变。也叫范性形变。,形变超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。,三、形变,塑性形变（范性形变）,四、弹力,1、定义：指发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。,作用过程,物体1受到物体2的作用,物体1发生了形变,物体1对物体2产生了弹力,施力物体：,发生形变的物体。,受力物体：,与施力物体接触，使它发生形变，并阻碍其恢复原状的物体,2、
7、产生条件：,物体间直接接触,发生接触处弹性形变,3、方向：,施力物体恢复形变的方向,几种常见的弹力,一般情况下，在做物理题时，我们常常用物体重心来等效替代物体的作用点,1、接触面挤压产生的弹力,压力F：方向垂直于支持面，指向被压的物体。,2、弹簧的拉伸或压缩产生的弹力,弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向。,几种常见的弹力,一般情况下，在做物理题时，我们常常用物体重心来等效替代物体的作用点,3、绳的拉力,拉力的方向：沿着绳而指向绳子收缩的方向。,4、轻杆的弹力,不带铰链（固定杆）,可沿杆,可不沿杆（常用二力平衡条件来判断）,带铰链（自由转动杆）,一定沿杆,F,几种常见的
8、弹力,弹力方向：有面垂直于面，有绳沿绳，有杆不一定沿杆。,各种接触面间的弹力方向的判断,一般情况下，在做物理题时，我们常常用物体重心来等效替代物体的作用点,平面与平面接触,平面与平面间弹力方向：,过接触面垂直平面指向受力物体,各种接触面间的弹力方向的判断,一般情况下，在做物理题时，我们常常用物体重心来等效替代物体的作用点,曲面与平面接触,曲面与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,各种接触面间的弹力方向的判断,一般情况下，在做物理题时，我们常常用物体重心来等效替代物体的作用点,点与平面接触,点与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,各种接触面间的弹力方向的判断,一般情况下，
9、在做物理题时，我们常常用物体重心来等效替代物体的作用点,曲面与曲面接触,曲面与曲面间弹力方向：,与过接触点的公切面垂直并指向受力物体,点与点的接触,FN1,FN2,FN1,FN2,与过接触点的公切面垂直并指向受力物体,各种接触面间的弹力方向的判断,一般情况下，在做物理题时，我们常常用物体重心来等效替代物体的作用点,点与点间弹力方向：,弹力有无的判断,1、根据弹力产生的条件：直接接触、发生弹性形变。 2、拿去法：拿去怀疑的物体，看研究的物体是否保持原来的运动状态。,FN1,FN2,G1,G2,G,G,G,F,FN,FN,FN3,FN4,画出物体A所受的弹力,六、胡克定律,探究弹簧弹力与形变量的关
10、系,六、胡克定律,1、内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。,2、公式：F=kx,k：弹簧的劲度系数 (与弹簧的材料、粗细、直径、匝数和长度等量有关)。k越大，弹簧越“硬”，k越小，弹簧越“软”。),单位：牛每米， 符号N/m。,x：形变量，即弹簧伸长（或缩短）的长度。即x=|L原-L现|。,如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同： 中弹簧的左端固定在墙上； 中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用； 中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动； 中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。 若认为弹簧的质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( ) A、L2L1 B. L4L3 C. L1L3 D.L2=L4,D,如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上。A. B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧的形变量2cm。已知A. B两物体的重力分别是3N和5N.则细线的拉力及B对地面的压力可能是( ) A. 1N和0N B. 5N和7N C. 5N和3N D. 1N和7N,CD,