第11讲 重力与弹力（教师版）.pdf

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学家

11第讲重力与弹力

1.理解重力及重心概念，会用二力平衡知识确定重心。

2.知道形变的概念及产生弹力的条件。

3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向。

4.理解胡克定律，并能解决有关问题。

一、重力

1.重力

(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)大小：G=mg

(3)方向：竖直向下

(4)重心：①定义：一个物体的各部分都受到重力作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一

点，这一点叫作物体的重心。因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。

②决定重心位置的因素：a.物体的形状；b.物体质量的分布。

2.力的图示和力的示意图

(1)力的图示：力可以用有向线段表示。有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表

示力的作用点，这种表示力的方法，叫作力的图示。

(2)力的示意图：只画出力的作用点和方向，不准确标度力的大小，这种粗略表示力的方法，叫作力的示意图。

二、弹力

1.形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化。

2.弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。

3.产生弹力必备的两个条件

(1)两物体间相互接触；(2)发生弹性形变。

4.几种常见弹力的方向

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注意：每个接触面最多只能产生一个弹力。

5.弹力有无的判断方法：根据条件判断，首先看是否接触，其次看是否发生形变。

(1)对形变明显的情况可以直接判断。

(2)对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则此处不

存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力。

(3)根据物体的运动状态，利用力的平衡条件来进行判定。

三、胡克定律

1.弹性形变：物体在发生形变后，撤去作用力能够恢复原状的形变。

2.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹

性限度。

3.胡克定律：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F

=kx。

4.劲度系数：其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号是N/m，劲度系数是表示弹簧“软”“硬”程度的

物理量。

5.对胡克定律F=kx的进一步理解和应用

(1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内。

(2)x是弹簧的形变量，不是弹簧形变后的总长度。

(3)如图所示，F-x图像为一条经过原点的倾斜直线，图像斜率表示弹簧的劲度系数，在弹性限度内同一根

弹簧的劲度系数是不变的。

(4)由F=kx、F=kx，得ΔF=kΔx，即弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系。

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(5)胡克定律F=kx也适用于弹性绳、橡皮筋等产生的弹力的计算，只是它们只能产生拉伸形变，不能产生压

缩形变。具体问题中要根据题意判断胡克定律是否适用。

2.一般弹力的计算

对于除弹簧外的其他弹性物体的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解，比如

悬挂在竖直细线上的物体处于静止状态时，物体受细线竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用，根据二力平

衡，可知细线的拉力大小等于物体的重力大小。

四、实验：探究弹簧弹力与形变量的关系

1.实验目的

(1)探究弹簧弹