第3章 1 重力与弹力-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(人教版)

1.重力与弹力 学习目标 核心素养 1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示。(重点) 2．了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念。(重点) 3．知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变。 4．知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向。(重点) 5．掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题。(难点) 6．探究弹簧弹力与形变量的定量关系。 1.物理观念：知道重力、形变、弹力、劲度系数的概念。 2．科学思维：放大法、假设法、替换法。 3．科学探究：用悬挂法寻找物体的重心，探究弹簧弹力与形变量的关系。 4．科学态度与责任：了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产生活息息相关。 阅读本节教材，回答第55页“问题”并梳理必要知识点。教材第55页问题提示：①第1个问题说明了力的物质性：力不能脱离物体而存在，每一个力既有施力物体，又有受力物体。如以空中的人为研究对象，空中的人是重力的受力物体，重力的施力物体是地球。 ②第2、3两个问题说明了力的三要素：力的大小、方向、作用点。 量度力的大小通常用力的图示法——在选定标度条件下，用一定长度的线段表示力的大小；箭头的方向表示力的方向、箭头起点一般画在物体上表示力的作用点。 假设空中的人重力为600 N，则人所受重力的图示如图所示。 ③以上知识，本节将重点进行研究。 一、重力 1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。 2．方向：竖直向下。 3．大小：G＝mg，g是自由落体加速度。 4．作用点——重心 (1)重心：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)决定因素：①物体的质量分布；②物体的形状。 (3)对形状不规则的物体，可以应用二力平衡的知识通过实验来确定其重心位置。如薄板状物体的重心位置可以通过悬挂法来确定。 注意：g的单位既可以是N/kg，又可以是m/s2，而且1 N/kg＝1 m/s2。 二、力的图示和示意图 1．力的图示：用有向线段来表示力。 (1)有向线段的长短(严格按标度画)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：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小。 三、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，对与它接触的物体产生的力。 3．弹力的方向 (1)压力和支持力的方向：都跟接触面垂直，指向被压或被支持的物体。 (2)绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向。 注意：如果两个物体间有弹力的作用，则它们一定直接接触了，但两个物体直接接触，它们之间却不一定有弹力的作用。 四、胡克定律 1．弹性形变：物体在形变后，如果撤去作用力时能够恢复原状，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：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。 (2)表达式：F＝kx。 (3)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。k是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)重力的方向也可以表述为指向地心。 (×) (2)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上。 (×) (3)若两物体间存在弹力，则它们一定接触。 (√) (4)弹力的方向总与相应的形变的方向相反。 (√) 2.(多选)下列关于重力的说法中，正确的是(　　) A．物体所受的重力是由地球吸引产生的 B．物体所受的重力大小等于该物体所受地球的吸引力的大小 C．物体所受的重力始终等于质量的9.8倍 D．同一地点质量相同的物体重力也相同 AD　[物体所受地球的吸引力是物体受到重力的原因，故选项A正确，B错误；不同的地点g的值不同，物体的重力也就不同，故选项C错误，D正确。] 3．一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为(　　) A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m D　[由胡克定律可知，弹簧的劲度系数为k＝ N/m＝200 N/m，D项正确。]＝ 重力和重心 如图所示，树上的苹果会落向地面；建筑工地上工人常用重垂线来检测墙壁是否竖直。为什么树上的苹果总要落向地面？为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢？ 提示：物体落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用；重垂线能检测墙壁是否竖直，也是因为重力的方向是竖直向下的，重锤静止时，悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的