第3章 1. 重力与弹力(讲义)-【红对勾讲与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(人教版)

1 重力与弹力 第1课时　重力与弹力 [核心素养]1.明确力的概念，理解力的三要素对于力的效果的意义，通过对重力的形成过程和对形变的认识等抽象 出重力、弹力的概念。 (物理观念)2.利用实验探究弹簧弹力大小与形变量之间的函数关系，梳理得出 胡克定律。 (科学探究)3.利用等效法确定物体的重心位置；体会放大法观察微小形变；利用假设法和 替代法判断弹力的有无和方向。 (科学思维)4.应用重力的产生来解释生活中物体重力变化，根据弹力 条件判断弹力的有无来体会物理与生产生活的关系。 (科学态度与责任) 一、重力 1.定义:由于 而使物体受到的力。 2.方向: 。 3.大小:G= ,g 是自由落体加速度。 思考：g 的单位既可以是N/kg,又可以是 m/s2, 二者有何关系? 提示: 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 ,这一点叫作物体的重心。 (2)决定因素:①物体的 ;②物体的 。 (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 法来 确定。 二、力的图示和示意图 1.力的图示:用有向线段来表示力。 (1) 的长短(严格按标度画)表示力的 大小。 (2) 表示力的方向。 (3) 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 或 发 生的变化。 2.弹力:发生形变的物体,要 ,对与它 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 的方向。 思考：若两个物体之间存在弹力,是否一定接触? 反之,相互接触的两个物体是否一定有弹力? 提示: 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 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 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 。 (2)表达式:F= 。 (3)劲度系数:其中k为弹簧的 ,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。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 059 如图所示,是一平衡竹蜻蜓, 它可以用它的嘴巴以这样一种 不可思议的姿势稳稳地立在竹 签的顶端而不会掉落 ,让小朋友 们啧啧称奇。请你判断下列说 法是否正确? 1.竹蜻蜓的所有重力都集中在了它的嘴部。 ( ) 2.竹蜻蜓的重心位于嘴部的正下方某个位置。 ( ) 3.如果我们将一块橡皮泥粘在它的尾部,竹蜻 蜓的重心将会发生变化,可能将无法在竹签 的顶端保持平衡。 ( ) 4.支架对竹蜻蜓的弹力,是由于竹蜻蜓发生形 变产生的。 ( ) 5.支架对竹蜻蜓的弹力方向竖直向上。 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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。 交流讨论：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: 􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠 􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠 1.重力的理解 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力, 但由于地球自转的影响,重力一般不等于地 球对物体的吸引力。 深化思考：在地球上是否存在地球引力与重力相 等的地方呢? 提示: 2.重心的理解 (1)重心是一个等效的概念,引入重心,就是把 实际作用于物体各部分的重力,用作用于重心 的一个力来代替,从而简化对重力的处理。 (2)质量分布均匀且形状规则的物体重心位 于其几何中心,可以在物体上也可以不在物 体上。 (3)一般物体重心的位置与物体的形状和质 量分布有关,当物体的形状或质量分布发生 变化时,重心相对于物体的位置也可能会发 生变化。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋