3.1.1 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“重力与弹力”核心内容，系统梳理重力的三要素、重心，力的图示与示意图，弹力的产生条件及方向等知识点。通过苹果落地、重垂线检测墙壁等情境探究导入，衔接力的基本概念，为后续摩擦力学习铺垫，构建递进式学习支架。 其亮点在于采用“必备知识-关键能力-检测效果-课时精练”分层设计，结合水培绿萝、雪龙号破冰船等生活实例。通过情境探究落实物理观念，用假设法判断弹力有无培养科学思维，助力学生构建相互作用观念，教师使用可高效落实核心素养，提升教学质量。

第1节　重力与弹力 第1课时　重力与弹力 第三章　相互作用——力 目 录 CONTENTS 提升关键能力 02 检测学习效果 03 课时精练 04 落实必备知识 01 目录 2 落实必备知识 1 目录 3 一、重力 1.重力 (1)定义：由于地球的______而使物体受到的力。 (2)方向：__________。 (3)大小：G=mg，g是自由落体加速度，g与物体所处纬度和高度有关，在赤道处g______，在两极处g______。 注意：重力不是地球对物体的引力，两者大小一般也不相等。 吸引 竖直向下 最小 最大 目录 落实必备知识 (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，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：a.物体的______；b.物体的__________。 ③重心是物体各部分所受重力的______作用点，并不是只有物体的重心才受重力，确定物体的重心可以利用______法。 集中于一点 形状 质量分布 等效 悬挂 目录 落实必备知识 2.力的表示方法 (1)力的图示：力可以用有向线段表示。有向线段的长短表示力的______，箭头表示力的______，箭尾(或箭头)表示力的________，这种表示力的方法，叫作力的图示。 (2)力的示意图：只画出力的________和______，不准确标度力的大小，这种粗略表示力的方法，叫作力的示意图。 大小 方向 作用点 作用点 方向 目录 落实必备知识 二、弹力 1.形变 (1)定义：物体在力的作用下______或______会发生改变，这种变化叫作形变。 (2)弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够__________，这种形变叫作弹性形变。 2.弹力 (1)定义：发生_______的物体，要恢复原状，对与它______的物体会产生力的作用。 (2)产生的条件：______且发生__________。 形状 体积 恢复原状 形变 接触 接触 弹性形变 目录 落实必备知识 3.常见弹力：平时所说的压力、________和拉力等都是弹力。 4.弹力的方向 (1)放在地板上的物体，它对地板的压力以及地板对它的支持力的方向，都是跟接触面______的。 (2)绳子拉力的方向沿绳子指向绳子______的方向。 (3)弹簧弹力的方向沿弹簧指向弹簧恢复原状的方向。 支持力 垂直 收缩 目录 落实必备知识 [思考判断]　 (1)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上。(　　) (2)两个相互接触的物体间一定有弹力。(　　) (3)静止在水平地面上的物体受到向上的支持力，是因为地面发生了形变。(　　) × × √ 目录 落实必备知识 [交流讨论]　 1.(1)如图所示，一铁块放在海绵块上，海绵块发生了形变，为了恢复原状，海绵块对铁块产生　　　　的弹力，即支持力；铁块也发生了 形变，铁块要恢复原状，会对海绵块产生　　　　的弹力，即压力。  (2)如图，用两弹性绳吊起一重物，弹性绳会发生形变，绳对物体的弹力(拉力)，指向　　　　的方向。  答案　(1)向上　向下　(2)绳子收缩 目录 落实必备知识 2.如图所示，A、B、C、D四个小球均静止在光滑的凹面或平面上，A和B之间是否存在弹力?C和D之间是否存在弹力? 答案　A、B间有弹力，C、D间无弹力 目录 落实必备知识 提升关键能力 2 知识点二　力的图示与力的示意图 知识点一　对重力和重心的理解 知识点三　弹力的有无及方向判断 目录 12 知识点一　对重力和重心的理解 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　苹果落向地面是因为受到了地球的吸引力；重锤静止时，悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的，如果墙壁与细线平行，就说明墙壁是竖直的，没有倾斜。 目录 提升关键能力 1.重力的大小 (1)G=mg，只与物体质量m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随纬度的升高而增大，随高度的升高而减小。 2.重力的方向 重力的方向始终竖直向下，不能将重力的方向描述为“垂直向下”“向下”“指向地心”等。 目录 提升关键能力 3.重心的理解 (1)重心是重力的等效作用点。 (2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 (3)重心在物体上的位置与物体的空间位置、放置状态和运动情况无关。 目录 提升关键能力 D 例1 (2025·浙江嘉兴期中)如图所示，为某同学制作的水培绿萝，为家中增添了许多生趣，关于这个水瓶，下列说法正确的是(　　) A.水瓶受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力 B.水瓶的重心一定在其几何中心 C.随着时间流逝，水瓶内的水会慢慢蒸发减少，在水减 少的过程中，水瓶(含水)的重心一直在降低 D.水瓶的重心位置与其形状及质量分布有关 目录 提升关键能力 解析　水瓶受到地球对它的吸引力，由于力的作用是相互的，它对地球也有吸引力，故A错误；重心的位置与物体的几何形状和质量分布情况有关，质量分布均匀、几何形状规则的物体的重心在其几何中心，水瓶质量分布不均匀，所以其重心不在其几何重心，故B错误，D正确；在水减少的过程中，水瓶(含水)的重心先降低后升高，故C错误。 目录 提升关键能力 D 训练1 (2025·福建福州月考)下列关于重力与重心的说法正确的是(　　) A.重力就是地球对物体的吸引力，方向总是竖直向下 B.运动的物体不受重力作用 C.同一物体在地球上不同位置受到的重力都相同 D.重心是重力的等效作用点，重心可能不在物体上 解析　重力是因为地球的吸引而产生的，但重力只是地球对物体的吸引力的一部分，故A错误；运动的物体仍受重力作用，故B错误；同一物体在地球上不同位置，重力加速度大小可能不同，受到的重力可能不同，故C错误；重心是重力的等效作用点，重心可能不在物体上，如空心圆环的重心，故D正确。 目录 提升关键能力 知识点二　力的图示与力的示意图 如图所示，用10 N的力托着一本书，用500 N的力推汽车，如何简洁明了地表示出这两个力呢? 提示　可以用一带箭头的线段来表示，线段的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾或者箭头表示力的作用点。 目录 提升关键能力 力的图示与力的示意图的画法 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) 无需选标度 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的线段 目录 提升关键能力 作图步骤 力的图示 力的示意图 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 示例 特别提示　(1)标度的选取应根据力的大小合理设置。一般情况下，线段应取2~5个整数段标度的长度。 (2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度。 目录 提升关键能力 例2 在图甲中木块的P点，用与水平方向成30°角的斜向右上方的150 N的力拉木块；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角的斜向左上方的20 N的力推木块使木块静止在墙壁上；在图丙中电灯静止悬挂。 (1)作出甲、乙两图中所给力的图示； (2)作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图。 答案　 目录 提升关键能力 如图所示，玩具汽车停在模型桥面上，会看到什么现象?产生的结果是什么? 知识点三　弹力的有无及方向判断 提示　桥面发生了形变，桥面要恢复原状，对汽车产生向上的支持力。 目录 提升关键能力 1.弹力的产生 2.弹力的方向 总与引起物体形变的外力方向相反，与施力物体形变的方向相反。 目录 提升关键能力 D 角度1　弹力的产生及有无的判断 例3 (2025·北京海淀期中)下列各图中，P、Q两物体之间不存在弹力的是(所有的接触面都光滑，物体处于静止状态)(　　) 目录 提升关键能力 解析　只有P与Q之间相互挤压且发生弹性形变，两者之间才存在弹力。题图A中，假设P、Q间没有弹力，则P受力不平衡，不能保持静止状态，则P、Q间存在弹力，故A错误；题图B中，Q用绳悬挂在竖直墙上，有向左运动的趋势，P、Q间相互挤压，产生弹性形变，则P、Q间存在弹力，故B错误；题图C中，P、Q两球重心不在同一水平直线上，相互之间存在挤压，发生弹性形变，两者之间存在弹力，故C错误；题图D中，假设P、Q间存在弹力，由于接触面光滑，Q不能保持静止状态，将向右运动，所以P、Q间不存在弹力，故D正确。 目录 提升关键能力 总结提升 1.弹力有无的判断方法 条件法 根据弹力产生的两个条件判断是否存在弹力。此法多用来判断发生明显形变的情况(如弹簧、橡皮条等) 假设法 可以假设将与物体接触的另一物体撤去，看物体还能否保持原来的状态。若能，则无弹力；若不能，则有弹力 状态法 因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力 目录 提升关键能力 2.判断弹力有无时易忽视弹力产生的条件而致错 (1)忽视了弹力产生的条件，误认为两物体只要有接触就一定存在弹力。 (2)忽视了绳子、接触面等的微小形变，误认为没有形变也就没有弹力。 目录 提升关键能力 角度2　弹力的方向 例4 (1)分别画出图中物体A所受弹力的示意图，各图中物体A均处于静止状态。 答案　 目录 提升关键能力 (2)分别画出下列杆AB受到的弹力的方向。 答案　 目录 提升关键能力 几种常见弹力的方向的分析 总之，压力和支持力垂直于接触面，指向受力物体；弹簧弹力沿中心轴线，指向弹簧恢复原状的方向；绳子弹力沿绳并指向绳收缩的方向；杆的弹力方向可沿杆，也可以不沿杆，具体方向需要通过物体的状态和受力进行判断。 目录 提升关键能力 D 训练2 如图所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”。为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度，则船体对冰块的弹力示意图正确的是(　　) 解析　船体对冰块的弹力垂直于船下部表面指向冰块，故D正确。 目录 提升关键能力 检测学习效果 3 目录 C 1.(重力和重心)(2025·四川内江月考)关于重力和重心的说法正确的是(　　) A.重力就是地球对物体的吸引力 B.物体被举高后，物体重心的位置将改变 C.质量分布均匀的物体重心的位置只与形状有关 D.重力方向竖直向下，所以地球上一切物体所受的重力方向都一样 解析　物体受到的重力是地球对物体的吸引而产生的，重力不是地球对物体的吸引力，A错误；物体被举高后，物体重心的位置不变，B错误；质量分布均匀的物体重心的位置只与形状有关，C正确；重力方向竖直向下，但是地球近似是圆形，地球上不同地理位置，重力方向不一定相同，D错误。 目录 检测学习效果 01 02 03 C 2.(力的表示方法)(2025·浙江丽水期末)一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列图中描绘正确的是(　　) 解析　重力的方向竖直向下，作用点在重心，故A、D错误；图中所选的标度都为5 N，表示20 N的线段应该是四个标度长，故C正确，B错误。 目录 检测学习效果 01 02 03 D 3.(弹力的产生)(2025·广东广州期中)如图所示为某款手机支架，可以将手机支架构造简化为斜面和挡板，下列说法正确的是(　　) A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力 B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变 C.手机对斜面的压力就是手机的重力 D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变 解析　根据受力分析可知手机受到斜面对手机的支持力方向是垂直于斜面向上，故A错误；挡板对手机的支持力是因为挡板发生了形变，故B错误；手机的重力是由于地球的吸引而产生的，手机对斜面的压力是由于手机形变产生的，不是同一种性质力，故C错误；弹力的产生是由于施力物发生了弹性形变，所以手机对挡板的压力是因为手机发生了形变，故D正确。 目录 检测学习效果 01 02 03 课时精练 4 目录 B 基础对点练 题组一　重力和重心 1.(2025·四川遂宁期中)关于重力和重心，下列说法中正确的是(　　) A.重力的方向总是垂直于接触面向下 B.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等 C.重心的位置只与物体的形状有关 D.重力是一种接触力，只有与地球接触的物体才受重力 解析　重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于接触面向下，故A错误；由于地球各处重力加速度大小不一定相等，所以同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等，故B正确；重心的位置与物体的形状、物体质量的分布有关，故C错误；重力不是接触力，即使物体不与地球接触也能受到重力，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 D 2.下列说法正确的是(　　) A.自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大 B.在空中飞行的物体不受重力作用 C.一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变 D.将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变 解析　地面附近一切物体都受到重力作用，重力的大小G=mg，方向竖直向下，与物体的运动状态无关，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 D 题组二　力的图示与力的示意图 3.(2025·福建莆田月考)一个人用斜向下方的力推载物的小车前进，力的大小为F=40 N，方向与水平面成30°夹角。一位学生画出了推力F的力的图示，其中画法正确的是(　　) 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 解析　图A中所画为力的示意图，且力的方向应与水平面成30°夹角，故A错误；图B中带箭头的线段没有标刻度，故B错误；图C中力的方向错误，且没有标度，故C错误；力的图示应准确表示力的大小、方向和作用点，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 C 题组三　弹力的有无及方向判断 4.关于弹力，下列说法正确的是(　　) A.静止在水平桌面上的物体对桌面的压力就是该物体的重力 B.物体间凡有相互接触，就一定有弹力 C.接触面上弹力的方向总是跟接触面垂直 D.用细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 解析　静止在水平桌面上的物体所受的重力与它对水平桌面的压力不是一个力，重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，性质也不同，故A错误；弹力产生的条件是两物体接触且发生弹性形变，故B错误；接触面上弹力的方向总是跟接触面垂直，故C正确；用细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于竹竿发生形变而产生的，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 B 5.(2025·江苏无锡期中)如图所示，在女子单人10米跳水中，当运动员静止站在跳台边缘准备起跳时，下列说法正确的是(　　) A.跳台较硬没发生形变，只有运动员的脚发生形变 B.跳台受到向下的压力，是因为运动员发生形变而产生的 C.跳台受到向下的压力，就是运动员的重力 D.运动员受到的支持力，是因为运动员发生形变而产生的 解析　跳台、运动员的脚均发生形变，故A错误；跳台受到向下的压力，是因为运动员发生形变而产生的，故B正确；跳台受到向下的压力受力物体是跳台，运动员的重力受力物体是运动员，则跳台受到向下的压力，不是运动员的重力，故C错误；运动员受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 B 6.(2025·山东菏泽期中)如图所示，在大英博物馆一个角落陈列的“中华缠枝纹薄胎玉壶”，该壶技艺精湛，美轮美奂。下列有关受力情况的分析正确的是(　　) A.玉壶对陈列台面的压力是由于台面发生形变而产生的 B.陈列台面对玉壶的支持力是由于台面发生形变而产生的 C.由于玉壶本身就有重力，所以玉壶的重力没有施力物体 D.由于玉壶质地坚固，所以玉壶不可能发生形变 解析　玉壶对陈列台面的压力是由玉壶发生形变而产生的，故A错误；陈列台面对玉壶的支持力是由于台面发生形变而产生的，故B正确；玉壶受到的重力的施力物体是地球，故C错误；一切物体受力都要发生形变，玉壶质地坚固，产生微小形变，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 C 7.(2025·陕西宝鸡期中)下列情境中关于球所受弹力的描述正确的是(　　) A.甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B.乙图，竖直细线悬挂的小球静止在光滑斜面上，受到垂直斜面向上的支持力 C.丙图，静止在“∠”形光滑墙角的篮球只受到竖直向上的弹力 D.丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆方向的弹力 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 解析　甲图中，反弹出去的排球在空中运动时，不受弹力作用，故A错误；乙图中，竖直细线悬挂的小球静止在光滑斜面上，假设受到垂直斜面向上的支持力，则其受力不平衡，所以不受垂直斜面向上的支持力作用，故B错误；丙图中，根据二力平衡可知，静止在“∠”形光滑墙角的篮球只受到竖直向上的弹力，故C正确；丁图中，根据二力平衡可知，静止在杆顶端的铁球受到竖直向上的杆的弹力，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 A 8.(2025·湖南期中)下列情境中关于小球所受弹力的描述正确的是(　　) A.甲图，质量分布不均匀的小球，重心在O1处，受到墙的支持力过圆心O B.乙图，竖直细线悬挂的小球一定受到细绳的拉力和斜面的支持力 C.丙图，静止在半圆形碗里的小球受到碗的支持力方向如图所示 D.丁图，静止在光滑水平地面的钢管底端受到沿管向上的弹力 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 解析　根据弹力产生的条件和方向规律可知，甲图中质量分布不均的小球，重心在O1处，受到墙的支持力与球接触点的切线垂直，即过圆心O，故A正确；图乙中，若斜面对小球有支持力，小球不可能保持静止状态，即小球受到细绳的拉力，斜面对小球无支持力，故B错误；图丙中，碗对小球的支持力应该过圆心，故C错误；图丁中，钢管与水平地面接触，受到垂直地面向上的支持力，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 BCD 9.(多选)在下列图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平，A中细绳均竖直，D中挡板b竖直，a、b间一定有弹力的是(　　　) 解析　题图A中，若假设a、b间有弹力，a、b均不会静止，a、b间无弹力；题图B中，若拆除a，则b发生运动，不能保持原有状态，a、b间存有弹力；题图C中，若拆除b，则a原有状态发生改变，a、b间有弹力；题图D中，若拆除b，则a原有状态发生改变，a、b间有弹力，故B、C、D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 C 综合提升练 10.(2025·浙江衢州月考)如图所示，某杂技演员一只手撑在木棍上，头上、脚上和另一只手上顶着几个碗使身体保持静止，则(　　) A.脚收缩不会影响演员的重心位置 B.演员的重心一定在演员的身体上 C.脚对碗的作用力方向一定竖直向上 D.碗和演员整体的重心所在的竖直线可能不过演员的支撑右手 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 解析　重心与物体的质量分布、形状有关，当脚收缩时，演员的整体形状有所改变，则重心位置也可能会发生变化，故A错误；将演员和碗看成整体进行受力分析，整体只受重力和木棍对右手的支持力，是一对平衡力，重力和支持力共线，所以整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑右手，但不一定在演员身体上，故B、D错误；对碗受力分析，碗受到重力和脚对碗的作用力，二力平衡，则脚对碗的作用力与碗的重力等大反向，方向一定竖直向上，故C正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 C 11.如图所示，光滑球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是(　　) A.球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上 B.球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下 C.球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上 D.球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下 解析　由于球A与竖直挡板和斜面都接触且相互挤压，所以挡板和斜面都产生弹性形变，它们对球A都产生弹力，而且弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对球A的弹力方向水平向右，斜面对球A的弹力方向垂直于斜面向上，故C正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 12.画出图中静止的各球或杆受到的弹力的示意图。 答案　如图所示 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 13.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的图示和物块重力G的示意图，并指出受力物体与施力物体。 答案　见解析 解析　由题意知，细绳拉物体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，用点A代表物体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，如图甲所示。重力的示意图如图乙所示。重力的施力物体是地球，受力物体是物块A。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 13 课时精练 $