第3章 学案14 重力与重心-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（鲁科版）

重力与重心 学案14 第3章 相互作用 听 课笔 学案14重力与重心 学句住务 1.知道力的概念，掌握力的三要素及力的基本性质。 2.能够根据题意画出力的图示和力的示意图。 3.掌握重力的定义及产生的原因、大小、方向和作用点，知道影响重心的决定因素。 (2)力的作用效果：使物体的 ◆课堂活动 花 发生改变。 活动一理解什么是力 (3)单位： ,简称 ,符号： (4)测量：力的大小可以用 测量。 新知导学 (5)力的三要素： 在足球场上，运动员把球踢飞，球由静止变为运 2.力的表示方法 动，同时运动员的脚也感到疼痛（如图甲）；手拉弹 (1)力的图示：用一条带箭头的线段（有向线段） 簧或压弹簧，弹簧被拉长或压缩，同时手也受到拉 来表示力的三要素（大小、方向和作用点）。 力或弹力的作用（如图乙）；用3N的力托着一本 ①线段的长短（严格按标度画）表示力的 书（如图丙）。 ②箭头指向表示力的 ③箭尾（或箭头）所在位置表示力的 丙 线段所在的直线表示力的作用线。 问题1：力可以产生哪些作用效果？影响力的作 (2)力的示意图：只用一条带箭头的线段来表示 用效果的因素有哪些？ 力的 和 【归纳总结】 力的图示与力的示意图的比较 问题2：物体间力的作用是相互的吗？ 力的图示 力的示意图 需要画出力的作用点、 只画力的作用点和方向 方向和大小 问题3：如何简洁明了地表示出图丙中的力呢？ 标明标度，表示力的有 无标度，表示力的有向线段 向线段的长度要严格 的长度无严格规定 按比例确定 D新知生成 1.力的概念 力的三要素（大小、方突出了力的方向和作用点， (1)定义：力是 之间的 向、作用点)俱全，可准仅表示物体在该方向上受到 作用。 确表示一个力 力的作用 5311 鲁科版物理必修第一册 听 新知应用 问题2：为什么使用重锤能检测墙壁是否竖直呢？ 笔 1.(多选)(24一25·四川成都期中改编)关于力的 记 下述说法正确的是 ( ) A.力是物体与物体之间的相互作用 新知生成 B.只有直接接触的物体间才有力的作用 重力 C.力可以离开物体而独立存在 D.一个力必定联系着两个物体，其中任意一个 产生因地球的 而使物体受到的力 物体既是受力物体，也是施力物体 (1)大小：G=mg,式中G、m、g的单位分别 2.(24一25·福建漳州阶段练习)小王同学用水平 为 、N/kg(或m/s2) 向右的拉力F拉小车，F的大小为200N,下列 (2)测量：用弹簧测力计测出。测量时 大小 关于拉力的图示正确的是 悬挂被测物体，当物体处于静止 状态时，测力计的示数就等于物体重力的 100N 100N 大小 F 文 女 方向总是 A B C D 3.如图甲中木箱上的P点，用与水平方向成30° D新知应用 角斜向右上方的150N的力拉木箱；在图乙中 4.(24一25·江苏无锡期中)关于重力，下列说法 木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上 正确的是 () 方的20N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、 A.重力方向总垂直向下 乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所 B.在空中飞行的物体不受重力作用 受重力和拉力的示意图。 C.重力没有施力物体 D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定 L 相等 5.用弹簧测力计竖直悬挂一静止小球。下列说法 丙 正确的是 () 活动二学会测量重力的方法 A.小球对弹簧测力计的拉力就是小球所受的 重力 新知导学 B.小球对弹簧测力计的拉力大小等于小球所 如图所示，树上的苹果会落向地面；建筑工地上工 受的重力大小 人常用重锤来检测墙壁是否竖直。 C.小球所受拉力的施力物体是地球 D.小球所受重力的施力物体是弹簧测力计 活动三探究物体的重心 问题1：为什么树上的苹果总要落向地面？ D新知导学 如图所示是身体素质和技术相当的两个跳高运动 员的过杆姿势：背越式和俯卧式。 1154 重力与重心学案14 身体重心 课 记 背越式跳高 俯卧式跳高 问题1：重心就是物体上最重的一点吗？ 问题2：重心一定在物体上吗？ C D 8.(24一25·浙江杭州期中)古代 问题3：哪个运动员的成绩会更好呢？ 计时工具沙漏也叫做沙钟，是一 种测量时间的装置。如图所示， 其中一种沙漏由两个玻璃球和 一个狭窄的连接管道组成。最 D新知生成 初沙子全部在上方玻璃球内，用 1.重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从 沙子从狭窄的管道流入底部空玻璃球所需要的 效果上看，可以认为各部分受到的重力集中作 时间来对时间进行测量。下列说法正确的是 用 ,这一点叫作物体的重心。 ( ) 2.决定因素：①物体的 ;②物体的 A.上方玻璃球及内部剩余的沙子整体重心先！ 下降后上升 3.如果质量分布均匀的物体的形状是规则的，那 B.上方玻璃球及内部剩余的沙子整体重心一 么重心就在它的 0 直下降 4.物体的重心不一定在物体上。 C.底部玻璃球及内部流入的沙子整体重心一 D新知应用 定在其内部的沙子上 6.(24一25·宁夏石嘴山期中)下列关于物体重心 D.沙子全部流入底部玻璃球后，整个沙漏重心 的说法正确的是 变高了 A.重心位置不随质量分布的变化而变化 ◆课堂小结 B.物体的重心可能在物体上，也可能在物体外 C.形状规则的物体重心一定在几何中心 力的概念厂定义 L单位 D.挖去均匀圆盘的中心，圆盘就没有重心了 力的描述 力的表 一力的图示 7.(24一25·江苏连云港期中)如图所示，A、B为 示方法 力的示意图 一定义 直角三角尺，C为半圆形量角器，D为矩形刻度 重力 -大小：G=mg 尺，质量分布都是均匀的，把这些物体分别用细 力与重心 方向：竖直向下 重力与重心 绳竖直悬挂，静止时所处的位置符合实际的是 一定义：等效作用点 重心 决定因素：①形状：②质量 分布情况 551 鲁科版物理必修第一册 听 3.(24一25·云南昆明期中)如图所示，水上乐园 课堂达标 里有一仿制我国古代欹器的水桶，桶可绕水平 记 1.下列关于力的说法正确的是 ( 轴转动，正上方的水管口持续有水流出，过一段 A.力是物体对物体的作用，所以只有直接接触 时间桶会翻转一次。决定桶能否翻转的主要因 的物体间才有力的作用 素是 ( B.只要两个力的大小相同，它们产生的作用效 果一定相同 C.力是改变物体运动状态的原因 D.力的大小可以用天平测量 2.(多选)(24一25·河北保定期中)关于物体的重 力和重心，下列说法正确的是 ) A.水桶自身重力的大小 A.重力的方向总是竖直向下的 B.水桶与水整体的重心高低 B.重力就是地球对物体的吸引力 C,水流对桶撞击力的大小 C.物体的形状改变时，它的重心位置可能随之改变 D.重心就是物体上最重的一点 D.水管每秒出水量的大小 课后反思 1156点出发，又回到原点，位移为0，题图乙的图线与t轴所围的2.C[A中没有标度，只是力的示意图，A错误；B中没有标度， 面积表示位移，t轴上、下面积相等，说明总位移为0，故0一6s B错误；C中有作用点，有大小，有方向，且确定了标度，C正 内甲、乙的位移都为0，故D正确。] 确；D中拉力的方向应该向右，D错误。] 2.C[根据-t图像与t轴围成面积表示位移可知，0~20s内 3.解析：如图所示。 甲的位移大于乙的位移，则20s时甲与乙没有相遇，甲在乙 50N F 10N 前面，故A错误；由题图可知，甲做匀速直线运动，乙开始静 F 止，后做匀加速直线运动，故B错误；当甲、乙速度相等时，两 P<130° 60° 者的距离最大，由题图可知，乙追上甲前，它们之间的最大距 G 离为△sm-10十20×10m=150m,故C正确；根据1图 甲 乙 丙 2 答案：见解析图 像与t轴围成面积表示位移可知在10~30s内，甲、乙的位移 活动二 相等，根据=可知乙的平均速度等于甲的平均速度，故D 新知导学 提示：1.苹果落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用。 错误。] 2.重锤静止时，悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的 3.解析：(1)设B车的加速度大小为a,则 如果墙壁与细线平行，就说明墙壁是竖直的，没有倾斜。 新知生成 吸引Nkg竖直竖直向下 (2)假设两车不会相撞，B车速度减小到20m/s时，二者相距 新知应用 最近，此时B车位移为51，A车位移为2，则有1=-匠 4.D[重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于接触面，故A 2a 错误；在地球上或地球周围的物体都会受到重力的作用，故B UA=VB一at,S2=VAt 错误；任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，故C错 可得s1=1250m,52=1000m 误；由于地球各处的重力加速度大小不一定相等，故同一物 因为s1>s2十200m,所以两车会相撞： 体在地球各处所受重力大小不一定相等，故D正确。] (3)能见度至少要达到s√=51一52=250m时，才能保证两火 5.B[小球对弹簧测力计的拉力是接触力，小球所受的重力是 车不相撞。 非接触力，且两者的施力物体不同，受力物体不同，故A错 答案：(1)0.2m/s2(2)见解析(3)250m 误；由二力平衡条件和力是物体间的相互作用可知，小球静 第3章 相互作用 止时对弹簧测力计的拉力大小等于小球所受的重力大小，故 B正确；小球所受拉力的施力物体是弹簧测力计，不是地球， 学案14重力与重心 故C错误；小球所受重力的施力物体是地球，不是弹簧测力 计，故D错误。] 课堂活动 活动三 活动一 新知导学 新知导学 提示：1.重心不是物体上最重的一点，是物体重力的等效作 提示：1.改变物体的运动状态和形状；力的大小、方向和作 用点。 用点。 2.重心的位置跟物体的形状有关，不一定在物体上。 2.物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。 3.背越式跳高运动员的成绩会更好。 3.可以用带箭头的线段来表示，线段的长度表示力的大小， 新知生成 箭头的指向表示力的方向，箭尾或者箭头表示力的作用点。 1.在一个点上 如图所示。 2.形状质量分布情况 3.几何中心 新知应用 6.B[重心位置与质量分布、形状均有关系，质量分布均匀、形 状规则的物体重心在其几何中心，所以重心位置随质量分布 的变化而变化，故A、C错误；物体的重心可能在物体上，也可 能在物体外，故B正确；挖去均匀圆盘的中心，圆盘仍然有重 新知生成 心，故D错误。] 1.(1)物体和物体相互(2)形状运动状态(3)牛顿牛 7.B[悬挂的物体静止时，所受的重力与细绳的拉力是一对平 N(4)弹簧测力计：(5)大小方向作用点 衡力，当物体用绳子悬挂时，其绳子的延长线必过物体的重 2.(1)①大小②方向③作用点(2)方向作用点 心，对于质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中 新知应用 心。故选B] 1.AD[力是物体与物体之间的相互作用，故A正确；没有直 8.A[充满沙子的玻璃球的重心在其几何中心处，随着沙子流 接接触的物体间也会有力的作用，比如电荷之间的作用力， 出，重心位置不断下降，沙子快流完时，重心又上升，最后处 故B错误；力不可以离开物体而独立存在，力是物体对物体 于几何中心处，故上方玻璃球及内部剩余的沙子整体重心先 的作用，一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既 下降后上升，A正确，B错误；底部玻璃球及内部流入的沙子 是受力物体，也是施力物体，故C错误，D正确。] 共同重心不一定在其内部的沙子上，如开始流入很少时，C错 116 误；沙子全部流入底部玻璃球后，整个沙漏质量主要集中在新知应用 下部分玻璃球内，相对于开始时，整体重心变低了，D错误。] 3.B[题图甲中，小球随车厢做匀速直线运动，运动状态不发 课堂达标 生改变，水平方向上不受力，A错误；假设题图乙中斜面对小 1.C[力是物体对物体的作用，不直接接触的物体间也有力的 球没有弹力，小球将在细线拉力和重力作用下处于竖直状 作用，如磁铁之间的作用力，故A错误；两个力的大小相同， 态，故斜面对小球有弹力，B正确：假设题图丙中b绳对小球 它们产生的作用效果不一定相同，因为力的作用效果除了看 有弹力，则小球受到重力及两个拉力作用，水平方向上受力 力的大小之外，还要看力的作用点和方向，故B错误；力是物 不平衡，小球无法处于静止状态，故b绳对小球无弹力，C错 体间的相互作用，是使物体发生形变和运动状态改变的原 误；假设题图丁中两球间有弹力，则细线不可能处于竖直状 因，故C正确；力的大小可以用弹簧测力计测量，不可以用天 态，故两球间无弹力，D错误。] 平测量，故D错误。] 4.BC[判断上板对A球有无弹力采取假设法，假设撤去上面 2.AC[重力的方向总是竖直向下的，故A正确；重力是由于地 的木板，则A球仍会保持静止不动，不改变其运动状态，故上 球的吸引而产生的，万有引力的一个分力提供物体随地球自 面的木板对A球没有弹力的作用，同理，假设撤去下面的板， 转所需的向心力，另一个分力是重力，所以重力并不能说就 则A球会掉下去，改变运动状态，所以下面的板对A球有弹 是地球的吸引力，故B错误；重心位置取决于物体形状和质 力的作用，故A错误，B正确：将题图中结构整体逆时针旋转 量分布情况，所以当物体的形状变化时，重心位置也可能发 一小角度后，采用假设法，两个木板辙掉任何一个，A球的运 生变化，故C正确：重心并非实际存在的点，也不是物体上最 动状态都会发生变化，即两板对A球都有弹力的作用，故C 重的一点，故D错误。] 3.B[水管口持续有水流出且过一段时间桶会翻转一次，说明 正确，D错误。] 活动三 主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心 往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶 新知导学 不能稳定平衡，发生翻转。故选B。] 提示：1.发生形变的书要恢复原状，对跟它接触的桌面产生 向下的弹力，这个力的作用效果是压桌面，叫压力；发生形变 学案15弹力 的桌面要恢复原状，对跟它接触的书产生向上的弹力，这个 课堂活动 力的作用效果是支持书。弹力的方向垂直于物体的接触面， 活动一 指向被压编或被支持的物体。 新知导学 2.发生形变的绳子要向上恢复原状，对桶产生向上的弹力； 提示：1.气球、橡皮条、弹簧可以恢复原状，橡皮泥、面团不能 发生形变的桶要向下恢复原状，对绳子产生向下的弹力。绳 恢复原状。 子产生的弹力也叫拉力，绳子的弹力方向沿绳的收缩方向。 2.用手捏玻璃瓶，细管中水面会上升（或下降）；说明受到压 新知生成 力时玻璃瓶发生形变，体积变小（或变大）了。 垂直收缩相反 3.压缩的弹簧要恢复原状，对小球产生力的作用】 新知应用 新知生成 5.解析：如图所示。 1.(1)形状(2)恢复原状(3)恢复原状 2.恢复 3.(1)弹性形变恢复原状(2)①接触②弹性形变 新知应用 1.D[弹力的产生条件为直接接触和发生弹性形变，A错误； 发生弹性形变的物体对阻碍其恢复原状的物体（即引起其形 变的物体)有弹力的作用，对不阻碍其恢复原状的接触物体 没有弹力的作用，B错误；弹性形变与弹力同时产生、同时消 失，没有先后顺序，C错误；物体不接触，就不会有弹力的作 用，D正确。] 2.D[甲中静止在草地上的足球对地面的压力大小等于它的 重力，但压力作用在地面上，重力作用在足球上，且压力和重 ⊙】 力是不同性质的力，所以压力不是重力，故A错误；乙中静止 wmmmm 7777777777777777 丙 丁 在水平地面上的两个足球虽然接触，但之间没有弹力，故B 错误；丙中踩在脚下且静止在地面上的足球受到两个弹力的 答案：见解析图 作用，即脚对球的压力和地面对球的支持力，故C错误；丁中 6.C[点与面接触的弹力方向过接触点垂直于接触面（或接触 打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变，故D 面的切线)，指向受力物体。手指对木棍的压力方向垂直于 正确。] 木棍向下，故A、B错误；台阶A处对木棍的支持力属于弹 活动二 力，其方向为过A处垂直木棍向上，故C正确；地面对木棍的 新知导学 支持力方向垂直于地面向上，故D错误。] 提示：1.小球A和B有滑到凹槽底端的趋势，两者相互挤压， 课堂达标 存在弹力。 1.A[头顶受到的压力的施力物体是坛子，受力物体是头顶， 2.小球C和D间不存在弹力，如果存在，小球将无法保持静 它产生的直接原因是坛的形变，间接原因是坛受到的重力，A 止状态。 项正确。] 171