第3章 1 第1课时 重力与弹力-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第一册人教版（教师用书）

1　重力与弹力 第1课时　重力与弹力 [学业要求与核心素养] 物理观念 1．知道重力的产生原因及重力的方向。 2．知道弹性形变，弹力的定义及产生条件。 科学思维 1．会作力的示意图。 2．理解重心位置的确定方法。 3．会判断弹力的方向。 4．会用胡克定律计算弹簧弹力。 一、重力 阅读教材，并回答： 1．如图甲、乙所示，应用弹簧测力计或台秤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？ 答：G＝mg。 (2)同一物体分别在北京和上海用测力计称其重力是否相同？ 答：不同。 2．关于重心 (1)重心的位置与哪些因素有关？重心一定在物体上吗？ 答：重心的位置与物体的形状和质量分布情况有关。不一定。 (2)说出教材图3.1­3所示确定不规则薄板的重心的道理是什么？并亲自做一做。 答：略。 [概念·规律] 重心 1．定义：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)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们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__形状__；②物体的__质量分布__。 5．力的表示法 (1)力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力。 (2)力的示意图：只用一条带箭头的线段来表示力的__作用点__和__方向__。 二、弹力 阅读教材，并回答： 1．如图所示的实验过程你一定经历过，据此体会形变、弹性形变、弹性限度的含义。物理学中，把物体在力的作用下发生形状或体积的变化称为形变。 (1)发生弹性形变的弹簧，撤去外力能恢复原状吗？ 答：能 (2)发生形变的橡皮泥，撤去外力能恢复原状吗？ 答：不能 2．阅读教材演示实验如图甲所示，用力挤压玻璃瓶身，细管中的水面会上升，松手后水面下降。如图乙所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P，用力压桌面，观察到墙上光点P的位置会发生变化。你认为玻璃瓶和桌子是否发生了形变？指出是通过什么方法观察微小形变的。 答：发生了　放大法 [概念·规律] 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__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。 3．几种弹力的方向 (1)压力和支持力的方向都__垂直__于物体的接触面。 (2)绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子__收缩__的方向。绳中的弹力常常叫作张力。 三、胡克定律 1．弹性形变：物体在形变后撤去作用力时__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。 [概念·规律] 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．公式：F＝__kx__，其中k为弹簧的__劲度系数__，单位是牛顿每米，单位的符号是　N/m　。 探究点一　力和力的图示 1．力的作用效果 (1)力的作用效果 (2)影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点。 2．力的图示和力的示意图 作图步骤 力的图示 力的示意图 选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力) 画线段 从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段 标方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 　如图所示，一人通过细绳用大小为50 N的力F沿与水平方向成30°角斜向上拉物块A，试画出拉力F的图示，并指出受力物体与施力物体。 [解析]　依题意知，细绳拉物块A，受力物体是物块A，施力物体是细绳。画力的图示时，先选好标度，以4 mm长的线段表示10 N的力，则拉力F共长20 mm，用点A代表物块A，即力的作用点，最后标上箭头指明拉力的方向，即得力F的图示，如图所示，为了准确无误地表示拉力的方向，图中的虚线是必要的补充。 [答案]　见解析图 探究点二　重力 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，在赤道处g最小，在两极处g最大(同一高度)；海拔越高g越小，离地面越近g越大。 2．重力的方向：总是竖直向下，竖直向下是指与水平面垂直向下，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。重心的位置除跟物体的形状有关外，还