第三章 第1节 重力与弹力（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修 第一册（人教版2019）

第1节　重力与弹力 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 1.知道重力产生的原因、大小和方向，会画力的图示和示意图。 2．知道重心的概念，了解影响物体重心位置的因素。 3．知道压力、支持力和拉力都是弹力。会根据弹力产生的条件或者物体的运动状态及其变化，分析弹力的方向。 4．了解胡克定律，会计算弹簧的弹力。 1.通过重心概念的建立，初步体会等效替代的思想。 2．通过实验观察，概括弹力产生的条件。 通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系，了解科学探究中获取数据及处理数据的方法。 通过实例分析，体会重力和弹力与生产、生活的紧密联系。 [对应学生用书P55] 一、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，g就是自由落体加速度。 3．方向：竖直向下。→ 4．作用点——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)决定因素：①物体的质量分布； ②物体的形状。 (3)确定方法：对形状不规则的物体，可以采用悬挂法来确定重心的位置。 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，对与它接触的物体产生的力。 3．几种弹力及方向 (1)压力和支持力的方向都跟接触面垂直。 ↓ (2)绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向。 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．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，即F＝kx。 4．劲度系数：其中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m。是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 1.(物理与体育)在跳水比赛中，跳水运动员起跳前，站在跳板上，跳板发生了弯曲，请据此判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) (1)人所受重力的方向，垂直于跳板。(　　×　　) (2)人的重力作用于脚与跳板的接触处。(　　×　　) (3)跳板弯曲了，发生了弹性形变。(　　√　　) (4)人对跳板的压力方向竖直向下。(　　×　　) (5)跳板对人的支持力方向垂直于脚与跳板的接触处向上。(　　√　　) 2．(教材拓展P58)“图3.1－3”悬挂法确定不规则薄板的重心。 (1)为什么说二次悬挂法就能确定薄板的重心？ (2)为什么悬挂法的适用条件是薄板？ 提示：(1)根据二力平衡，二次悬挂，两条线的交点即为重心的位置。 (2)非薄板形的物体重心可能在物体内部(如不规则的厚物体)，不容易确定其重心的具体位置。 [对应学生用书P56] 探究点一___重力 作为学校教育教学工作的重要组成部分，学校运动会增强了学生的集体观念，有助于学生的成长。在某次运动会田赛的比赛中，运动员把一实心球掷出，如图所示。 [问题设计] 掷出的实心球为什么落向地面而不飞向空中，离开地球？ 提示：掷出去的实心球速度较小，在重力的作用下落到地面上。 1．重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。 2．重力的测量：用弹簧测力计竖直悬挂被测物体，当处于静止状态时，示数即为其重力的大小。 3．重心的位置跟物体的形状和质量的分布有关。 (1)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上； (2)质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。 注意：重心不一定在物体上，如图所示： 【例1】 某物体放在地球表面所受重力为30 N，如果把它放在某个行星表面，该行星表面的重力加速度为地球表面的2倍，则该物体在此行星表面的(　　) A．质量为3 kg，所受重力为30 N B．质量为6 kg，所受重力为60 N C．质量为6 kg，所受重力为30 N D．质量为3 kg，所受重力为60 N D　解析：设地球表面的重力加速度为g，则物体的质量m＝＝ kg＝3 kg，放到行星表面后质量不变，行星表面的重力加速度变为2g，则在行星表面所受重力为G′＝m·2g＝60 N，D正确，A、B、C错误。 [练1] 图中用力的图示法画出了两个力，从图中可看出这两个力的大小关系是(　　) A．F1>F2 B．F1<F2 C．F1＝F2 D．条件不足，无法判断 C　解析：力的图示是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，图中F1、F2的标度值不同，线段上标度的个数也不同，但标度值乘以标度数都是12 N，所以F1＝F2，C正确。 探究点二___弹力 伴随着人们健身热情的不断提升，各式各样的健身器材不断涌现，如图所示，当握力器发生弯曲时，