第三章 第1节 第1课时 重力与弹力-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（人教版）

第1节　重力与弹力 第1课时　重力与弹力 [学习目标要求]　1.理解重力及重心的概念，会用二力平衡知识确定重心。2.会作力的图示和力的示意图。3.知道形变、弹力的定义及弹力产生的条件，会判断弹力的有无及方向。4.认识弹性形变和弹性限度，掌握胡克定律，并能解决有关问题。 　重力 1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。 2．大小：物体受到的重力G与物体质量m的关系为G＝mg，其中g就是自由落体加速度。 3．方向：重力的方向总是竖直向下。 4．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)决定重心位置的因素 5．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：只能表示出力的方向和作用点。 注意：测量重力大小应该注意的问题 物体只有处在静止或匀速直线运动的状态下，它对水平支持物体的压力或对竖直悬挂绳的拉力才等于自身的重力，故在用测力计来测量物体的重力时，必须使它处于静止或匀速直线运动状态。 [想一想] 如图所示，树上的苹果为什么总要落向地面？建筑工地上工人为什么常用重垂线来检测墙壁是否竖直？ 提示：　苹果受到了地球的吸引力；重锤所受重力的方向竖直向下。 　弹力 1．形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变。 2．弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。 3．弹力产生的两个条件 (1)物体间相互接触。 (2)在接触面上发生弹性形变。 4．弹力的方向 (1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面，指向受力物体。 (2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。 [判一判] (1)两个接触的物体间一定存在弹力。( × ) (2)发生形变的物体撤去外力后都能恢复原状。( × ) (3)静止在地面上的物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变。( × ) 　胡克定律 1．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。 2．弹性限度：如果物体的形变过大，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。 4．表达式：F＝kx。 5．劲度系数 (1)定义：公式F＝kx中的比例系数k，单位：牛顿每米，符号N/m。 (2)决定因素：弹簧的劲度系数k只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。 (3)物理意义：反映了弹簧的软硬程度，k值越大，弹簧越硬，其长度越难改变。 [判一判] (1)用泥坯捏泥人时，泥坯发生了弹性形变。( × ) (2)在弹性限度内，同一根弹簧弹力大小与弹簧长度成正比。( × ) (3)在弹性限度内，伸长量相同的两根弹簧，弹力的大小一定相等。( × ) 学习任务一　重力和重心 [导学探究] 如图所示，对于身体素质和技术相当高的跳高运动员，为什么采用“背越式”一般比采用“跨越式”成绩好呢？ 　 提示：在越过相同高度的横杆时，采用“背越式”时运动员的重心比采用“跨越式”时升高的高度小，因此运动员越过相同高度的横杆，“背越式”跳法要比“跨越式”容易些，所以采用“背越式”一般比采用“跨越式”成绩好。 [思维深化] 1．重力的大小 (1)同一地点，不同物体重力的大小与其质量成正比。 (2)不同地点，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，即在赤道处g最小，在两极处g最大；随海拔高度的增大而减小。 注意：重力不是地球对物体的引力，两者大小一般也不相等。 2．重力的方向：总是竖直向下。 注意：重力的方向不一定垂直支持面向下，也不一定指向地心。 3．对重心的理解 (1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用。 (2)重心的位置及决定因素 ①重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 ②决定因素与物体质量分布情况和物体的形状有关。 (3)确定薄板状物体重心的方法——悬挂法。 　关于物体的重力和重心，下列说法正确的是(　　) A．物体所受重力是由于受到地球吸引而产生的，所以方向总是垂直于地面向下 B．同一物体在地球上的不同位置，当用不同弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的，当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同 C．物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点 D．形状规则的物体(如正方体)，其重心一定在其几何中心处 解析：C　重力的方向是竖直向下，与水平面垂直，但不一定与地面垂直，A错误；重力的大小取决于物体的质量和重力加速度的大小，与测量工具无关，不同地点重力加速度不同，重力大小不同，无论用同一弹簧测力计测量，还是用不同弹簧测力计测量，测量结果均不同，B错误；物体的重心