3.1 重力与弹力（课件+作业）-新教材高中物理必修第一册【优化指导】人教版

第1节　重力与弹力 学习目标 1．知道重力产生的原因、大小和方向；理解重心的概念．(重点＋难点) 2．会作力的图示及力的示意图． 3．知道接触力、形变的概念． 4．知道弹力的定义及产生的条件，会判断弹力的有无及方向．(重点＋难点) 5．理解胡克定律并能解决有关问题．(重点＋难点) [对应学生用书P39] 一、重力 1．重力 (1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力． (2)大小：G＝mg，g为自由落体加速度. (3)方向：总是竖直向下. 2．重心 (1)定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，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． (2)重心位置的决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布. 3．力的表示 (1)力的图示：用有向线段表示力的方法． ①有向线段的长短表示力的大小； ②箭头表示力的方向； ③箭尾(或箭头)表示力的作用点. (2)力的示意图：在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向. 二、弹力 1．接触力：在物体与物体接触时发生的相互作用力．接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力. 2．形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变． 3．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． 4．常见弹力：平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力． 5．弹力的方向 (1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面，指向被压或被支持的物体． (2)绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向． (3)弹簧的弹力方向沿着弹簧的轴线方向，被拉伸时产生拉力，被压缩时产生支撑力． 三、胡克定律 1．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变． 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 (1)内容：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． (2)表达式：F＝kx. (3)劲度系数：其中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m.k是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量． 1．判断正误 (1)重力的方向总是垂直向下．(　×　) (2)重心的位置可以不在物体上．(　√　) (3)只要两物体接触就一定产生弹力．(　×　) (4)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变．(　√　) (5)由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比．(　×　) (6)弹簧的劲度系数k与弹力F、形变量x均无关．(　√　) 2．探究思考 (1)图甲所示，苹果落向地面；图乙所示，建筑上应用重垂线检测墙壁是否竖直． ①为什么树上的苹果总要落向地面？ ②为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直？ (2)如下列各图所示的情景中，两个物体a、b(a、b均处于静止状态，接触面光滑)间有没有弹力呢？ 提示　(1)①因为受重力作用． ②因为重力的方向总是竖直向下的． (2)A中没有；B中有；C中没有；D中没有． [对应学生用书P40] 探究点一　对重力、重心的理解 1．如图所示，用弹簧测力计可以测量物体的重力大小． (1)重力大小与物体的质量有什么关系？ (2)同一物体分别在北京和杭州用天平测量其质量是否相同？用测力计称其重力是否相同？ 提示　(1)G＝mg (2)相同　不同． 2．“马踏飞燕”是汉代艺术家高超艺术的结晶，如图所示，飞奔的骏马用一只马蹄稳稳地踏在飞燕上．骏马的重心是否一定在飞燕所在的竖直线上？物体的重心一定在物体上吗？ 提示　是，马的重心位置在马身上而不在飞燕上，但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，才能保持平衡；不一定． 1．重力的大小 (1)重力的大小G＝mg，只与质量和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关． (2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关：①g随纬度的升高而增大，在赤道处g最小，在两极处g最大；②g随高度的升高而减小． 2．重力的方向：总是竖直向下． 注意：竖直向下是指垂直于水平面向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心． 3．重力的作用点——重心 (1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用． (2)重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关 ① 质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心． ② 重心的位置可以在物体上，也可以在物体外． [特别提醒]　只有薄板状物体的重心才可以用悬挂法确定． 　关于重力，下列说法正确的是(　　) A．物体只有在静止时才受到重力的作用 B．正常运行的人造卫星内的物体不受重力的作用 C．重力的方向总是与支持重物的支持面相互垂直 D．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，其方向总是竖直向