3.1 重力与弹力 课件 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第一节 重力与弹力 第三章 相互作用 ——力 1 1.物理观念：了解重力产生的原因，知道重力的大小和方向；理解重心的概念。 2.科学思维：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 3.科学探究：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 4.科学态度与责任：知道弹力的定义及产生的条件，能够正确判断弹力的有无及方向。掌握胡克定律的内容和适用条件。 教学目标 牛顿苹果树，因激发牛顿关于万有引力的思考而闻名于世，更被视为科学探索精神的象征。牛顿苹果树曾被移植到剑桥大学等世界名校。2007年天津大学获赠牛顿苹果树枝条，现已生长结果。 1685年牛顿发现了万有引力定律 艾萨克·牛顿（1643-1-4—1727-3-31） 英国皇家学会会长，英国著名的物理学家、数学家，百科全书式的“全才”，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。 在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出了万有引力定律和牛顿运动定律 。 在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上创立微积分学。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。 在经济学上，牛顿提出金本位制度。 北 东 西 南 地球把地球表面的一切物体紧紧的吸在自己表面上。所以不同的纬度和经度人的站立方式也不一样。 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：_________________ 地球的吸引 竖直向下 mg 1 N/kg＝1 m/s2。 重力 mg mg mg 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。 4.物体的中心不一定在物体的内部，有时可以在物体的外部，这跟质量分布有关。 集中于一点 质量分布 形状 悬挂 作用点——重心 形状有规则和质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心上 mg mg mg mg mg 形状无规则和质量分布不均匀的物体的重心，可以应用二力平衡的知识通过实验来确定其重心位置 平衡术视频 真人不倒翁 例题1：关于重力及重心，下列说法中正确的是(　　) A．一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力 B．根据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定较大 C．物体放于水平面上时，重力的方向垂直于 水平面向下，物体静止于斜面上时，重力的方向垂直于斜面向下 D．物体的形状改变后，其重心位置不会改变 B 例题2：(多选)下列关于重力、重心的说法中正确的是(　　) A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高 B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 C．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置不断变化 D．重力的方向总是垂直于地面 AC 弹力 大货车的平直弹簧 1．形变：物体在力的作用下______或______发生的变化。 2．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够______原状 3．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 4．弹力：发生形变的物体，要_______，对与它______的物体产生的力。 5．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。 形状 体积 恢复原状 接触 收缩 产生弹力条件 两物体接触 发生弹性形变（挤压） 弹力 恢复 完全恢复 6．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＝____。为弹簧的伸长量 (3)劲度系数：其中k为弹簧的__________，单位为牛顿每米，符号是N/m 正比 劲度系数 弹力大小——胡克定律 弹簧自然长度 弹簧实际长度 伸长量 自然长度用 L0 表示 实际长度用 L 表示 伸长量 例题3：如图所示，甲、乙两根金属弹簧除粗细不同外其他均相同，对它们的劲度系数，下列说法正确的是(　　) A．k甲＞k乙　　　　　 B．k甲＜k乙 C．k甲＝k乙  D．k甲、k乙的大小无法判断 甲　　 　乙 A 例题4：书放在桌面上，会受到桌面对它的弹力作用，产生这个弹力的直接原因是(　　) A．书的形变 B．桌面的形变 C．书所受到的重力 D．桌面所受到的重力 B 例题5：(多选)如图所示，轻弹簧的两端各受20 N拉力F 的作用，弹簧伸长了10 cm(要弹性限度内)．那么下列说法中正确的是(　　) A．弹簧所受的合力为零 B．弹簧所受的合力为20 N C．该弹簧的劲度系数k为200 N/m D．根据公式k＝F/x，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大 F=20N F=20N AC Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$