2017春季初一競賽第6講力的基本概念與重力彈力教師版

1、力的基本概念與重力、彈力第六講模塊一力的概念知識導航相互的, 同時你給了我等大的力.你沒有吃虧的！,手和鼻子耐疼度不一樣??！2017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版87競賽預備【例1】 下列說法正確的是()物體和受力物體, 找不到A. 每個必須有物體或受力物體的不的B. 武術運動員在訓練時, 用力沖拳和踢腿, 并沒有受力物體, 說明力可以沒有受力物體C. “風吹草動”, 草受到了力, 但沒有物體, 說明沒有物體的是的D. 兩個是 5N, 這兩個力一定相同產(chǎn)生就必有物體和受力物體, 故A 正確, B、C 錯誤. 而D 中的方向未知,A.【】A:故兩個力不一定相

2、同.【例2】于力的作用, 下列說法正確的是()A體操運動員上單杠時, 用手向下壓單杠, 人卻上了單杠, 是因為人對單杠的單杠對人的.B放風箏時, 風箏受到拉力作用, 這個力的物體是人手C只有當兩個物體直接接觸時, 相互間才會發(fā)生力的作用D如下圖, 這種方法是不能比較出兩個人的力氣大小的, 因為一對相互作用力大小相等.這樣能比 嗎?比比咱倆誰的【】 D882017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版力的概念物體間的相互作用力不能脫離物體而單獨, 要有物體和受力物體 單個物體不能產(chǎn)生力的作用相互作用力: 力成對出現(xiàn), 甲對同時對甲(一對相互作用力, 等大、反向、共線

3、、作用在兩個受力物體上)一些物體與受力物體直接接觸而產(chǎn)生, 如: 彈性力、摩擦力等; 另一些物體與受力物體不直接接觸, 如: 磁鐵之間的磁性力、地球?qū)θ说奈Φ攘Φ牧Φ膰H是, 簡稱“?！? 符號“N”力的大小用彈簧測力計(彈簧秤)來測量模塊二力的三要素及力的作用效果知識導航2017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版89力的作用效果可以使物體發(fā)生形變可以改變物體的運動狀態(tài)可以使物體的速度大小、運動方向發(fā)生改變 理想狀態(tài): 如果物體不受任何外力的作用, 將保持靜止或者勻速直線運動, 直到有外力去改變它的運動狀態(tài)說明: 1. 靜止和勻速直線運動屬于平衡狀態(tài), 即

4、運動狀態(tài)不改變2. 明確系統(tǒng)或整體的概念, 即系統(tǒng)內(nèi)部的作用力 改變系統(tǒng)的狀態(tài), 如: 甲同學騎自行車帶著,想幫忙使自行車加快速度, 這時坐在后座上用力推甲同學的后背, 不能起到使自行車 的效果 改變物體運動狀態(tài)的 , 不是維持運動狀態(tài)的力的 三要素力的大小、 方向和作用點力的各個要素都直接影響著力的作用效果力的大小不同力的方向不同競賽預備【例3】 實驗探究: 某同學為了探究力的作用效果與哪些因素有, 他利用開門和門進行比較,通過一些現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了力的作用效果與哪些因素有他的探究過程如下: ()(1)用適當?shù)腁 點推門時, 發(fā)現(xiàn)門被打開了; 而用同樣的A 點時, 發(fā)現(xiàn)門被上了由此, 他得出了結(jié)論:

5、 力的不同時, 力的作用效果不同(2)用較大的A 點推門時, 發(fā)現(xiàn)門迅速被推開了, 用稍小的A 點推門時, 發(fā)現(xiàn)門慢慢被推開了, 由此, 他得出結(jié)論: 力的不同時, 力的作用效果不同(3)用適當?shù)腁 點推門時, 發(fā)現(xiàn)門被推開了; 而用同樣的B 點推門時, 發(fā)現(xiàn)門沒有被推開由此, 他得出結(jié)論: 力的不同時, 力的作用效果也不同最后, 他總結(jié)上述實驗現(xiàn)象, 得出了結(jié)論; 力的、能夠影響力的作用效果】 (1)方向(2)大小(3)作用點 方向 大小 作用點【902017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版力的作用點不同力的示意圖用一條帶箭頭的線段表示力的作用點和方向畫力

6、的示意圖的要領: 確定受力物體、力的作用點和力的方向; 從力的作用點沿力的方向畫力的作用線, 用箭頭表示力的方向; 力的作用點可以用線段的起點, 也可以用終點表示; 表示力的方向的箭頭, 必須畫段的末端力的圖示用一條帶箭頭的線段表示力的三要素畫力的圖示的要領: 畫出受力物體; 確定標準長度, 根據(jù)力的大小選定合適的標度此標度必須為力的整數(shù)分之一 確定物體的受力作用點; 從力的作用點起沿力的方向按幾倍于標度的長度畫出一線段, 線段的長度表示力的大小;段的末端畫出箭頭, 表示力的方向; 將圖示的力的符號和數(shù)值標在箭頭附近【例4】于力的知識, 下列說法中錯誤的是()A. 足球運動員踢球時, 球由靜止

7、變?yōu)檫\動, 表明力可以改變物體運動狀態(tài)B. 用力握小橡皮球, 球變癟了, 表明力可以改變物體的形狀C. 籃球撞在籃球板上被彈回, 說明力可以使物體發(fā)生形變D如右圖, 跳水運動員總是站在跳板的最前端蹬跳板,是在力的大小相同時, 力的作用點在跳板的最前端點處, 力的作用效果最顯著.】 C【的各種現(xiàn)象中, 物體運動狀態(tài)沒有改變的是()【例5】 B【(多選)用一根繩子拖著重物在地面上前進,則(【例6】)A物體是人,受力物體是重物B如研究繩對重物的拉C如研究重物對繩的拉D如研究繩對人的拉物體是人,受力物體是重物物體是重物,受力物體是繩物體是繩,受力物體是人】 CD【結(jié)合生活中的現(xiàn)象, 下列說明力可以改變

8、物體形狀的是,態(tài)的是A飛機在空中勻速盤旋 B足球在草地上越滾越慢C用力壓彈簧, 彈簧縮短了D吊在天花板下靜止的電燈E籃球撞擊到籃板上被彈回F. 坐在沙發(fā)上時, 沙發(fā)會出現(xiàn)凹陷G. 物體從靜止開始豎直下落H. 在豎直方向勻速上升的氣球I. 汽車在盤山公路上勻速行駛J. 用繩子拴著一小石塊, 然后手拉著繩子, 甩動小石塊作圓周運動力可以改變物體運動狀【例7】【】 CDFABEGIJ2017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版91按照要求作圖(1) 小球放在水平桌面上受到水平向右 10N 的拉力,請在圖中畫出小球受到的拉力的圖示；(2) 起重機用 8000N 的力吊起

9、重物的示意圖；(3) 用力的示意圖畫出小車受到的大小為 20N，與水平方向成 30°斜向上的拉力【例8】【】為了探究力能否使瓶發(fā)生形變,把圓形其中, 發(fā)現(xiàn)細瓶裝滿水, 然后用帶有細管的橡【例9】膠塞塞緊瓶口, 組裝好的實驗裝置內(nèi)水面的變化用力擠壓管內(nèi)水面上升, 表明力使細管上有刻度, 便于觀察細管瓶壁,管內(nèi)水面上升了于是他得出結(jié)論: 細卻認為: 細管內(nèi)水面上升, 可能瓶發(fā)生了形變是由于手擠壓壁時, 瓶內(nèi)水的溫度升高所致, 因此不能說明力使瓶發(fā)生了形變要求只利用圖所示的裝置, 通過實驗證明力能使瓶發(fā)生形變請你寫出主要實驗步驟和相應的實驗現(xiàn)象】用力擠壓壁, 可以看到細管內(nèi)的水面上升, 水

10、面上升的高度記為松手后細?！緃1,瓶壁, 可以看到細璃管內(nèi)的水面迅速回到原來位置再用較小的力擠壓管內(nèi)的水面也上升,水面上升的高度記為 h2; h2 小于 h1這說明力的作用使瓶發(fā)生了形變922017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版模塊三彈力、重力知識導航競賽預備概念強化1. 直尺、橡皮筋、彈簧等受力會發(fā)生形變,不受力時又恢復到原來的形狀, 物體的這種特性叫做.有些物體, 例如橡皮泥, 變形后不能自動恢復原來的形狀, 物體的這種特性叫做.【】彈性; 塑性2. 我們在壓尺子、拉皮筋、拉彈簧時, 感到它們對手物體由于而產(chǎn)生的.【】彈力; 彈性形變的作用, 這種力叫

11、做. 這種2017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版93幾種常見的力產(chǎn)生條件大小方向作用點補充說明重力由于地球的吸引而使物體受到的力G=mg豎直向下重心 g=9.8N/kg 的物理意義:質(zhì)量為 1kg 的物體在地面附近所受重力的大小是 9.8N 形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體重心在其幾何中心以在物體上, 也可以不在物體上 形狀不規(guī)則薄木板可以使用懸掛法、支點法找重心 重心越低越穩(wěn)定, 自然狀態(tài)下, 尋求重心最低狀態(tài)彈力接觸有擠壓 如桌面上的物體受到的支持力、電燈受到繩的拉力等從力的性質(zhì)上來說都屬于彈力 支持力與垂直于接觸面, 各自指向被支持和被壓物體; 支持力與

12、互為相互作用力FDx 在彈性限度內(nèi), 彈簧的伸長與受到的拉力成正比.1 =1 (F = kDx)F2Dx2力的分類按力的作用效果可分為、支持力、拉力、推力等按力的性質(zhì)可分為重力、彈力、摩擦力、電磁力等3. 彈簧的彈性有一定的限度, 超過了這個限度也不能完全復原. 所以使用彈簧時不能超過它的, 否則會使彈簧損壞.【】彈性限度4. 使用彈簧測力計的時候, 首先要看清它的, 在測量時不能超過, 否則會損壞彈簧測力計.【】量程5. 測量時, 彈簧測力計的軸線應與一致, 避免由于彈簧伸縮時與外殼摩擦而造成較大的測量誤差, 彈簧測力計使用【】所測力的方向?qū)煦^拉伸幾下, 檢查摩擦情況引導思考:1.在光滑的

13、水平面上有一個物體靠墻靜止著, 問：（1）物體與墻壁之間有沒有彈力作用?（2）給物體一個水平向左的力 F,物體與墻壁間是否有彈力作用?【】（1）由圖可知,物體靠墻壁靜止時,物體與墻壁之間雖有接觸但沒有互相擠壓而發(fā)生形變,所以物體和墻壁之間沒有彈力作用（2）當給物體一個水平向左的推力 F 之后,物體與墻壁之間由于互相擠壓而發(fā)生形變,這時墻壁與物體之間著彈力作用小球是否受到光滑斜面對它的支持力.2.【】甲繩子豎直, 撤去斜面仍然可以豎直,所以甲不受到. 乙繩子傾斜, 撤去斜面【例10】放在水平桌面上的茶杯,對桌面有,下列有“茶杯對桌面”的說法,正確的是()A. 茶杯對桌面的B. 茶杯對桌面的C.

14、茶杯對桌面的D茶杯對桌面的是由于茶杯發(fā)生形變而產(chǎn)生的是作用在茶杯上的就是重力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的【】A942017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版, 彈簧測力計和細線的重力及一切摩擦不計, 重物的重力G = 1N , 則彈簧測力計【例11】A 和 B 的示數(shù)分別為()A. 1N, C. 0.5N,】D00.5NB. 0,1ND. 1N, 1N【例12】在科技活動中,同學們準備動手制成彈簧測力計,它們選了A、B 兩種規(guī)格不同的彈簧進試,繪出的圖象若他們要制作量程較大的彈簧測力計,用彈簧,若要制作精確程度較高的彈簧測力計,用彈簧 （填“A”或“B”）【】B

15、, A【例13】請畫出力的示意圖請畫出圖甲中臺燈所受重力、拉力的示意圖請畫出圖乙、圖丙中小球所受重力、支持力、拉力的示意圖圖甲圖乙圖丙【】略【例14】 于重心的說法中, 正確的是()A. 重心是物體所受重力的等效作用點B. 重心是物體上最重的一點C.重心的位置一定在物體上D.質(zhì)量不均勻但形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心: 物體各部分都受到重力作用, 為了研究問題的方便, 往往把物體看做一個整體, 物體各部分受到的重力用一個力來代替, 把各部分受到的重力集中到一點上, 這就是重心. 因此重心不是物體上最重的一點, 重心位置由物體的質(zhì)量分布和幾何形狀決定, 質(zhì)量分布均勻, 有規(guī)則幾何形狀的物體的

16、重心在其幾何中心上. 重心的位置不一定在物體上, 如金屬【】環(huán)的重心在圓心上.: A2017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版95【例15】下列事例中, 屬于運用了重力方向的是()【】A, 東東同學在探究物體重力和質(zhì)量的系, 他的猜想是: 物體受到的重力可能跟【例16】質(zhì)量成正比. 為了驗證他的猜想, 設計了實驗, 而用到的實驗器材是: 彈簧測力計, 鉤碼. 在進行實驗中, 他先后把質(zhì)量分別是 100g、200g、300g、400g、500g、600g 的鉤碼依次掛在彈簧測力計上, 分別讀出它們所受重力, 并在表中. 現(xiàn)在請你分析東東同學的實驗數(shù)據(jù), 看看重力

17、跟它的質(zhì)量的比值是多少? 可以得出什么結(jié)論?【】重力與質(zhì)量成正比, 比例系數(shù)為9.8N/kg ;或者G = 9.8(N/kg) × m【例17】對于 9.8N/kg 的物理意義理解正確的是( A1kg 等于 9.8NC1kg 質(zhì)量的物體, 受到重力 9.8N)B1N 等于 9.8kgD1N 重力的物體, 質(zhì)量是 9.8kg【】C教師引導估算題:中學生的體重最接近 500N兩個雞蛋 1N【例18】去冬今春,某市罕見的嚴重旱災,各界全力支援抗旱救災領到的一瓶“涼元帥”飲用純凈水上標有“550ml”的字樣,則水的重力為N. (g 取 10N/kg)【】5.5962017 春季·初

18、一競賽班·第 6 講·教師版質(zhì)量 m(kg)重力 G（N）0.10.980.21.960.32.940.43.920.54.90.65.88【例19】如圖, 向空杯中逐漸注水, 直到滿為止, 問: 杯子與水的整體重心如何變化?【】先降低后升高分析: 變式可以思考:滿杯水漏水時重心如何變化若從C 處向下拉繩子, 繩子的重心如何變化? 升高考點: 自然狀態(tài)下是重心最低狀態(tài)趣味:重心和穩(wěn)度的擴展1.支面越大, 穩(wěn)度越好支面并不一定是接觸面三條腿的圓凳, 腿是斜向外邊的, 那空白部分就表示了圓凳的支面,它是由三條腿和地面的接觸點連一個三角形人們經(jīng)常用加大支面的辦法來提高物體的穩(wěn)度:

19、 臺燈下邊有個大底座, 瓶子的底部比瓶口大, 大煙囪的下邊比上邊粗汽車起重機的前部和后部, 各有一對能收起或放下的支腿2.重心越低, 穩(wěn)度越大(自然狀態(tài), 尋求最穩(wěn)狀態(tài))這是不倒翁為何不倒的; 裝貨的時候要注意把重的貨物裝在下面, 輕的貨物裝在上面, 而且貨物不能裝得過高; 高高的塔式起重機要把成噸的器材提上高樓, 所以提高它的穩(wěn)度就很重要你看,塔式起重機的下邊有一個壓重架, 在壓重架里放進了很多沉重的鋼錠, 這就都為了降低重心, 增加穩(wěn)度重心如果低于支撐點, 物體就更加穩(wěn)定的航海家在帆船的底倉里放了砂石, 降低了船的重心, 提高了船的穩(wěn)度家利用這種重心低的船, 在驚濤駭浪中穿越洋,了亞非三十

20、多個國2017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版97【例20】把一條盤在地上、長為 L 的質(zhì)量分布均勻的軟繩向上提起,當繩剛好拉直時,它的重心位置升高了; 把一邊長為 L 的正方形均質(zhì)薄板 ABCD（線 AC 處于豎直位置時,其重心升高了 ）繞 C 點翻到對角L 2 - 1】 ,L【22【例21】用天平和彈簧秤測力計稱量同一物體, 在地球和月球上稱量的結(jié)果(A天平的稱量結(jié)果相同, 彈簧測力計的稱量結(jié)果不同B天平的稱量結(jié)果不同, 彈簧測力計的稱量結(jié)果相同C天平和彈簧測力計的稱量結(jié)果都相同D天平和彈簧測力計的稱量結(jié)果都不同)【】A拓展: 若在完全失重狀態(tài)下(需要說

21、明什么情況下是完全失重, 如太空中閉發(fā)的飛船在星球轉(zhuǎn)動的時候), 測力計可以正常使用, 可以測出力的大小; 天平不能夠正常使用, 已不能測出物體質(zhì)量大小【例22】某質(zhì)量為 60 千克的物體在月球表面時, 重約 100 牛, 一根繩子在地球表面最多能懸掛重600 牛的物體, 它在月球表面最多能懸掛的物體的質(zhì)量約為()D600 千克A60 千克B100 千克C360 千克1【】由題意可知, 地球上的物體到了月球上, 重力會變?yōu)樵瓉淼?6 , 所以繩子在地球上能懸掛600N 的重物, 到月球上則可懸掛 3600N 的重物, 即約為 360kg選C【例23】小剛一個彈簧測力計, 他找來了彈簧, 鉤碼,

22、 直尺, 指針等器材, 首先測出彈簧長度然后在彈簧上掛上不同的鉤碼, 測出彈簧長度 L, 算出比L0 伸長的長度L0=2.10cm,填在表格中從表中數(shù)據(jù)可以看出彈簧的伸長 L 與拉力 F 的系式為L(L=LL0), 】 DL = 0.4cm/ N× F【982017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版拉力 F/N123456長度 L/cm2.502.903.303.704.104.50伸長L/cm0.400.801.201.602.002.40【例24】一根輕質(zhì)彈簧, 當用 2N 力拉時長度為 5cm, 用 3N 力拉時長度為 7 cm, 求彈簧的【】

23、根據(jù)在彈性限度內(nèi), 彈簧的伸長跟受到的拉力成正比的道理去解決F1 = 2N ; F2 = 3N ;l1 = 5cm ,代入數(shù)據(jù)l2 = 7cm由題中知道= l1 - l02N5cm - lF1所以據(jù)彈簧的性質(zhì)有=0解方程得l0 = 1cm3N7cm - l0 ,F2l2 - l0【例25】(思考題)科學研究表明：金屬桿受到拉力會伸長, 在一定范圍內(nèi), 金屬桿的伸長量與它所受到的拉力成正比.現(xiàn)有一金屬桿 L , 長為4m , 橫截面積為0.8cm2 , 實際使用金屬桿受到拉力后的伸長不超過0.4cm .由于直接對這一金屬桿測試有, 故選用同種材料制試, 測試時樣品所受的拉力始終為1000N ,

24、通過測試取得數(shù)據(jù)如下：樣品進請分析表中數(shù)據(jù)回答下列問題：(1)在對樣品進試時, 采用的裝置, 這樣設計有何優(yōu)點?(2) 分析樣品測試數(shù)據(jù)可知, 金屬桿伸長的長度還跟什么因素有?(3) 金屬桿 L 能夠承受的最大拉力為多大?【】(1)可以放大實驗現(xiàn)象, 使實驗現(xiàn)象更加明顯; (2)金屬桿的長度和橫截面積; (3)把試題表格L中第五行數(shù)據(jù)和金屬桿 L 的參數(shù)代入表達式1F1L1S2=,L2F2 L2 S10.16cm = 1000N ´ 4 m´ 0.8cm2可得,F = 104 N .0.4cmF ´ 4 m´ 0.20cm222017 春季·初

25、一競賽班·第 6 講·教師版99長度 L(m)橫截面積 S (cm2 )伸長L(cm)10.050.1610.100.0820.050.3220.200.0840.100.3240.200.16課后創(chuàng)新培養(yǎng)【練1】 在圖中所指出的四個, 使受力物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的是()【】D【練2】于力的作用效果的敘述中, 正確的是()A. 物體運動狀態(tài)發(fā)生改變, 一定受外力作用B. 物體的運動狀態(tài)不發(fā)生變化, 一定不受外力作用C. 物體受力作用后, 一定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象D. 力的作用效果完全由力的大小決定：物體運動狀態(tài)發(fā)生改變, 一定受到了力的作用, 但運動狀態(tài)并不

26、一定沒有受到【】A的作用, 力的作用效果是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變或者是使物體發(fā)生形變.作用點都影響力的作用效果.力的大小、方向、【練3】 在鋼絲上騎自行車的人, 為什么能夠穩(wěn)穩(wěn)地在高高的鋼絲上不掉下來啊?【】下面掛上一個重物, 降低重心, 使重心低于支持力的作用點, 穩(wěn)度增加.【練4】 下列說法中正確的是()A物體的質(zhì)量跟它受到的重力成正比B重力的物體是地球,方向總是豎直向下C質(zhì)量為 1 千克的物體重 9.8 牛,可以寫成 1 千克=9.8 牛D重力的方向總是垂直于物體表面】B【1002017 春季·初一競賽班·第 6 講·教師版本周課題本周課題: 小制作.1.可以制作會爬