3.1 重力与弹力 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦“相互作用——力”中的重力与弹力，系统讲解力的概念、表示方法、重力（产生、方向、大小、重心）及弹力（形变、分类、胡克定律），通过“雨落、水流、枫叶飘”等生活现象导入，构建“生活观察-问题思考-概念规律”的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究。通过“压桌面形变”“挤玻璃瓶形变观察”等实验引导学生用放大法感知微小形变，结合悬挂法测重心、弹簧弹力与伸长量关系实验数据，培养科学探究能力。典例丰富，如力的图示步骤详解、“杯与水共同重心变化”动态分析题、弹簧串联受力计算及胡克定律推导，落实科学推理。对学生，联系生活降低抽象概念难度，提升问题解决能力；对教师，结构完整且配套例题习题，便于高效开展教学。

重 力 与 弹 力 第三章 相互作用——力 1 1.力是使物体运动状态发生变化 的原因。 2.力是使物体发生形变的原因。 力的作用效果： 1. 定义： 物体与物体之间的相互作用称为力。 力不能离开物体施力物体和受力物体而单独存在。 2. 物质性： 一个力总是联系着施力物体和受力物体两个物体，同时存在、同时作用。 3. 相互性： 一、力（ F ） 4. 力的单位： 牛顿（N） 5. 作用效果： 使物体的运动状态发生改变；使物体产生形变。 效果与力的大小、方向、作用点有关。 6. 矢量性： 力不仅有大小，还有方向。 力是矢量 1、下列关于力的说法正确的是 （ ） A、射出枪口的子弹能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用 B、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有作用力，乙对甲没有作用力 C、只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受力 D、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体 D 2. 力的图示：用一根带有箭头的线段来表示力。 3. 力的示意图：只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力 1. 力的三要素：大小、方向、作用点。 F 5 N 15 N 二、力的表示 大小：长度 方向：箭头 作用点：起点 F 4. 力的测量：测力计(弹簧秤) 1. 选取合适的标度； 2. 从作用点开始沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线段上标出刻度，注意必须是整数倍； 3. 在线段的末端加箭头表示力的方向； 4. 标上力的大小和名称。 作力的图示的步骤 画同一物体受多个力得图示时，表示各力的标度应统一。 50 N F O 2. 如图所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为 100N，用力的图示法表示出绳的拉力。 雨在下 请观看如图几幅图片… 思考： 物体发生了怎样的变化？ 水在流 枫叶在飘落 10 物体下落的运动是生活中一种常见的运动。 物体为什么会下落? 因为物体受到重力作用。 那么重力是怎样产生的呢？ 11 1、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。 （2） 、物体所受的重力与它所处的运动状态、速度大小无关． （1）、一切物体都受重力作用，物体所受重力的施力物体是地球． 三、重力 2、重力的方向：总是竖直向下。 重力的方向不一定与接触面垂直。 G G 水平面上的物体所受的重力与水平面垂直， 在斜面上的物体所受的重力不与斜面垂直。 竖直向下 对给定的物体在确定的位置，它的重力一定与它所处的运动状态无关。 给定物体的重力和物体的位置（高度）有关，也和纬度有关。 重力G跟它的质量m成正比。 3、重力的大小： 重力的大小可以由弹簧秤测出 悬挂在弹簧秤下方的物体处于静止或匀速直线运动状态时，弹簧秤的示数才等于物体重力的大小． 注意： 思考：为什么弹簧秤的示数大小等于物体所受到的重力？ 定义: 一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心。 G1 G2 G3 Gi Gi+1 Gn G 效 等 重心—重力等效的作用点： G 判断下列物体的重心位置。 质量分布均匀，形状规则的物体重心位置在几何中心。 17 1. 物体的重心是不是在物体的几何中心呢？ 不一定 2. 物体的重心位置跟什么有关？ 重心位置和物体形状和质量分布有关。 18 物体的重心可以不在物体上，重心不是物体上最重的点。 C 重心一定在物体上吗？ 物体的重心位置与物体的质量分布和物体的形状有关 物体 质量 均匀 分布 分布不 均匀 形状决定 重心 位置 重心 位置 形状和质量分布决定 规则 不规则 重心 位置 几何 中心 怎么办? A A B A B C 此方法的原理是什么？ 二力平衡　交轨法 实验法（悬挂法或支撑法） ——只适用于薄板状的物体 重力方向的应用 22 D 1.如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则不可能出现的现象是（ ） A. 江河的水不会流动 B. 鸡毛和铁球都可以悬浮在空中 C. 天不会下雨 D. 一切物体的质量都为零 2. 一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（　 ） A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先升后降 D. 先降后升 D 接触力：物体与物体直接接触才发生的力。 通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是接触力。 2. 接触力按性质可分为：弹力和摩擦力。 一、接触力 1. 被拉长或压缩的弹簧 2. 弯曲的木棍 3. 压缩的气球 4. 压缩的橡皮泥 力的作用效果：可以使物体发生形变 观测： 是否一切物体在外力作用下都会发生形变？ 二、形变 1. 定义：在外力作用下，物体发生的形状、体积大小的变化称为形变。 当我们用手指压桌子时，桌子是否发生形变呢？ 用手指压桌面，桌面是否有形变？ 总结：物体在外力作用下会发生形变，有的形变明显，有的形变微小，只能用实验的方法显示出来． 用手指挤压玻璃瓶，玻璃瓶是否有形变？怎么去观察？ 物体在外力作用下会发生形变，有的形变明显，有的形变微小，只能用实验放大的方法显示出来。 2. 形变分类 （1）弹性形变：能恢复到原来形状的形变。 （2）非弹性形变：不能恢复到原来形状的形变 例1. 甲、乙、丙分别是力学中的三个实验装置的示意图，这三个实验共同的物理思想方法是 (　　) B A. 控制变量的思想方法　　B. 放大的思想方法 C. 比较的思想方法 D. 猜想的思想方法 例如： F2 F1 圆球 墙 斜面 三、弹力 1. 定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。 注意： 弹力不是指“弹簧产生的力”。 某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。 图中球所受弹力是谁发生形变产生的？ . 假设没有这面墙 球动了么？ 能否保持原状？ 只有支持力 F 假设没有下面的墙呢 . F 3. 弹力有无的判断（假设法） 弹力产生的条件 （1）直接接触 （2）发生弹性形变 例如：图中的圆球分别靠着左边和右边的墙，它们之间是否发生了挤压形变？ B 例3. 如图所示，在室内，某球用 A、B 两根轻绳悬挂起来，若 A 绳竖直、B 绳倾斜，A、B 两绳的延长线都通过球心，则球受到的作用力的个数为 (　　) A. 1 　　 B. 2　 　 C. 3　 　D. 无法确定 四、几种弹力 1. 压力：由于被支持物体发生形变，而对支持物产生的弹力。压力的方向总是垂直于接触面，指向被压的物体。 2. 支持力：支持面发生形变，对被支持的物体产生的弹力。支持力的方向总是垂直支持面，指向被支持的物体。 FN 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3. 拉力：由于绳子（弹簧）被拉长要恢复原状，而产生的弹力。拉力的方向总是沿绳子（弹簧）收缩的方向。 注：两物体间的弹力是发生在相互接触面上，但可以将作用点移到重心上。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 4. 杆的弹力 杆的弹力不一定沿杆 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例4. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为 2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力 (　　) A. 大于 2 N，方向沿杆末端的切线方向 B. 大小为 1 N，方向平行于斜面向上 C. 大小为 2 N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为 2 N，方向竖直向上 D 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 弹力的大小与什么有关？是否弹性形变越大，弹力越大？ 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 [注意]：弹性也是有一定限度的，以后将重点研究弹性形变，若不加说明形变就是指弹性限度内的弹性形变。 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系 在弹性限度内，弹簧伸长量越大，弹力越大，可能成正比． 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 钩码个数 1 2 3 4 弹力 F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 伸长量 x＝(L-L0)/m 0.020 0.040 0.060 0.080 比值 F/x 25.000 25.000 25.000 25.000 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 (1) k 称为劲度系数，单位 N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。 (2) 既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩， x 是弹簧的形变量。 弹性限度内，弹力大小与形变量成正比 五、胡克定律 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 = k x 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 4. 一根弹簧原长为 10 cm，当受到 10.5 N 的拉力时弹簧的长度为 12 cm。求： （1）弹簧的劲度系数； （2）当受到 1.25 N的拉力时弹簧的长度； （3）当受到 26.25 N 的压力时弹簧的长度。 答案:(1) 525 N/m (2) 10. 2 cm (3) 15 cm 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 8.如图所示，a、b为两根相连的轻质弹 簧，它们的劲度系数分别为ka＝1×103 N/m、 kb＝2×103 N/m，原长分别为la＝6 cm、 lb＝4 cm.在b的下端挂一物体A，物体的重力 G＝10 N，平衡时(　　) A.弹簧a下端受到的拉力为4 N，b下端受到的拉力为6 N B.弹簧a下端受到的拉力为10 N，b下端受到的拉力为10 N C.弹簧a的长度变为7 cm，b的长度变为4.5 cm D.弹簧a的长度变为6.4 cm，b的长度变为4.3 cm BC 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 解析：以A为研究对象，A受到两个力作用处于平衡状态，弹簧b对A的拉力等于物体的重力，且有：10 N＝kb(lb′－lb)，故lb′＝ ×102＋lb＝4.5 cm再以弹簧b为研究对象，重力不计，则它只受A对它的拉力G和弹簧a对它的拉力Ta的作用，且二力平衡，故Ta＝10 N，且有：ka(la′－la)＝10 N所以la′＝7 cm. 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 谢谢！ 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 人教版高一 物理 必修一 第三章 第一节 重力与弹力PPT （共47页PPT）【PPT优秀课件】-精美版 $