3.1 重力与弹力 微讲小本-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

▶导语:本章在初中知识的基础上,定量化地研究力,涉及内容有三种常见的力——重力、弹力和摩擦力,对力的产生条件、大小和方向进行分析。牛顿第三定律的学习有助于力的分析和共点力平衡的学习。力的合成和分解是等效替代法的应用,不仅要求能用平行四边形定则求解问题,还要能按力的作用效果分解力。共点力平衡问题中解决问题的方法是重点,也是难点,学习中应注意总结。 要点精准概括 3种常见的力:重力、弹力、摩擦力 1个定律:牛顿第三定律 1种运算法则:平行四边形定则 1个平衡条件:共点力的平衡条件 3个思想方法:放大法、假设法、等效法 3种分析受力的方法:概念法、假设法、状态法 2种合成、分解的方法:作图法、计算法 3种处理静态平衡的方法:合成法、分解法、正交分解法 3种处理动态平衡的方法:解析法、图解法、相似三角形法 3种关键能力:形象思维能力、逻辑推理能力、数学应用能力 1.重力与弹力 1.了解力是物体对物体的作用,知道力的三要素,会用力的图示和力的示意图表示力; 2.了解重力产生的原因,掌握重力的方向及重力大小的公式,理解重心的意义及其决定因素; 3.认识弹力,知道弹力产生的条件,会初步分析弹力的有无和方向; 4.通过做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验,认识胡克定律,并会应用其进行有关计算。 　　把物体抬高后松手,物体会落向地面,树上的果实熟透后会掉落到地面上, 这些都是物体受到重力作用的结果。如图所示,被拉弯的弓把箭射出去;挂上篮子的扁担会弯曲;跳水运动员起跳时,跳板会下弯。 上述实例中的“弓”“扁担”及“跳板”有什么共同特征?弯弓为什么能够把箭射出去? 　 知|识|梳|理 一、力和重力 1.力是物体对物体的作用,一个力必然同时涉及施力物体和受力物体。 2.力的表示方法。 (1)力的图示:能表示出力的大小、方向和作用点。 (2)力的示意图:只表示出力的方向和作用点。 3.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,其中g为自由落体加速度。 (3)方向:总是竖直向下。 (4)重心是重力的等效作用点,物体的重心位置与物体的形状和质量分布有关,物体的重心可在物体内,也可以在物体外。薄板形物体可用悬挂法确定物体的重心位置。 二、弹力 1.弹性形变和弹力。 (1)形变:物体在力的作用下形状或体积发生改变的现象。 (2)弹性形变:物体在形变后,撤去作用力时能够恢复原状。 (3)弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。 2.几种弹力。 (1)常见弹力:平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力。 (2)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面。 (3)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。 3.胡克定律。 (1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (2)公式:F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位为牛顿每米,符号为N/m。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在。 (×) (2)重力的方向也可以表述为指向地心。(×) (3)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上。 (×) (4)两个接触的物体间一定存在弹力。(×) (5)对某一只弹簧,把它拉得越长,其劲度系数k越大。 (×) 2.下列说法正确的是 (　　) A.同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等 B.水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的 C.物体间相互作用时,先有施力物体,后有受力物体 D.物体的重心总在物体的几何中心,且物体均可看成质点 解析　高纬度地区的重力加速度比低纬度地区的重力加速度大,同一物体在赤道受到的重力小于在北极受到的重力,A项错误;水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的,B项正确;物体间相互作用时,施力物体和受力物体同时存在的,C项错误;只有形状规则且质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心,物体能否被看成质点要看物体的大小和形状对所研究的问题能否忽略,D项错误。 答案　B 　 探究一 重力 　对重力的理解。 (1)重力大小。 ①同一地点:物体所受重力的大小与其质量成正比,即G=mg,其中g为当地的重力加速度。 ②不同地点:同一物体在地面上所在位置的纬度越高,所受重力越大;在地球上空的位置海拔越高,所受重力越小。 (2)重力方向。 重力的方向总是竖直向下,竖直向下不等同于垂直于接触面向下,也不等同于指向地球球心。 【例1】　如图是一个质量分布均匀的铁球的重力的图示,下列说法正确的是 (　　) A.力的图示中重力的作用点在重心上,表示其他部分不受重力作用 B.力的图示中重力的方向垂直平面向下,当铁球放在斜面上时则垂直斜面向下 C.根据力的图示可读得铅球重力的大小为50 N