第1节 重力、弹力
第1节 重力与弹力
2.对重心的理解 (1)重心的特点:重心是重力的 等效作用点 ,并非物体的其他部分不受重力作用。
(2)重心的位置及决定因素
等效思想
①位置:重心的位置可以在物体上,也可以在物体外。
②决定因素
a.物体质量分布情况。
b.物体的形状。
(3)对薄板类物体,可用支撑法或悬挂法来确定重心。
如图所示,C点即为物体 的重心,但该方法仅适用 于薄板状物体
养
断弹力的方向,并能正确画出弹力的示意图。 的位置。
力与形变量的
4.了解胡克定律,会计算弹簧的弹力。
关系。
课前学习
知识点一 重 力
1.重力和重心的概念
产生
由于地球的__吸__引______而使物体受到的力
(1)大小:G=mg,式中G、m、g的单位分别为_____N_____、_____k_g____、
特别提醒 判断弹力有无的两个误区 (1)误认为两物体只要接触就一定存在弹力作用,而忽视了弹力产生的另一条件—— 发生形变。 (2)误认为有形变一定有弹力,而忽视了弹性形变和非弹性形变的区别。
[针对训练2] 如图所示,所有的球都是相同的,且形状规则、质量分布均匀。甲球放 在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上, 丙球与其右侧的球放在一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天 花板上,且其中右侧细线是沿竖直方向的。关于这四个球的受力情况,下列说法中 正确的是( )
[例3] 请在图中画出杆或球所受的弹力方向。
解析 甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用,故A、B两处对杆都有 弹力,弹力方向与过接触点的平面垂直。如图甲所示。 乙图中杆对C、D两处都有挤压作用,因C处为曲面,D处为支撑点,所以C处弹力 垂直于圆弧切面指向球心,D处弹力垂直于杆斜向上。如图乙所示。
第三章相互作用力知识梳理高一物理
第三章相互作用—力知识梳理第1节重力与弹力一、重力1.产生原因:由于地球的吸引。
2.重力大小:G = mg3.重力的方向:竖直向下4.重心的位置:(1)形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其几何中心;(2)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,还跟物体内质量分布有关;(3)重心的位置可以在物体上,也可以在物体外。
(4)悬挂法确定重心二、弹力1.弹力的产生条件:(1)相互接触(互相挤压拉伸或扭曲);(2)发生弹性形变2.方向:(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面;(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。
(3)杆的弹力方向不一定沿杆的方向。
3.胡克定律:(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力大小F跟弹簧伸长(或缩短)长度x成正比。
(2)公式:F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位为牛顿每米,符号N/m,它的大小反映了弹簧的软硬程度。
(3)适用条件:在弹簧的弹性限度内。
第2节摩擦力一、滑动摩擦力1.产生条件:接触面粗糙、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动。
2.滑动摩擦力的方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动方向相反。
3. 大小:(1)滑动摩擦力的大小跟压力成正比。
(2)公式:F f=μF N,μ是动摩擦因数,它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关;动摩擦因数无单位。
4.滑动摩擦力的作用效果:是阻碍物体间的相对运动,而不是阻碍物体的运动,所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能相反。
二、静摩擦力1.产生条件:接触面粗糙、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动趋势。
2.静摩擦力的方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反。
3.静摩擦力的大小(1)随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而变化;(2)跟物体间接触面的压力大小无关;(3)大小取值范围0<F≤F m;(4)最大静摩擦力大于滑动静摩擦力。
4.静摩擦力的作用效果:是阻碍物体间的相对运动趋势,而不是阻碍物体的运动,所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能相反,还可能垂直。
第1章第1节 重力 弹力 摩擦力
空、越杆.下列关于运动员各运动过程
中的弹力,说法正确的是( )
A.助跑阶段,运动员不受弹力作用 B.撑杆时,地面对杆的弹力方向沿 杆的方向 C.腾空时,杆对运动员弹力的方向 与杆形变的方向相反 D.运动员脱杆越过横杆时,不受弹
力作用
解析:选CD.运动员在助跑阶段,受 地面支持力作用,支持力属于弹力; 撑杆时,地面对杆的弹力垂直地面向 上,而并非沿杆的方向;腾空时,撑 杆对运动员的弹力方向与撑杆形变方 向相反;运动员脱杆越过横杆时,只
即时应用 1.(原创题)2011年8月21日在第26届 世界大运会上,美国选手巴雷特以1.96 m的成绩夺得女子跳高冠军.撑杆跳高
是指运动员双手握住一根特制的杆子,
经过快速助跑后,运动员借助杆
支撑和弹力, 使 身体腾起 ,通过悬垂、 摆体、举腿和引体等一系列动作,使身
体越过一定高度,跨过横杆 . 撑 杆跳高
思考感悟 重心的位置与哪些因素有关? 提示:与质量分布和物体的形状有关.
三、弹力 1.定义:发生弹性形变的物体由于要 恢复原状 ___________,对与它接触的物体产
生力的作用.
2.产生的条件 相互接触 (1)两物体___________ ;(2)发生
弹性形变 ___________ .
3.方向
(1)物体处于平衡状态时(静止或匀速),
利用力的平衡条件来判断其大小.
(2)物体有加速度时,若只有摩擦力,
则Ff=ma,例如匀速转动的圆盘上物
块靠摩擦力提供向心力产生向心加速 度;若除摩擦力外,物体还受其他力, 则F合=ma,先求合力再求摩擦力.
2.滑动摩擦力的计算 (1)滑动摩擦力的大小用公式Ff=μFN 来计算,但应注意: ①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的 材料、表面的粗糙程度有关,FN为两
高考物理总复习第二章 第1节 重力、弹力、摩擦力
2013-11-27
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高考复习· 物理
(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反, 几种典型的弹力的方向:①压力:垂直于支持面而指向被压 的物体;②支持力:垂直于支持面而指向被支持的物体;③ 细绳拉力:沿绳指向绳收缩的方向;④轻杆的弹力:不一定 沿杆,要具体情况具体分析. (4)大小.①弹簧类弹力:在弹性限度内遵从胡克定律F =kx;②非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求 解.
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高考复习· 物理
解析
形状规则的物体,只有当质量分布均匀时,其重
心才在物体的几何中心上,因此A项错误;对于一个给定的 物体,其质量分布与形状都是确定的,但其重心不一定在物 体的内部,因此B项错误;地球对物体的吸引力产生了物体 的重力,但由于物体随地球自转,需要向心力,因此物体的 重力等于地球对物体的吸引力与物体随地球自转所需的向心 力的矢量差,因此C项错误,D项正确.
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高考复习· 物理
3.共点力平衡问题就是本章重点内容之一.要掌握多 种解决平衡问题的方法,如正交分解法、图解法、整体法和 隔离法等.
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第一讲
重力
弹力
摩擦力
回扣教材
题型归类
误区反思
双基限时练
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答案
A
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考点二
重力和重心
2.(2012· 太原模拟)下列说法正确的是(
)
A.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上 B.物体的重心一定在其内部 C.地球对物体的吸引力,就是物体的重力 D.物体的重力,是由于地球对物体的吸引而产生的
第1节 重力和弹力 第2课时 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
[答案] (1)C (2)B
[微点拨] 解答本题关键:(1)明确实验原理,知道弹簧伸长量、原长和长度 间的关系,明确弹簧的劲度系数由弹簧本身决定。 (2)弄清 x F 图像的意义,需要注意弹簧的水平放置与竖直放置
(2)弹簧静止稳定时,记录原长 L0;表中的数据 L3 与其他数据有效 数字位数不同,所以数据 L3 不规范,标准数据应读至 cm 单位的后两 位小数,最后一位应为估读值,所以刻度尺的最小分度为 1 mm。
(3)由题图知所挂砝码质量为 0 时,x 为 0, 所以 x=L-Lx(L 为弹簧长度)。 (4)由胡克定律 F=kΔx 知,mg=k(L-Lx), 即 mg=kx,所以图线斜率为kg,则弹簧的劲度系数 k=ΔΔmxg=60-121-0×2×101-03×-2 9.8 N/m=4.9 N/m,
(2)某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验,他先把弹 簧水平放置在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长 L0,再把 弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度 L,把 L-L0 作为弹簧的伸长量 x,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能 是选项图中的________。
[解析] (1)弹簧的长度不等于弹簧的伸长量,伸长量等于弹簧的长 度减去弹簧的原长,故 A 错误;在悬挂钩码时,在不超出量程的前提 下可以任意增加钩码的个数,故 B 错误;用悬挂钩码的方法给弹簧施 加拉力,应保证弹簧位于竖直位置,使钩码所受的重力等于弹簧的弹 力,要待钩码静止时再读数,故 C 正确;弹簧所受拉力与伸长量之比 是劲度系数,由弹簧决定,同一弹簧的劲度系数是不变的,不同的弹 簧的劲度系数不同,故 D 错误。
人教版高一物理必修第一册第一节重力与弹力ppt课件
1、产生的原因:
2、定义: (1) G=mg
3、大小 (2)用弹簧秤测量
重 力 4、方向:竖直向下(即垂直于水平面向下)
重心的定义 重心位置的判断 5、作用点(重心) 注意: 重心可能在物体上, 也可能在物体之外。
第三章 相互作用——力
3.1重力与弹力(第二课时)
高中物理必修第一册
接触力 推
也是会发生形变的,因为有力的作用在该物体上了,满足形变的 发生条件。只不过有时物体的形变很小,不易被觉察。
如何通过实验方法 显示出来呢?
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2 、把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示.则薄板
的重心可能是图中的( D )
A.A点
B.B 点
C .C点
D.D点
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如图所示,有一等边三角形ABC,在B. C两点各放一 个质量为m的小球,在A处放一个质量为2m的小球,则 这个球组的重心在何处?
第三章 相互作用——力
3.1重力与弹力
高中物理必修第一册
什么是力?力是如何产生的 ?
重力与弹力(第1课时)课件-高一物理人教版(2019)必修第一册
C.物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点
D.形状规则的物体(如正方体),其重心一定在其几何中心处
目录
解析
重力的方向是竖直向下,与水平面垂直,但不一定与地面垂直,A
错误;
重力的大小取决于物体的质量和重力加速度的大小,与测量工具无关,
不同地点重力加速度不同,重力大小不同,无论用同一弹簧测力计测
目录
【训练2】 (多选)如图所示的四幅图中,研究对象P所受弹力的方向正确
的是( AC )
目录
三、胡克定律
思考:弹力的大小和哪些因素有关?怎样求解?
弹力大小:弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大,形变消失,
弹力随着也消失。
F
(1)由受力分析得到。
(2)弹簧的弹力(弹性限度内):胡克定律
方向垂直于其切面指向圆弧所对应的圆心,D处弹力方向垂直于杆斜向上,如图(b)
所示。
题图丙中球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力方向与墙面垂直;绳子对球
的弹力方向沿绳子斜向上,如图(c)所示。
题图丁中球受到的弹力方向与棱和球面接触处的切面垂直,即沿着球的半径方向
指向球心,如图(d)所示。
答案 见解析
量,还是用不同弹簧测力计测量,测量结果均不同,B错误;
物体的重心是重力的等效作用点,其位置不仅与其几何形状有关,还
与质量分布有关,C正确,D错误。
答案
C
目录
【训练1】 关于重力,以下说法正确的是( D )
A.重力的方向总是垂直于接触面向下的
B.把处在空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力
人教版2019高中物理必修一3.1重力与弹力(共37张PPT)
2.重心的位置: A:形状规则,质量均匀分布的物体,它的重心在其几何中心处。 B: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。 C:重心的位置是可以变化的,重心也不一定在物体上。
05.F - x图像
1.图线的斜率表示弹簧的劲度系数。 2.注意坐标轴对应物理量的单位
6.弹簧的串、并联
1、几根弹簧串联在一起使用时,每根弹簧上的弹力大小相等,均等 于外界施加的作用力的大小,每根弹簧都满足胡克定律。 2、当几根弹簧并联使用时,各弹簧的弹力大小之和等于总弹力,每 根弹簧都满足胡克定律。
原 长
伸长的长度
F
F 原长
形变的方向
形变的方向 伸长的长度
轻弹簧产生的弹力方向:沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向
04.胡克定律
胡克定律:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或压 缩量)的长度x成正比。
公劲度系数
劲度系数k的单位:N/m ; k反映弹簧自身的性质,由材料、横截面积、匝数等决定。 适用范围:弹性限度内
02.力的图示
第四部分 接触力和形变
01.接触力
生活中的很多相互作用,如推、拉、提、压、击球与射箭等,都是在 物体与物体接触时发生的。
02.形变
1、形变:物体的形状或体积发生变化 2、分类: 弹性形变:在形变后,撤去外力能够恢复原状
非弹性形变:在形变后,撤去外力不能恢复原状
一切物体在力的作用下都会产生形变,有的物体形变较为明显;有 的物体的形变极其微小。
第六部分 轻绳、轻杆和轻弹簧的弹力
高考物理一轮复习 第2章 第1节 重力 弹力 摩擦力教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学案
第1节重力弹力摩擦力知识点一| 重力和弹力1.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,不一定等于地球对物体的引力。
(3)方向:竖直向下。
(4)重心:重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系,且不一定在物体上。
2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复形变,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
(2)条件:①两物体相互接触;②发生弹性形变。
(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。
3.弹力有无的判断根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
此方法多用来条件法判断形变较明显的情况对形变不明显的情况,可假设两个物体间没有弹力,若运动状态不变,则此假设法处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定存在弹力根据物体的运动状态,利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断弹力是否状态法存在(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。
5.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。
x 是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
[判断正误](1)只要物体发生形变就会产生弹力作用。
(×)(2)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。
(√)(3)重力的方向一定指向地心。
(×)(4)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(5)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。
(×)考法1 对重力和重心的理解1.关于重力的下列说法正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.物体在地球上无论运动状态如何,都受到重力的作用D.竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力C[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
3.1重力与弹力 讲义
第1节重力与弹力知识点一重力[情境导学]苹果从树上下落,抛出的铅球会落回地面,水会从高处流向低处……这一切都是因为物体受到________作用,方向________。
[知识梳理]1.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,g是自由落体加速度。
(3)方向:竖直向下。
(4)作用点:重心。
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决定重心位置的因素:a.物体的形状;b.物体内质量的分布。
2.力的表示方法(1)力的图示:用有向线段表示力。
①有向线段的长短表示力的大小;②箭头表示力的方向;③箭尾(或箭头)表示力的作用点。
(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。
[初试小题]1.判断正误。
(1)重力的方向总是竖直向下的。
()(2)只有物体的重心才受到重力的作用。
()(3)重心的位置可以不在物体上。
()(4)力的示意图能准确表示力的大小、作用点和方向。
()2.关于重力和重心,下列说法中正确的是()A.静止的物体受重力,运动的物体不受重力B.向下运动的物体受重力,向上运动的物体不受重力C.受重力的物体对地球也有吸引力D.重心就是物体上最重的那个点知识点二弹力[情境导学]如图所示,杂技演员顶坛子时,头顶受到的压力的施力物体是哪个物体?压力是怎样产生的?[知识梳理]1.接触力:在物体与物体接触时发生的相互作用力。
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.常见弹力:平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力。
5.弹力的方向(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面,指向受力物体。
(2)绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
(3)弹簧的弹力方向沿着弹簧的轴线方向,被拉伸时产生拉力,被压缩时产生支撑力。
人教版高中物理必修一 第3章 第1节 重力与弹力 基础练习(Word版含答案)
人教版高中物理必修一第3章第1节重力与弹力基础一、单项选择题(共7小题;共28分)1. 关于物体的重心的说法,正确的是A. 物体的重心一定在物体上B. 形状规则的物体的重心一定在其几何中心C. 物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关D. 用线悬挂的静止物体,细线方向不一定通过物体的重心2. 关于重心、重力,下面说法正确的是A. 形状规则的物体,它的重心一定在其几何中心B. 任何物体都可以用悬挂法确定其重心位置C. 物体的重心不一定在物体上D. 重力就是地球对物体的吸引力3. 如图所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是A. B.C. D.4. 某物体放在地球表面所受重力为40牛,如果把它放在某个行星表面,该行星表面的重力加速度为地球表面的2倍,则该物体在此行星表面的A. 质量为4千克,所受重力为40牛B. 质量为8千克,所受重力为80牛C. 质量为8千克,所受重力为40牛D. 质量为4千克,所受重力为80牛5. 如图所示台式弹簧秤准确、完好,在量程范围内使用。
物块在水平地面上放置的台式弹簧秤上保持相对静止,弹簧秤的示数为15 N。
可知A. 物块受到的弹力是秤盘的形变产生的B. 物块受到的弹力是物块的形变产生的C. 支持力的大小不一定是15 ND. 重力的大小不一定是15 N6. 如图所示,物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑,则A受到的作用力是A. 重力、弹力和下滑力B. 重力和弹力C. 重力和下滑力D. 重力、压力和下滑力7. 如图所示,用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当A处挂上重物时,绳与杆对手指和手掌均有作用,对这两个作用力的方向判断完全正确的是的A. B.C. D.二、双项选择题(共2小题;共8分)8. 关于劲度系数,下列说法正确的是A. 拉力相同、伸长量也相同的弹簧,它们的劲度系数相同B. 劲度系数相同的弹簧,在力的作用下,其伸长量必相同C. 知道弹簧的劲度系数,就可以算出任何拉力下弹簧的伸长量D. 度系数和拉力、弹簧的伸长没有关系,它只决定于弹簧本身9. 在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例。
重力与弹力PPT课件
3.胡克定律:弹簧发生___弹__性__形__变___时,弹力的大小 F 跟弹 簧__伸__长__(_或__缩__短__)__的长度 x 成正比,即 F=_____k_x___. 4.劲度系数:公式 F=kx 中的 k 称为___劲__度__系__数___,单位是 __牛__顿__每__米____,单位的符号是___N_/_m____.
【达标练习】 1.(2019·兴庆校级期末)下列关于重力、重心的说法,正确的 是( ) A.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重 合 B.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外 C.用一绳子将物体悬挂起来,物体静止时,该物体的重心不 一定在绳子的延长线上 D.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的
点就叫做重心,故运用了等效替代的方法,故 B 正确,A、C、
D 错误.
(2)在图中,C 图中的接触面是光滑的,A、B 两球间一定有弹 力作用的是(都静止)( )
提示:选 B.判断 A、B 两球间有无弹力,要依据弹力产生的两 个条件:一是相互接触;二是发生弹性形变.四个选项中都满 足了接触这一条件,但是否发生了形变难以观察,这时可以利 用“假设法”来判断.在 A 图中,若拿去 A 球,则 B 球静止, 故 A、B 间没有挤压,即 A、B 间没有弹力;在 B 图中,若拿 去 A 球,则 B 球将向左运动,故 A、B 间存在相互挤压,即 A、 B 间存在弹力;在 C 图中,若拿去 A 球,则 B 球静止,故 A、 B 间没有挤压,即 A、B 间没有弹力;在 D 图中,A、B 间可能 有弹力,也可能无弹力,故选项 B 正确.
[解析] 当尖底陶瓶空着时,由于瓶的重心高于绳的悬点,它 就会倾倒;把它放到水里,水就会自动流进去,当瓶中汲入适 量的水(达到瓶容积的 60%~70%)时,瓶及水的重心降到绳的 悬点以下,一提绳,尖底陶瓶就会被直立着提上来.如果瓶中 的水太满,重心又高于绳的悬点,瓶会自动倾倒,将多余的水 倒出.这种尖底陶瓶巧妙地通过重心变换,使得汲水方便、省 力,又能控制汲水量,充分体现了我国古代劳动人民的智慧.
重力与弹力+说课稿-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
(新教材)人教版高中物理必修一第三章第1节《重力与弹力》说课稿今天我说课的内容是人教版(2019)高中物理必修一第三章第1节《重力与弹力》。
第三章主要讲述相互作用——力,以相互作用为学习主题。
自然界的物体不是孤立存在的,它们之间具有多种多样的相互作用。
如何来研究这些相互作用呢?在力学中,物体间的相互作用抽象为一个概念——力。
在研究物体做机械运动时,最常见的力有重力、弹力和摩擦力,本章研究这几种常见力的特点和规律。
通过本章学习,培养学生相互作用观念、建构模型的意识和能力、一定的科学探究的意识、能力和科学态度与责任,从而让学生具有物理学科的核心素养。
本章共有五节内容,本节是第一节,探究重力与弹力。
承载着实现全章教学目标的任务。
为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、教学方法、学情分析、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中物理课程标准(2017版2020年修订)【内容要求】:“1.2.1 认识重力、弹力。
通过实验,了解胡克定律。
例 1 调查生产生活中所用弹簧的形状及使用目的。
例 2 制作一个简易弹簧测力计,用胡克定律解释其原理。
”二、教材分析。
本节是第三章《相互作用——力》的第一节。
本节探究重力与弹力。
从重力的概念切入,继而阐述重力与物体质量和自由落体加速度的关系式,物体的重心。
接下来讲述了弹力,通过演示、文字叙述让学生理解弹力的概念和特点。
最后通过实验探究弹簧力与形变量的关系,得出胡克定律。
教材以图片和问题导入,注重思考与讨论,依次讲述了“重力”、“弹力”和“胡克定律”三部分内容。
三、说教学目标与核心素养。
(一)教学目标:1.了解重力的概念,知道重力的方向及大小计算;能确定物体重心(受重力的作用点)位置,能用力的图示表示力。
2.了解弹力的概念及其产生条件。
3.通过实验理解胡克定律。
(二)核心素养:物理观念:通过研究重力和弹力,形成**和相互作用观念,能用其解释现象和解决实际问题。
第1节 重力 弹力
(× )
(8)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。
(× )
(9)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
(√ )
(10)胡克定律是英国科学家胡克发现的。
(√ )
(一)一站练通类考点——重力
1.[重力的理解]
关于重力的下列说法正确的是
()
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.物体在地球上无论运动状态如何,都受到重力的作用
答案:AB
3.[重心的位置及重力的方向]
如图所示,两辆车以相同的速度做匀速运动,根据图中所给
信息和所学知识,你可以得出的结论是
()
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受 重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的 C.物体重心的位置只与物体的质量分布有关 D.力是使物体运动的原因
解析:重心是物体各部分重力的集中作用点,其位置与物体的 形状和质量分布均有关,A 正确,C 错误;重力的方向总是竖直 向下而不是垂直向下,B 错误;力是改变物体运动状态的原因, 而不是维持物体运动的原因,D 错误。
独立命题 概率 40% 综合命题 概率 70%
重力、重心、弹力、 静摩擦力、滑动摩 物 擦力、动摩擦因 理 数、合力与分力、 观Biblioteka 矢量与标量、平行 念 四边形定则、共点
力、平衡状态、平
衡条件。
力的合成 和分解 (Ⅱ)
'19Ⅲ卷 T16(6 分), '16Ⅲ卷 T17(6 分)
综合命题 概率 100%
D.球在 a 点处不一定受到支持力,在 b 点处也不一定受到
支持力
选 D 若球与小车一起做水平匀速运动,则球在 b 处不受支 持力作用;若球与小车一起做水平向左匀加速运动,则球在 a 处受到的支持力可能为零,选项 D 正确。
第1节 重力与弹力
方法
思路
例证
图中各接
物体的受力必须与物体的
[解析] 当尖底陶瓶空着时,由于瓶的重心高于绳的悬点,它 就会倾倒;把它放到水里,水就会自动流进去,当瓶中汲入适 量的水(达到瓶容积的 60%~70%)时,瓶及水的重心降到绳的 悬点以下,一提绳,尖底陶瓶就会被直立着提上来.如果瓶中 的水太满,重心又高于绳的悬点,瓶会自动倾倒,将多余的水 倒出.这种尖底陶瓶巧妙地通过重心变换,使得汲水方便、省 力,又能控制汲水量,充分体现了我国古代劳动人民的智慧.
重力的性质和重心的位置
问题导引 如图所示,树上的苹果会落向地面;建筑工地上工人常用 重垂线来检测墙壁是否竖直.为什么树上的苹果总要落向地 面?为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢?
要点提示 物体落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用; 重垂线能检测墙壁是否竖直,也是因为重力的方向是竖直向下 的,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.
[答案] C
关键能力 2 对重心的理解 关于物体的重心,下列说法不正确的是( )
A.物体的重心有可能不在物体上 B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心 C.一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变 D.舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内的位置不 变
[解析] 物体的重心不一定在物体上,故 A 正确;用线悬挂物 体时,当物体静止时,悬线的方向一定通过重心,B 正确;重 心在物体上的位置与物体所处的位置、放置方式及运动状态无 关,C 正确;舞蹈演员在做各种动作时重心会发生变化,D 错 误.
[答案] D
关键能力 3 用重心知识解释生活现象 在对重力的本质认清之前,我国古代劳
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第1节
重力、弹力
结束
A.小车静止时,F=mgsin θ,方向沿杆向上 B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上 C.小车向右匀速运动时,一定有 F=mg,方向竖直 向上 D.小车向右匀加速运动时,一定有 F>mg,方向一 定沿杆向上 [思路点拨] 解答本题时可按以下思路进行:
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第二章
相互作用
结束
考点 三、受力分 析 共点力
内容 共点力 的平衡
要求
题型 选择、 计算 明
把握考情 以生活中的 实际问题为背景
Ⅱ
的平衡
实验二
考查静力学的知
识将会加强,在 2017届高考复习 中应特别关注建 立物理模型能力
探究弹力和弹 簧伸长的关系 验证力的平行 四边形定则
k2 端向右移动的距离为1+k L 1
(
)
图 2110
解析
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第1节
重力、弹力
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(二)压缩形变 2.如图 2111 所示,两木块的质量分别为 m1 和 m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2,上 面木块压在上面的弹簧上(但不拴接), 整个系统 处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块,直
111 到它刚离开上面弹簧,在这过程中下面木块移 图 2动的距离为
m1g A. k 1 m2g B. k 1
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(
m1g C. k 2
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)
m2g D. k 2
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第1节
重力、弹力
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(三)形变未知 3.如图 2112 所示,水平轻杆的一端固定在墙上,轻绳与 竖直方向的夹角为 37°,小球的重力为 12 N,轻绳的拉 力为 10 N,水平轻弹簧的弹力为 9 N,求轻杆对小球的 作用力。
填空
热
点
填空
实验三
的培养。
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第1节
重力、弹力
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第1节
重力、弹力
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第1节
重力、弹力
结束
(1)自由下落的物体所受重力为零。 (2)重力的方向不一定指向地心。 (3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。 (4)相互接触的物体间一定有弹力。 (5)F=kx 中“x”表示弹簧形变后的长度。 (6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。 (7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
图 212
C.物体受重力、B 点的支持力、地面的弹力作用 D.物体受重力、B 点的支持力、物体对地面的压力作用
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第1节
重力、弹力
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3.(2016· 聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆 A, 杆顶固定一个小球 B(如图 213 所示),现让 小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况 中杆发生了不同的形变,其中正确的是(
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第1节
重力、弹力
结束
[易错提醒] (1)弹力产生在直接接触的物体之间,但直接接触的物 体之间不一定存在弹力。 (2)小球与盒子的四个内表面都直接接触,不要误认为 盒子上滑会受到左侧面的压力,盒子下滑会受到右侧面的 压力,实际上是否存在左、右侧面的压力,与运动方向无 关,而与运动状态有关。
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第1节
重力、弹力
结束
[针对训练] 1.如图 215 所示,小木块与小球通过轻杆 连接,在小木块匀速滑上斜面和匀速滑下 斜面过程中,杆对小球作用力 A.上滑时大 C.一样大 ( )
图 215
B.下滑时大 D.无法判断
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重力、弹力
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[典例] 如图 217 所示为位于水平面上的小车,固 定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 θ, 在斜杆的 下端固定有质量为 m 的小球。下列关于斜杆对小球的作 用力 F 的判断中,正确的是 ( )
图 217
假设 在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变, 法 则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定 有弹力 状态 根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力 法 平衡条件判断弹力是否存在
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第1节
重力、弹力
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2.弹力方向的确定
小球的运 小球所受 牛顿第二定律 确定弹力的 ―→ ―――――――→ 动状态 的合力 或者平衡条件 大小和方向
解析
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第1节
重力、弹力
结束
[方法规律]
轻杆弹力的确定方法
杆的弹力与绳的弹力不同,绳的弹力始终沿绳指向绳 收缩的方向,但杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其大小 和方向的判断要根据物体的运动状态来确定,可以理解为 “按需提供”,即为了维持物体的状态,由受力平衡或牛 顿运动定律求解得到所需弹力的大小和方向,杆就会根据 需要提供相应大小和方向的弹力。
B.G,0 G 3 D. 2 ,2G
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重力、弹力
结束
要点三
轻杆、轻绳、轻弹簧模型
1.三种模型对比
轻杆 模
轻绳
轻弹簧
型
图 示
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重力、弹力
结束
轻杆
轻绳
轻弹簧
形变 特点 模 方向 型 特点 特 点 作用效 果特点
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重力、弹力
结束
2.(多选)(2016· 济宁模拟)如图 216 所示,小球 A 的重力为 G,上端被竖直悬线挂于 O 点,下端与水平桌面相接触, 悬线对球 A、水平桌面对球 A 的弹力大小可能为 ( )
A.0,G G G C. 2 , 2
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图 216
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平衡中的弹簧问题:弹簧可以发生压缩形变,也可以发 生拉伸形变,其形变方向不同,弹力的方向也不同。在平衡 问题中,常通过轻弹簧这种理想化模型,设置较为复杂的情 景,通过物体受力平衡问题分析弹簧所受的弹力。该类问题 常有以下三种情况:
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第二章
相互作用
第二章
相互作用
结束
[备考指南]
考点 一、 常见 的三 种力 内容 形变、弹性、 胡克定律 要求 题型 Ⅰ 把握考情
滑动摩擦力、 动摩擦因数、 静摩擦力
二、 矢量和标量 力的 合成 力 的合成与 分 与分 解 解
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高考对本章内容 着重考查的知识点有 选择、 弹力和摩擦力的概念 计算 找 Ⅰ 及其在各种状态下的 表现形式、力的合成 规 与分解等,对受力分 Ⅰ 析的考查涵盖了高中 选择、 律 物理的所有热点问题。 Ⅱ 计算 题型通常为选择题, 分值一般为6分。
Hale Waihona Puke A.L1=L2=L3 C.L1=L3>L2
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图 218 B.L1=L2<L3
D.L3>L1>L2
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解析
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重力、弹力
结束
2.图 219 的四个图中,AB、BC 均为轻质杆,各图中杆的 A、C 端都通过铰链与墙连接, 两杆都在 B 处由铰链连接, 且系统均 处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是 ( )
13 ) 图 2-
解析
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第1节
重力、弹力
结束
要点二
弹力的分析与计算
1.对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大 小可以由胡克定律 F=kx 计算。 2.对于难以观察的微小形变,可以根据物体的受力 情况和运动情况,运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确 定弹力大小。
图 219
A.图中的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B.图中的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C.图中的 BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D.图中的 BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
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重力、弹力
结束
A.无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面 有压力 B.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力 C.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力 D.盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力 [审题指导] (1)小球与盒子的加速度相同。 (2)不计一切摩擦, 盒子的加速度 a=gsin θ, 方向沿斜面向下。 (3)垂直斜面方向小球的加速度为零。