第八课时:重力 弹力自由落体运动 讲义——2026年高一物理教材(初升高衔接)
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初中阶段要求 | 高中阶段要求 | 衔接要点 |
1、初中认识重力、弹力两种基础力,知道重力由地球吸引产生,会用G=mg计算重力; 2、初中了解弹性形变产生弹力,能画出简单弹力、重力示意图。 3、初中仅做定性认知与基础数值计算,不探究力的矢量性、胡克定律定量表达式与弹力方向细节。 | 1、高中深化重力,明确重心概念与重力矢量属性; 2、高中系统学习胡克定律F=kx,精准判断弹力有无、弹力方向;区分重力与万有引力,掌握弹力受力分析,将两类力融入共点力平衡、牛顿运动定律综合计算中。
| 1、以初中重力、弹力基础概念为铺垫,从粗略画图升级为严谨受力分析; 2、引入矢量规范描述力,补充胡克定律定量计算,新增重心、弹力判断难点,打通单一力认知到多力综合运算的思维断层。 |
回顾初中:
1.重力
定义 | 由于地球的吸引而使物体受到的力 |
大小 | G=mg |
方向 | 竖直向下 |
作用点 | 物体的重心 |
施力物体 | 地球 |
重力方向的应用 | 重垂线(铅垂线) |
2.重心
(1)重力在物体上的等效作用点叫作重心。物体重心的位置和物体的形状、质量分布有关。
(2)质量分布均匀、形状规则的物体,它的重心在它的几何中心上(如图)。
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(3)物体的重心可能不在物体上,如一个质量分布均匀的金属环的重心在环所形成圆的圆心上。
3.弹性形变
(1)物体在力的作用下发生形变,当力撤去后,物体又恢复原状,这样的形变叫弹性形变。
(2)物体在外力消失后能自动恢复原来形状的性质叫弹性。
4.塑性形变
(1)也有一些物体发生了形变,当力撤去后,不能恢复原状,我们把这样的形变叫塑性形变,如面团、橡皮泥受力后发生的形变为塑性形变。
(2)物体变形后不能自动恢复原来形状的性质叫作塑性。
5.弹力
(1)定义:物体发生弹性形变后,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。
(2)弹力方向总是与物体发生弹性形变的方向相反。如图中跳板发生形变向下弯曲,弹力的方向向上。
(3)弹力的大小与物体的弹性强弱、形变大小有关,形变越大,弹力越大;形变消失,弹力也随之消失。
衔接高中:
一、重力
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.
2.大小:G=mg,其中g就是自由落体加速度,一般计算中g=9.8m/s2或g=10m/s2.
3.方向:竖直向下.
4.重心:重心可以看作是物体所受重力的作用点.
(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)决定物体重心位置的因素.
①物体的形状.
质量均匀分布的物体,重心的位置只跟物体的形状有关.
②物体质量的分布.
质量分布不均匀的物体,重心的位置除了跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关.
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(3)不规则薄板重心的确定
应用二力平衡的知识通过实验来确定形状不规则物体的重心位置.
5.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大小,箭头表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点. 这种表示力的方法,叫作力的图示.
(2)力的示意图
在不需要准确标度力的大小时,通常只需画出力的作用点和方向,这种表示力的方法,叫作力的示意图.
二、弹力
1.接触力:物体与物体接触时发生的相互作用称为接触力.
接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力
2.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.
3.弹力:发生形变的物体,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.
4.弹力的方向
力 | 方向 |
压力 | 垂直于物体的接触面,指向受力物体 |
支持力 | 垂直于物体的接触面,指向被压缩或被支持的物体 |
绳的拉力 | 沿着绳子指向绳子收缩的方向 |
三、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:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度.
3.胡克定律:
(1)实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx.
(2)k为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号用N/m表示.
(3)比较而言,k越大,弹簧越“硬”;k越小,弹簧越“软”.
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