重力[上学期]--新人教版
《重力与弹力第1课时》教学设计【人教版高中物理必修1（新课标）】
《重力与弹力第1课时》教学设计【人教版高中物理必修1（新课标）】《重力与弹力》教学设计第1课时教学目标1．知道重力的概念、重力的产生条件、重力的大小和方向。
2．知道重力的作用点在物体的每一部分，理解重心。
3．知道弹力的概念，理解弹力的产生条件。
教学重难点教学重点重力的大小、重力的方向、重心、弹力的有无的判断、胡克定律教学难点弹力的有无的判断、弹力的方向的判断、胡克定律教学准备多媒体课件、带有支架的平面镜、激光器教学过程引入新课教师活动：播放滑雪、高尔夫、撑竿跳高、蹦床的视频。
教师口述：大家进行过滑雪、高尔夫球、撑竿跳高、蹦床的运动吗。
滑雪运动员在展现出漂亮的身法后，最终落向地面。
高尔夫球划出一道美丽的弧线后，也最终落在地面。
借助于撑竿、蹦床为什么可以跳得这么高？这就是我们今天要解决的问题。
讲授新课一、力重力教师设问：我们在初中学习了力、重力。
请大家回顾一下力的概念、力的三要素、力的描述、重力的概念、重力的三要素。
设计思路：学生在初中已经学习过力的概念、力的三要素、力的描述、重力的概念、重力的三要素。
没有必要再从头到尾详细地讲一遍，让学生回顾一下，教师再给答案即可。
学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
力是物体之间的相互作用。
力的三要素有力的大小、方向、作用点。
初中用力的示意图来描述力，即用一个有向线段来表示力。
有向线段的方向表示力的方向，有向线段的起点或终点表示力的作用点。
有向线段的长度大体地表示力的大小。
由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。
重力的方向竖直向下，重力的大小为G=mg，重力的作用点在物体的每一部分。
教师活动：讲解重心。
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集中于一点，这一点叫作物体的重心。
因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。
质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。
形状规则的均匀物体，它的重心在几何中心。
重心并一定就在物体上，如光盘。
高一物理【重力与弹力】人教版课件
/物理/ 必修 第一册
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二 重力 1．定义：由于___地__球__的__吸__引_____而使物体受到的力。 2．方向：__竖__直__向__下____。
3．大小：G＝___m_g____，g是自由落体加速度。 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___集__中__于__一__点___，这一点叫作物体的重心。 (2)决定因素：①物体的___形__状___；②物体的__质__量__分__布____。
/物理/ 必修 第一册
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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)
从作用点开始沿力的方向画一 从作用点开始沿力的方向画一
画线段 线段，根据选定的标度和力的 适当长度的线段
大小按比例确定线段长度
在线段的末端标出箭头，表示 在线段的末端标出箭头，表示
/物理/ 必修 第一册
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重力与弹力
/物理/ 必修 第一册
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学习目标要求
核心素养和关键能力
1.核心素养 1.理解重力及重心的概念，会用二力平
能在熟悉的情境中运用物理 衡的知识确定重心。
模型解决问题；能对物体受 2.知道形变的概念及产生弹力的条件。
力情况进行分析和推理，获 3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹
/物理/ 必修 第一册
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1．重力的大小 (1)重力的大小G＝mg，只与物体的质量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与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在 两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大。 2．重力的方向：竖直向下。竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并 不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心。
高中新教材人教版物理课件 必修第一册：重力与弹力
规则几何形状的物体,重心在物体的几何中心;②质量分布不
均匀的物体,重心一般不在它的几何中心。
？
5.力的图示与力的示意图:
(1)力的图示: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。
(2)力的示意图:只需画出力的作用点和方向。
触,弹力应垂直于球面的切面斜向上,必过球心O;B点属于点
与杆相接触,弹力应垂直于杆向上。丙中A、B两点都是球面
与平面的接触点,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A处弹
力方向水平向右,B处弹力垂直于斜面向左上方,且都过球心。
丁中小球P不管运动与否,都是属于平面与球面相接触,弹力
应垂直于平面,且过球心,即向上。
形变产生的。
？
3.利用弹簧可以测量物体的重力。将劲
度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横
梁上,弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长
度为x0。将待测物体挂在弹簧下端,如图
所示。待物体静止时测得弹簧的长度为
x1。测量中弹簧始终在弹性限度内,求待测物体的重力的大
小。
提示:根据胡克定律可知,弹簧的弹力F=k(x1-x0),弹簧的弹力
？
1.重力与弹力
第1课时 重力究·释疑解惑
课 堂 小 结
随 堂 练 习
？
课标定位
1.知道重力的三要素,知道常见物体重心的确定方法,会画
力的示意图和力的图示。
2.知道形变的概念,会区分弹性形变与非弹性形变。掌握弹
力的定义及产生条件,会判断弹力的有无及弹力的方向。
3.掌握胡克定律并能解决有关问题。
？
二、弹力
1.形变:物体在力的作用下形状或体积会发生改变。
新教材高中物理人教版选择性必修第一册课件-5-实验用单摆测量重力加速度
动周期。
四、数据分析
1.平均值法:每改变一次摆长,将相应的l和T代入公式中求出g值,最后求出g
的平均值。
设计如下所示实验表格
实验次数 摆长l/m 周期T/s
1
2
3
重力加速度g/(m·s-2
重力加速度g的平均值
)
/(m·s-2 )
课前篇 自主预习
[自主阅读]
一、实验思路
4π2
根据单摆的周期公式可得 g=
2
,只要测得摆长l和单摆的周期T,便可测
定重力加速度g的值。
二、实验装置
1.制作:在细线的一端打一个比小孔上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上
的小孔,并把细线上端固定在铁架台上,就制成一个单摆。
2.安装:将铁夹固定在铁架台上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸出桌面之
。
解析 (1)拉开金属块,由静止释放,从它摆到最低点开始计时;若金属块完成 n
次全振动所用的时间为 t,则摆动周期 T=;
4π2
(2)根据单摆周期公式 T=2π 可得 g= 2 ,用 OM 的长度作为摆长,所用摆长
小于真实的摆长,所以 g 值偏小;
(3)单摆的摆长等于金属块的重心到悬点的距离,即为摆线长 l 与金属块的重
(1)要从摆球经过平衡位置时开始计时。
(2)要测多次全振动的时间来计算周期,如在摆球过平衡位置时,开始计时
并数零,以后摆球每过一次平衡位置数一个数,最后总计时为t,总数为n,则
周期 T= =
2
2
。
六、误差分析
1.本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求,即悬点是否固
物理(人教版)《7.3--重力》-教案设计
物理（人教版）《7.3 重力》教案一、教学目标1．知识与技能。
①通过观察分析日常生活的现象，知道重力是由于地球的吸引而产生的，培养学生观察、思维、联系生活实际等能力。
②知道重力的大小、方向、重心，并学会找规则物体的重心。
③通过实验探究，理解重力与质量的正比关系，能用公式 G = mg 计算有关的问题。
2．过程和方法。
①通过参与探究活动，让学生学会制定简单的科学探究计划，能利用表格的形式收集实验数据。
②通过分析实验数据，让学生学会用比值处理数据的方法。
3．情感、态度和价值观。
①通过观察和实验，使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想培养学生实事求地是进行实验的科学态度以及与他人交流与合作的精神。
②通过联系生活实际，使学生体会到物理知识在生活中的价值。
二、教学重点重力的大小、方向和作用点。
三、教学难点理解重力的方向和作用点。
四、教学教具多媒体课件、肥皂水、实心球、烧杯、水、铁架台、细绳、漏斗、细盐、水槽、黑色水、红色水、直角板、水平仪、不倒翁。
教学过程一、创设情境，引入课题演示：1.抛出手中的实心球，球下落；；2.把杯中的水倒出来3.吹气泡，气泡最后也落下来。
播放图片，水往低处流，鹅毛飘落到地面，苹果落地，宇航员在空中飘浮等，引入新课：第七章力第3节重力二、进行新课1、重力的概念（1）定义一切物体在失去支持的时候都要向地面降落,这是因为地球对它周围的物体有引力, 能把它们拉向地面。
由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫做重力。
（2）对重力的理解①地面附近的一切物体都受到重力的作用。
②重力的施力物体是地球。
受力物体：地球表面附近的一切物体③重力是非接触力,在空中运动或静止的物体，所受重力与原来相同。
④在空中运动的物体,若不考虑空气阻力，它只受到重力的作用。
（3）重力的由来用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。
这时，你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉。
牛顿认为，地球和月亮之间存在互相吸引的力！！！万有引力重力产生的原因就是地球对它附近的物体有万有引力2、重力的三要素（1）重力的大小①物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测量播放视频：用弹簧则力计测物体的重力。
3.1重力与弹力+说课课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
学生在初中阶段已经学习过重力，可能会对这节课不够重视。可以设计联系实 际情景的导入，引发学生更深入的思考。
本节从高于初中物理的知识出发，介绍了重力的产生原因，大小方向等，又引 入了重心和力的图示法的概念。介绍了许多生活的实例，不仅对学生积极参与教学 起到了良好的促进作用，同时使学生感知到物理与生活息息相关，激发了学生学习 物理的兴趣。
下面我将在“启发式学习”教学理念的指导下，来着重说一说我 的教学过程。
我的教学过程共六个环节
创设情境 引入新课
01
02
交流与 讨论
探究： 探究： 重力大小 重力的 和方向 作用点
03
04
课堂小结 布置作业
05
06
实验探究： 悬挂法确 定不同物 体的重心
情境一 情境二
悬挂地图
引入中垂线的应用，并引导思考原理。
科学思维Βιβλιοθήκη 科学探究科学态度与 责任
知道重力的方向以 及重力的大小与物 体质量的关系。
通过“重心”概念的引 入渗透“等效代换”的
物理方法。
能通过探究活动体验力
养成用科学的质
的作用效果与力的大小、 疑 的 态 度 去 学 习 知
方向、作用点三个因素 有关。
识的习惯，善于在
学习的过程中提出
问题。
通过我对教材的认真分析,我认为本节课的教学重点及教学难点分别为:
置，所受重力大小相同吗？
【探究二】重力的作用点
01
02
03
支撑法找重心
原理：二力平衡
重心的定义
关于重心理解 的判断
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 的重力作用集中于一点，这 一点叫作物体的重心。
3.1重力与弹力精品PPT高一上学期物理人教版必修第一册22
1-7 弹发簧拉生力示形意图变了吗？
弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近 作出 F-x 图像后，我们可以看到 F-x 图像是一条过原点的直线，因此，在弹性限度内，发生弹性形变时，弹簧的弹力 F 和弹簧的伸长（或缩短）的长度成正比，即：F＝kx 2．质量分布均匀，形状规则的物体，重心就在它的几何中心；
（2020广东深圳外国语学校高一上期中）关于弹力，下列说法中错误的是（ ） 思考：还有什么方法可以观察到力的作用下微小的形变呢？
问题 4：哪些是直接测量量？哪些是间接测量量？
实验原理
探究弹簧弹力与形变量的关系，需要测多组弹簧弹力和形变量的数据，可 以通过在弹簧下面挂不同质量的钩码，当弹簧静止时，弹簧的弹力与钩码的重 力大小相等。
思考：两物体接触就一定产生弹力吗？ 弹力的产生是因为物体发生形变，物体恢复原状的过程，对接触的物体产生力的作用，
即弹力的产生条件，物体直接接触，且发生形变。
弹性形变
思考：物体受到力的作用产生形变后，都能恢复原状吗？
弹性形变
1．物体发生形变后，如果撤去作用力后能够恢复原状，这种形变叫作弹性形 变。 2．如果形变过大，超过一定限度，撤去力的作用不能完全恢复原状，这个限 度就是弹性限度。
标作出 F-x 图像。
钩码个数 弹力=n*mg 弹簧1：指针位置 弹簧1：伸长量 弹簧2：指针位置 弹簧2：伸长量
0
1
2
0
0.49 0.98
胡克定律
作出 F-x 图像后，我们可以看到 F-x 图像是一条过原点的直线，因此，在 弹性限度内，发生弹性形变时，弹簧的弹力 F 和弹簧的伸长（或缩短）的长度 成正比，即：F＝kx
新教材高中物理第三章相互作用__力1重力与弹力课件新人教版必修第一册
弹力产生的过程为：
2．弹力的产生条件 (1)物体间相互接触； (2)接触面相互作用发生形变，且要恢复原状。
3．弹力有无的判断方法 (1)直接法 对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断，两个条件都 满足时才有弹力产生。
活动 2：如图甲所示，一束光依次被平面镜 M、N 反射，在墙上形成光 点。按压两镜之间的桌面，看不出桌面发生了形变，但看到光点移动，这说 明了什么？
提示：说明桌子发生了不易被察觉的微小形变。
活动 3：观察乙、丙两图，弹簧对小车的拉力和跳板对人的支持力有什 么共同特点？
提示：如图乙所示，被拉长的弹簧要恢复原状，对相连的小车产生了拉 力 F；如图丙所示，被人压弯的跳板要恢复原状，对人产生了支持力。它们 的共同特点是，发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生了力 的作用。
活动 4：上述等效作用点叫作物体的重心。如图乙，随着装货多少和装 载位置的变化，载重汽车的重心变吗？
提示：变。
活动 5：一般物体的质量分布不一定均匀，形状也不一定规则，如何确 定如图丙所示中薄板的重心？
提示：要确定如图丙所示中薄板的重心位置，如图 1，可以先在 A 点把 物体悬挂起来，通过 A 点画一条竖直线 AB，由于 A 点悬线的拉力跟薄板的 重力平衡，薄板的重心必定在 AB 连线上；然后，再选另一处 D 点把物体悬 挂起来(如图 2)，过 D 点画一条竖直线 DE，薄板的重心必定在 DE 连线上。 因此，AB 和 DE 的交点 C，就是薄板的重心。
课前自主学习
一 重力 1．定义：由于 □01 地球的吸引 而使物体受到的力。 2．施力物体： □02 地球 。 3．大小：G＝ □03 mg ，单位是牛顿，简称牛，符号用 N 表示。其
中 g 是自由落体加速度，g 的单位既可以是 N/kg，又可以是 m/s2，而且 1 N/kg
2021-2022学年人教版高中物理必修1第3章第1节重力与弹力 教学设计
人教版高中物理必修1教学设计思考讨论：苹果为什么会落向地面？衣服上的水为什么会向下？出示动画：弹簧的拉伸和压缩。
思考讨论：弹簧为什么能被拉伸和压缩呢？教师总结：这些现象都与我们今天要讲的重力、弹力有关。
图片中的问题。
弹力。
讲授新课一、重力1、由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力，符号G。
2、单位是牛顿，简称牛，符号用N表示。
3、重力的施力物体是地球，方向竖直向下。
出示图片：画出重力方向教师总结：重力的方向总是竖直向下的，不能说垂直向下。
4、物体受到的重力G与物体质量m的关系是：G＝mg（1）g是自由落体加速度。
（2）g的单位:N/kg，m/s21 N/kg＝m/s2（3）在没有空气阻力时，由静止下落的物体做自由落体运动。
做自由落体运动的物体只受到重力的作用，g又叫做重力加速度。
出示图片：自由落体运动5、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集中于一点，这一点叫作这一点叫做物体的重心。
重心可以看作是物体所受重力的作用点。
学生动手画出重力方向学生观察图片了解重心掌握重力的方向让学生认识重心是假设的点并不实际存在（1）质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。
质地均匀、外形规则的物体的重心，在它的几何中心上。
出示图片：形状规则的均匀物体的重心均匀细直棒的重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱体的重心在轴线的中点。
（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，还跟物体内质量的分布有关。
出示图片：运载不同重物的货车质量不均匀、外形不规则物体的重心可以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。
方法：先在A 点把物体悬挂起来，通过A 点画一条竖直线AB，由于A点悬线的拉力跟薄板的重力平衡，薄板的重心必定在AB连线上，然后，再选另一处D点把物体悬挂起来，过D点画一条竖直线DE，薄板的重心必定在DE连线上。
因此，AB和DE的交点C，就是薄板的重心。
重力PPT课件(人教版)
力应该为100 g 物体所受重力的3 倍，故数据
1.5 出错了，应该是3。
感悟新知
在同一地
(3)重新测量并进一步分析数据，得出的结论是__________
点，物体所受重力与质量成正比
_______________________________。
解析：由数据可知，物体所受的重力与质量的比值
为定值，故可得出结论：在同一地点，物体
(2)猜想：提起质量越大的物体用力越大，由此猜想：物体
的质量越大，所受的重力越大。 日常生活中说物体有
(3)设计实验：用弹簧测力计测 多重，指的是物体的质量；
物理学中说的物重指的是
出不同数目的质量均为50 g 重力。
的钩码所受的重力，分析归纳得出结论。
感悟新知
(4)进行实验：
①将1 个钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，如图2 所示。
解析：把三角尺竖直放置，一个直角边放在桌面上，另一
个直角边挂上铅垂线，因为重力的方向是竖直向下
的，如果铅垂线与直角边是平行的，则表明桌面是
水平的。
答案：A
感悟新知
知3－练
3-1. 墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，
建筑工人常用铅垂线检测墙体是否竖直，这是运用了
竖直向下
重力的方向是_________，如图6
当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即钩码所受
的重力。用同样的方法分别测出2 个、3 个、
4 个、5 个钩码所受的重力，并记录在
表格中。
弹簧测力计对钩码的
拉力才等于它的重力。
感悟新知
质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
重力G/N
高中物理3.1重力教案新人教版必修1
高中物理课堂教学教案年月日生：不一样．师：所以力是既有大小又有方向的物理量，这样的物理量叫什么?以前我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况?生：这样既有大小又有方向的物理量称为矢量，我们在以前的学习中位移、速度、加速度都是矢量．师：物理量都有自己的单位，力的单位是什么呢?生：力的单位是牛顿，简称牛，符号是N．师：要想测量力的大小，我们可以用什么工具呢?生：可以用测力计(弹簧秤)．师：要具体描述作用在物体上的一个力，我们可以采用什么样的方法?生：可以用力的图示的方法．师：要想画力的图示，需要了解哪几个问题?生：力的三要素：大小、方向和作用点．师：下面我们就进行一下力的图示的练习．(多媒体投影例题)[参考例题]如图3—1—1所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，用力的图示法表示拉力．解析：画力的图示要严格按照以下步骤进行：(1)选定标度．(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画．线段上加刻度，如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段；(3)在线段终点上加箭头表示力的方向．为了简便也可以照图乙那样不画物体，而用质点来表示物体，画出力F的图示．学生活动：做例题中物体受力的图示，教师巡回指导，帮助水平较差的学生，把做得好的同学的图示用实物投影投到大屏幕上，和学生自己做的进行比较，也可以让同位之间互换进行检查，找出对方的缺点，锻炼学生发现错误的能力．师：(微笑)刚才同学们做得很好，看来大家初中的基础还是比较好的，由于高中对物体进行受力分析的时候很多，力的图示画起来比较麻烦，我们以后会经常画一种简化的力的图示——力的示意图．力的示意图是在力的图示的基础上，不对力的大小有具体的要求，只画力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力．我们在以后经常要用到这种方法，希望大家能够熟练掌握．[课堂训练]以下关于力的说法中正确的选项是…………………………………………( )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作用B．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用师：实验的原理是什么呢?生：根据物体的拉力和物体的重力平衡，拉力的方向一定是竖直向上，绳子的反向延长线一定通过重心的位置，我们可以改变薄木板的悬挂点，用两条直线的交点来确定薄木板的重心．师：很好，根据自己的实验方案，大家分组进行实验，同时，也可以选择其他的物体想办法测出他们的重心，例如我们的直尺、三角板、物理课本、橡皮等等．(学生进行分组实验，寻找薄物体的重心)[课堂训练]关于重力的说法，正确的选项是……………………………………( )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．同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的答案：CD解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分．重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关．师：除了重力之外，自然界还有很多力的作用，它们的类别很多，根据不同的分类方法有很多方法，这些相互作用都是由四种基本相互作用演变而来，下面我们来看一下这四种基本相互作用．三、四种基本相互作用(学生自己阅读教材第56页四种基本相互作用)注：由于这一部分是属于了解性质的问题，让学生自己阅读，有利于提高学生阅读科技论文的能力，是学生提高自己水平的很好机会，老师一定要相信学生有这个能力，不能把一切都进行讲解，而是应该把这一部分时间让学生自由支配，锻炼学生的自学能力，为终身学习作好准备．师：请同学们把自己阅读的内容总结一下．生：这一部分表达的是自然界的四种基本相互作用，它们分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用．师：它们的基本特点是什么?生：万有引力相互作用存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增大而减小；电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间，它们的本质是相同的，称之为电磁相互作用；强相互作用和弱相互作用存在X围很小，它们的作用X围只有10-15m，但是弱相互作用的强度只有强相互作用的10—12．师：刚才这几位同学总结得非常好，自然界的这四种相互作用是近几十年才发现。
3.1重力与弹力说课教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）
知识拓展：
介绍与重力与弹力内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。
情感升华：
结合重力与弹力内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。
鼓励学生分享学习重力与弹力的心得和体会，增进师生之间的情感交流。
学生预习：
发放预习材料，引导学生提前了解重力与弹力的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。
设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习重力与弹力内容做好准备。
教师备课：
深入研究教材，明确重力与弹力的教学目标和重难点。
准备教学用具和多媒体资源，确保重力与弹力教学过程的顺利进行。
设计课堂互动环节，提高学生学习重力与弹力的积极性。
4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如设置分组讨论区、实验操作台等。在分组讨论区，安排学生进行小组讨论和合作交流，培养学生的团队合作精神；在实验操作台，安排学生进行实验操作，提高学生的实践能力。
5.网络资源：利用网络资源，查找与重力和弹力相关的科普文章、视频等，以便于学生拓展学习视野，提高学生的信息素养。
（二）课堂导入（预计用时：3分钟）
激发兴趣：
提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入重力与弹力学习状态。
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的重力与弹力内容，帮助学生建立知识之间的联系。
提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为重力与弹力新课学习打下基础。
（三）新课呈现（预计用时：25分钟）
知识讲解：
3.空间想象能力：通过学习重力和弹力的作用原理，提高学生在空间中分析和解决问题的能力，培养学生形成良好的空间想象素养。
新教材高中物理课时作业8重力与弹力含解析新人教版必修第一册
重力与弹力A组合格性考试练1．关于重力，下列说法正确的是( )A.物体上只有重心处才受到重力作用B.球体的重心一定在球心处C.物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力D.同一物体在同一地点，无论其运动状态如何，所受重力都一样大2.把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示，则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是( )A.重力就是地球对物体的引力B.重力大小和物体运动状态有关C.重力的方向总是指向地心D.薄板的重心一定在直线AB上3．在图中，A、B(A、B均处于静止状态)间一定有弹力的是( )4．如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，关于该弹力，下列说法中正确的是( )A.该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的B.该弹力是弹簧发生压缩形变产生的C.该弹力是小车发生形变产生的D.该弹力的施力物体是小车5．下图中，P物体对Q物体压力的示意图正确的是( )6．关于如图所示的两个力的图示，下列说法中正确的是( )A.F1＝F2，因为表示两个力的线段一样长B.F1>F2，因为表示F1的标准长度大C.F1<F2，因为F1只有两个标准长度，而F2有三个标准长度D.无法比较，因为两图标度的大小未知7．在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为A、B，如图所示．下列关于细杆在A、B两点所受支持力的说法，正确的是( )A.A点处支持力方向指向球心，是由于细杆的形变产生的B.A点处支持力的方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的C.B点处支持力方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的D.B点处支持力方向竖直向上，是由于细杆的形变产生的8．为测量一轻质弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验：先将弹簧竖直悬挂，而后在弹簧下端挂上重为3N的钩码，弹簧静止时的位置如图所示，可求得该弹簧的劲度系数为( )A.20N/mB．30N/mC.60N/mD．120N/m9．如图所示，轻弹簧的两端各受10N拉力作用，弹簧静止时伸长了5cm(在弹性限度内)，那么下列说法中正确的是( )A.弹簧的弹力为零B.该弹簧的劲度系数k 为400N/mC.该弹簧的劲度系数k 为200N/mD.根据公式k ＝F x，弹簧的劲度系数k 会随弹簧弹力F 的增大而增大10．一款可调握力器结构如图所示，通过调节右侧旋钮可令弹簧下悬点在A 到B 间移动，从而使弹簧初始弹力在0到25N 之间变化．已知弹簧下端处于A 点时，弹簧与水平杆成53°角，当其调节到B 点时，弹簧与水平杆成37°角，已知AB 间长3.5cm ，则该弹簧的劲度系数为( )A.80N/mB ．900N/m C.1000N/mD ．1200N/mB 组 选择性考试练11．如图所示，四根完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：甲中弹簧的左端固定在墙上；乙中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用；丙中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；丁中弹簧的左端拴一小物块，物块在粗糙的桌面上滑动．不计弹簧的质量，以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四根弹簧的伸长量，则有( )A.l 2>l 1B ．l 4>l 1 C.l 1>l 3D ．l 2＝l 4 12.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质量为m＝0.2kg的光滑小球，小球处于静止状态，弹性杆对小球的弹力为(g取10N/kg)( )A.大小为2N，方向平行于斜面向上B.大小为1N，方向平行于斜面向上C.大小为2N，方向垂直于斜面向上D.大小为2N，方向竖直向上13．如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为m的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量也为m的物块．两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l1和l2.已知重力加速度为g，两弹簧均在弹性限度内．则这两根弹簧的劲度系数为( )A.mgl1－l2B．2mgl1－l2C.mgl1＋l2D．2mgl1＋l214．如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和弹簧长度的关系图像．根据图像判断，下列结论正确的是( )A.弹簧的原长为6cmB.弹簧的劲度系数为1N/mC.可将图像中右侧的图线无限延长D.该弹簧两端各加2N拉力时，弹簧的长度为10cm课时素养评价8 重力与弹力1．解析：A错：物体上各个部分都受到重力作用．B错：重心不仅与物体的形状有关，还与质量分布有关，所以球体的重心不一定在球心处．C错：物体的重力与物体的运动状态无关，则知物体向上抛出时受到的重力等于它静止时受到的重力．D对：同一物体在同一地点，重力加速度g相同，物体的重力G＝mg相同．答案：D2．解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的引力，故A错误；重力的大小与物体的运动状态无关，故B错误；重力的方向竖直向下，故C错误；因为绳对板的拉力与板受的重力为一对相互平衡的力，必在一条直线上，所以重心一定在细线的延长线上，即薄板的重心一定在直线AB上，故D正确．答案：D3．解析：A中A、B两个球尽管接触，由于两细绳竖直，两球相互没有挤压，没有发生弹性形变，两者之间不存在弹力，故A错误；B中两球存在相互挤压，发生了弹性形变，两球之间存在弹力，故B正确；C、D中A、B两个球尽管接触，但相互没有挤压，没有发生弹性形变，两者之间不存在弹力，故C、D错误．答案：B4．解析：小车受到水平向右的弹力作用，该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的，施力物体是弹簧，A正确．答案：A5．解析：首先P 对Q 物体的压力一定作用在Q 物体上，所以选项B 、D 错误．其次，压力的方向应垂直于接触面指向Q 物体，所以选项C 错误、A 正确．答案：A6．解析：题中两个力的图示的标度未给出具体的数值，所以无法比较两个力的大小． 答案：D7．解析：细杆在A 点处所受支持力方向垂直圆弧切面指向球心，是由于容器的形变产生的；细杆在B 点处所受支持力的方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的，C 正确．答案：C8．解析：由F ＝kx 知k ＝F x ＝3N5×10－2m＝60N/m.答案：C9．解析：弹簧的弹力等于一端所受的拉力，故弹簧的弹力为10N ，A 错误；根据胡克定律F ＝kx 得，该弹簧的劲度系数k ＝F x ＝10N5×10－2m＝200N/m ，B 错误，C 正确；弹簧的劲度系数k 与弹簧弹力F 的变化无关，与弹簧自身有关，D 错误．答案：C 10.解析：如图所示，设OD ＝d ，由几何关系可知OA ＝d sin53°，OB ＝d sin37°，DA ＝dtan53°，DB ＝dtan37°，且AB ＝DB －DA ＝3.5cm ，由题意知弹簧的伸长量Δx ＝OB －OA ，由胡克定律得F ＝k ·Δx ，联立并代入数据得k ＝1000N/m ，故C 正确．答案：C11．解析：分析可知图中弹簧拉力大小相同，均为F ，已知F ＝kx ，四根弹簧完全相同，则k 相同，所以x 相同，即l 1＝l 2＝l 3＝l 4.答案：D 12.解析：小球受两个力作用：一是重力(G)，方向竖直向下；二是弹性杆对它的弹力(F N).根据二力平衡的条件，弹力(F N)与重力(G)等大、反向．受力情况如图所示．答案：D13．解析：设弹簧的劲度系数是k，原长为l0，甲弹簧的伸长量为Δx1＝l1－l0，弹簧受到拉力为F1＝kΔx1＝k(l1－l0)＝mg；乙弹簧的压缩量为Δx2＝l0－l2，弹簧受到的压力为F2＝kΔx2＝k(l0－l2)＝mg，联立解得k＝2mgl1－l2，故B正确，A、C、D错误．答案：B14．解析：A对：由题图读出，弹簧的弹力F＝0时，弹簧的长度为L0＝6cm，即弹簧的原长为6cm.B错：由题图读出弹力为F1＝2N时，弹簧的长度为L1＝4cm，弹簧压缩的长度x1＝L0－L1＝2cm＝0.02m，由胡克定律得弹簧的劲度系数为k＝F1x1＝2N0.02m＝100N/m.C错：弹簧都有一定的弹性限度，故图线长度不能无限拉长．D错：该弹簧两端各加2N拉力时，弹簧弹力为2N，弹簧伸长2cm，长度为8cm.答案：A。
高中物理 3.1 重力与弹力教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案
1．重力与弹力知识纲要导引,核心素养目标,物理观念重力、重心、形变、弹力科学思维等效法、放大法、公式法科学探究悬挂法寻找重心、探究弹力与形变量的关系科学态度重力、弹力在生产生活中的应用与责任基础导学一、重力(自学教材第59、60页“重力”部分)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＝ m/s2或g＝10 m/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，这一点叫做物体的重心(center of gravity)．(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．【思考】(1)发生形变的物体一定产生弹力．( )(2)若两物体间存在弹力，则它们一定接触．( )(3)弹簧的长度越长，弹力越大．( )(4)弹力的方向总与相应的形变的方向相反．( )(5)只有在一定条件下，胡克定律才成立．( )答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√【教材解疑】(第61页)[演示]通过平面镜观察桌面的微小形变如图，在一X大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点. 按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化. 这个现象说明了什么？问题解答：用力压桌面，墙上光点位置向下移. 这说明桌面在力的作用下发生了形变，中间下凹，致使平面镜向里倾斜，光点位置下移．课堂探究主题一重力【问题探究】探究点1 如图所示，为什么树上的苹果总要落向地面？提示：苹果落向地面是因为受到地球的吸引而产生的重力作用．探究点2 如图所示，为什么使用重垂线可以检测墙壁是否竖直？提示：重垂线能检测墙壁是否竖直的原理是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．探究点3 用一根细线将铅笔水平吊起时，细线悬挂铅笔的位置有几个？是不是只有铅笔的这个位置才受到重力的作用？提示：细线悬挂的位置在铅笔的中心，且只有细线系在该处时铅笔才能处于水平，系在其他的任何位置时，铅笔都不能水平. 当铅笔在水平位置平衡时，细线所在的位置就是铅笔重心的位置．【探究总结】1．重力的产生：(1)地面附近一切物体都受到地球的吸引，由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力．(2)在同一地点，重力的大小与质量成正比，即G＝mg.2．重力的方向：(1)重力的方向总是竖直向下，可利用铅垂线确定其方向．(2)只有在两极或赤道时，重力的方向才指向地心，其他位置并不指向地心．3．重心：(1)重心只是一个等效点，除重心位置外，物体其他各部分均受重力作用．(2)重心的确定：重心的位置要根据物体质量的分布情况而定，影响重心位置的因素有两个：质量分布和几何形状．,(1)重力的有无和大小与物体的运动状态无关．(2)重力的方向是竖直向下，不是指向地心．重心的位置与物体所在的位置和放置状态以及运动状态无关．(1)测量重力的工具：弹簧测力计(2)测量原理：二力平衡【典例示X】例1 (多选)关于重力，下列说法正确的是( )A．重力就是地球对物体的吸引力，其方向必定指向地心B．重力的大小可以用杆秤直接测出C．质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小D．物体对悬绳的拉力或对支撑面的压力的大小可能不等于重力解析：重力产生的原因是地球对物体的吸引，但通常情况下重力只是地球对物体的吸引力的一部分，重力的方向竖直向下但并不一定指向地心，所以A错误；杆秤衡量的是物体的质量而非重力，B错误；由公式G＝mg可知，重力大小由质量m和g值共同决定，由于在不同的地理位置g值不同，因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置处因g值的差异有可能质量大的物体所受重力反而小，C正确；用一根悬绳吊起一个物体，当物体静止时对该竖直悬绳的拉力大小才等于物体的重力，当物体摆起来时对该悬绳的拉力大小不等于物体的重力；把物体静置于一水平支撑物上，物体对该水平支撑物的压力大小才等于物体的重力，物体静止于斜面上，物体对该支撑斜面的压力大小就不等于物体的重力，D正确．答案：CD例2 把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示，则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是( )A．重力就是地球对物体的引力B．重力大小和物体运动状态有关C．重力的方向总是指向地心D．薄板的重心一定在直线AB上解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的引力，故A错误；重力的大小与物体的运动状态无关，故B错误；重力的方向竖直向下，故C错误；因为绳对板的拉力与板受的重力为一对平衡力，必在一条直线上，所以重心一定在细线的延长线上，即薄板的重心一定在直线AB上，故D正确．答案：D训练1 [2019·某某高一检测]下列关于重力的说法正确的是( )A．同一物体所受的重力在地球各处都相等B．物体静止时，对支持物的压力大小与重力相等C．用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上解析：由于重力加速度随着纬度的增大而增大，随着高度的增大而减小，所以同一个物体的重力G＝mg在地球各处不一定相等，A错误；物体放在斜面上，对斜面的压力小于重力，B错误；用细线将物体悬挂起来，物体受重力和拉力，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上，C正确；重心是重力对物体的等效作用点，可以在物体上，也可以不在物体上，如质量分布均匀的手镯，其重心在圆心，不在手镯上，D错误．答案：C主题二弹力【问题探究】探究点1 弹性形变(1)在图甲中，用力可以将弹簧拉长，松手后会怎么样？(2)在图乙中，用力将弹簧压缩，松手后会怎样？(3)在图丙中，用力可以将橡皮泥压扁，松手后会怎么样？(4)弹簧和橡皮泥的形状变化有什么特点？力的作用效果(1)使物体发生形变．(2)使物体的运动状态发生改变．提示：(1)松手后弹簧会恢复原状．(2)松手后弹簧会恢复原状．(3)松手后橡皮泥不会恢复原状．(4)①弹簧形变的特点是：形变后撤去外力就能恢复原状，属于弹性形变．②橡皮泥形变的特点是：形变后撤去外力不能恢复原状，属于非弹性形变．探究点2 弹力的产生(1)如图甲所示：物体A 、B 并排静止在光滑水平面上，A 、B 之间有弹力吗？(2)如图乙所示：光滑物体C 、D 叠放在光滑水平面上，处于静止状态，A 、B 之间有弹力吗？(3)如图丙所示，在光滑水平面上，用力推动小车向左压弹簧，弹簧对小车有弹力作用吗？ (4)如图丁所示，用力推动小车向左压橡皮泥，松手后橡皮泥对小车还有弹力作用吗？ (5)从上述问题中，我们可以得出弹力产生的条件是什么？提示：(1)在图甲中，若移走物体A ，物体B 仍然静止，或者移走物体B ，物体A 仍然静止，说明虽然A 、B 接触，但相互之间没有弹力的作用．(2)在图乙中，如果将物体D 快速撤出，物体C 会立即下落，这说明D 阻止了C 的下落，说明C 、D 之间有弹力的作用．(3)松手后，压缩弹簧的小车被弹出，这说明弹簧对小车有弹力作用． (4)压缩橡皮泥的小车不被弹出，这说明橡皮泥对小车没有弹力作用． (5)物体间直接接触 接触处发生弹性形变 【探究总结】 1．弹力产生的条件：⎭⎪⎬⎪⎫(1)两物体要相互接触.(2)接触面要发生弹性形变.二者必须同时满足．2．产生原因：由施力物体发生弹性形变引起的． 3．弹力的特点：(1)发生弹力作用的一对物体都存在形变，形变是成对出现的．(2)两物体之间，若存在弹力，彼此对对方都产生弹力，弹力也是成对出现的． 4．弹力的方向(1)压力、支持力的方向垂直接触面，指被压或被支持的物体．(2)沿绳子指向绳子收缩的方向(同一根轻绳上拉力相等)(3)轻弹簧弹力的方向指向弹簧恢复形变的方向【典例示X】例3 [2019·某某检测]在下图中a、b表面均光滑，天花板和地面均水平，则a、b间一定有弹力的是( )解析：A、C错：假设a、b间有弹力，则a、b会分开；B对：假设a、b间没有弹力，则悬线竖直；D错：假设斜面a撤去，b依然处于静止状态，故a、b间无弹力．答案：B判断弹力有无的两种常见方法(1)直接判断：对于形变较明显的情况，可根据弹力产生条件直接判断．(2)“假设法”判断：对于形变不明显的情况，可用“假设法”进行判断，如图所示判断a、b两接触面对球有无弹力．接触的物体间不一定存在弹力，但两物体间若有弹力，则它们一定接触．弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反，跟该物体的形变方向相反．判断弹力方向的一般步骤：(1)判定物体之间弹力作用的类型．(2)判定产生弹力的物体．(3)判定物体形变的方向．(4)判定物体产生的弹力方向．例4 按下列要求画出图中所示物体所受的弹力的示意图．(1)图甲中斜面对物块的支持力；(2)图乙中用细绳悬挂靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力；(3)图丙中大半球面对小球的支持力；(4)图丁中光滑但质量分布不均的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受弹力；(5)图戊中质量分布均匀的杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力．解析：解答本题时要明确以下三点：①当点与面(或曲面)接触时，弹力方向与面之间的关系．②绳上弹力方向的特点．③接触面为球面时，弹力方向的延长线或反向延长线的特点．各物体所受弹力如图所示：答案：见解析训练2 在如图所示图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙中物体P处于静止状态，丙中物体P(即球)在水平面上匀速滚动．解析：甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中A、B 两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A处弹力方向水平向右，B处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丙中小球P不管运动与否，都是属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上．它们所受弹力的示意图如图所示．答案：见解析,主题三 胡克定律【问题探究】1．探究过程(1)测l 0. 按图安装实验装置，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l 0.(2)测总长和弹力. 在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力．(3)重复. 增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F 表示弹力，l 表示弹簧的总长度，x ＝l －l 0表示弹簧的伸长量．1 2 3 4 5 6 7 F /N 0 l /cm x /cm2．数据处理(1)以弹力F (大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x 为横坐标，描点按照各点的分布和走向，尝试作一条平滑的曲线(包括直线)，得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线，如图所示．(2)以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可根据F x 图线的斜率求解，k ＝ΔFΔx.【探究总结】1．胡克定律实验结果表明，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＝kx.2．定律的适用条件：弹簧发生弹性形变且必须在弹性限度内．3．表达式中的x的意义：弹簧的形变量，即弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度，同一弹簧伸长或压缩相同长度时，弹力大小相等，但方向不同．4．表达式中的k的意义：弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质(材料、长度、粗细等)决定的. 在国际单位制中k的单位为“N/m”．【典例示X】例5 如图所示，一根轻弹簧长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm时，手受到的弹力为10.0 N．那么，当这根弹簧伸长到6.20 cm时，手受到的弹力有多大(在弹簧的弹性限度内)?解析：已知弹簧原长l0＝5.00 cm＝5.00×10－2 m[图(a)]．在拉力F1＝10.0 N的作用下，伸长到l1＝6.00 cm＝6.00×10－2 m[图(b)]．根据胡克定律F1＝kx1＝k(l1－l0)可得k＝F1l1－l0＝, ×10－2) N/m＝1.00×103 N/m.当拉力为F2时，弹簧伸长到l2＝6.20 cm＝6.20×10－2 m[图(c)]，根据胡克定律得F2＝k x2＝k(l2－l0)＝1.00×103×(6.20－5.00)×10－2＝12.0 N，弹簧受到的拉力为12.0 N.答案：12.0 N[拓展] 在[例3]中，如果弹簧被压缩到4.30 cm，那么弹簧受到的压力有多大？(在弹簧的弹性限度内)解析：已知弹簧的原长l0＝5.00 cm＝5.00×10－2 m，在拉力F1＝10.0 N的作用下，伸长到l1＝6.00 cm＝6.00×10－2 m，根据胡克定律F1＝kx1＝k(l1－l0)，可得k＝F1l1－l0＝,6.00×10－2－5.00×10－2) N/m＝1.00×103 N/m当压力为F2时，弹簧的长度l2＝4.30 cm＝4.30×10－2 m.根据胡克定律F2＝kx2＝k(l0－l2)＝1.00×103×(5.00×10－2－4.30×10－2) N＝7.0 N.需要画出力的大小、方向和作用点三只画出力的方向和作用点要素联系都是用有向线段来表示力，使抽象的力具体化、直观化(1)力的图示五步操作：选标度→定起点→画线段→定刻度→加箭头．(2)力的示意图的三步操作：定起点→画线段→加箭头．【典例示X】例6如图所示，静止的木块对桌面的压力为6 N，试画出压力的图示，说明施力物体和受力物体；并画出木块所受重力和支持力的示意图．解析：力的图示如图所示，压力的施力物体是木块，受力物体是桌面．重力和支持力的示意图，如图所示．答案：见解析方法技巧力的图示的“四定三标”(1)四定：做力的图示要定作用点、作用线、比例标度、线的长度．(2)三标：做力的图示要标力的方向、力的数值、力的符号．训练4一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F 拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示．(g取10 N/kg) 解析：画力的图示，应严格按以下步骤进行：①选定标度，选固定长的线段表示2 N的力；②力的作用点应在物体的几何中心，从作用点沿力的方向画一条线段，线段长短按选定的标度和力的大小来确定，在线段上标刻度；③在线段上加箭头表示力的方向．故拉力、重力的图示如下图所示．答案：见解析课堂达标1.关于地面上物体的重力，下列说法正确的是( )A．只有静止时，物体才受重力B．物体对地面的压力就是物体的重力C．弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小D．同一地点，物体的重力与其质量成正比解析：A项错误，物体是否受重力与其运动状态无关．B项错误，物体对地面的压力与物体的重力的施力物体和受力物体都不同，故不是一个力．C项错误，杆秤的原理是杠杆，只能称量质量不能称量重力．D项正确，在同一地点g为常数，由G＝mg可知，重力与质量成正比．答案：D2．关于不倒翁不倒的原因，是它的重心设计巧妙，下列说法中正确的是( )A．重心在不倒翁的几何中心上B．不倒翁的重心很高C．不倒翁的重心很低D．不倒翁的重心不在物体上解析：由于物体在其他条件不变的情况下，重心越低，物体的稳定性越好，不倒翁的重心一定做得很低，C对，A、B均错误．“不倒翁”的重心在它的底部接近地面位置，故D错误．答案：C3．一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列所示的四个图中正确的是( )答案：A4．[2019·石河子高一检测]在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置，此时地面对木棍的弹力方向是图中的( )A．F1的方向 B．F2的方向C．F3的方向 D．F4的方向解析：本题属于点面接触，弹力方向垂直于接触面指向被支持的物体，所以地面施予木棍的弹力方向正确的是F2的方向，故选B.答案：B5．足球运动是目前最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为四种与足球有关的情景．下列说法正确的是( )A．甲图中，静止在地面上的足球受到的弹力是由足球形变产生的B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C．丙图中，静止的足球受到脚所施加的竖直向下的弹力与地面提供的竖直向上的弹力是一对平衡力D．丁图中，球网与足球间的弹力产生了两个明显的作用效果：一是使球网发生明显形变；二是使足球改变了运动状态解析：A错：静止在地面上的足球受到的弹力是由于地面形变产生的．B错：静止在光滑水平地面上的两个足球接触但没有形变，相互间无弹力作用．C错：足球受重力、脚所施加的竖直向下的弹力及地面提供的竖直向上的弹力，足球在三个力作用下静止．D对：球网与足球间的弹力产生了两个作用效果：一是使球网发生明显形变；二是使足球改变了运动状态．答案：D6．[2019·海门高一检测]如图所示，拉力器上装有三根相同的弹簧，弹簧的自然长度为70 cm，某人每只手用480 N的拉力把它拉至1.5 m(在弹簧的弹性限度内)，则每根弹簧的劲度系数为( )A．100 N/m B．200 N/mC．400 N/m D．600 N/m解析：每根弹簧受到的拉力相等，拉力之和等于480 N，每根弹簧伸长量为1.5 m－0.7m＝0.8 m，根据胡克定律，有3F＝F拉，F＝kx，解得k＝480 N3×0.8 m＝200 N/m.故A、C、D错误，B正确．故选B.答案：B。
2021_2020学年新教材高中物理第3章第1节重力与弹力教案新人教版必修第一册
第1节重力与弹力学习目标核心素养形成脉络1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示．(重点)2．了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念．(难点)3．知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变．4．知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向．(重点)5．掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题．(难点)6．探究弹力和弹簧伸长的定量关系.一、重力1．根本性质(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力．(2)大小：G＝mg．(3)方向：总是竖直向下．(4)g的含义：重力加速度，通常取9.8 m/s2.2．重心(1)定义：物体的各局部都受到重力的作用，从效果上看，可认为各局部受到的重力作用集中于一点，这一点就是物体的重心．(2)决定物体重心位置的因素①物体的形状．②物体质量分布．(3)确定重心位置：悬挂法．3．力的图示(1)力的三要素：力的大小、方向和作用点．(2)表示方法：可以用有向线段表示力．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．二、弹力1．形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫做形变．2．定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用．3．分类：压力、支持力和拉力．4．方向：(1)压力和支持力：垂直于接触面，指向被压或被支持的物体．(2)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：撤去作用力后能够恢复原状的形变．2．弹性限度：当形变超过一定的限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来形状的限度．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＝kx．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．思维辨析(1)重力的方向也可以表述为指向地心．( )(2)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．( )(3)书本放在桌子上，书本和桌子都发生了形变．( )(4)相互接触的物体间一定存在弹力．( )(5)在弹性限度内，两根弹簧被拉长一样的长度，弹力的大小一定相等．( )(6)在弹性限度内，同一根弹簧被拉伸长度x和被压缩长度x，弹力的大小相等．( )提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√根底理解(1)(2021·桐庐校级月考)从科学方法角度来说，物理学中引入“重心〞概念主要运用了( )A．控制变量方法B．等效替代方法C．理想实验方法D．建立模型方法提示：选B.物体的各个局部都受重力的作用，从作用效果上来说，可以认为与作用在物体上一点的作用效果是一样的，这一点就叫做重心，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，假设拿去A球，那么B球静止，故A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力；在B图中，假设拿去A球，那么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，假设拿去A球，那么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，应选项B正确．(3)在地球上，由于物体受到地心引力的影响，都有向下运动的趋势，这是我们都熟知的自然现象．可是在中国科技馆中，却有这样一种物体，名叫双锥体，如下图．将双锥体滚子移到导轨较低的一端，再放开双手，锥体将会自动上滚．也就是说双锥体可以在没有外力的作用下，由低向高运动，双锥体会爬坡．我们看到的现象就是双锥体由低处向高处运动．试解释这一现象．提示：物体在重力场中因受到重力的作用而会自然降低重心位置．我们从外表上看到双锥体由低向高运动，这是因为锥体的形状、导轨不平行以及导轨两端上下不等，使人在视觉上造成的一种错觉．如图甲、乙、丙所示分别是双锥体的截面图、导轨的俯视图、整个装置的侧视图．可见，实际上锥体的重心自始至终还是由高向低运动的．重力的性质和重心的位置问题导引如下图，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．【核心深化】1．重力的产生、方向、大小和重心产生由于地球的吸引而使物体受到的力，一般不等于地球吸引力方向竖直向下或垂直于水平面向下大小G＝mg (1)在同一地点，重力的大小与质量成正比(2)在不同地点，同一物体的重力随纬度的增加而增大，随海拔高度的增加而减小(3)重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他的力无关续表作用点(重心)定义等效作用点决定因素物体的形状、质量分布情况位置质量分布均匀、形状规那么的物体的重心为其几何中心质量分布均匀、形状不规那么的薄物体，采用悬挂法确定重心体形状、质量分布情况的关系关键能力1 对重力的理解(2021·广西玉林高一期中)关于重力的说法，正确的选项是( ) 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作用C．同一物体在地球上无论向上或向下运动，都受到重力D．物体只有在向下运动时才受到重力作用[解析] 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力是引力的一个分力，不能说重力就是地球对物体的吸引力，故A错误；静止的物体和运动的物体都受到重力作用，故B错误；物体受到的重力与物体的运动方向无关，同一物体在地球上向什么方向运动，都受到重力，故C正确，D错误．[答案] C关键能力2 对重心的理解关于物体的重心，以下说法不正确的选项是( )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，我国古代劳动人民就有了比拟复杂的应用．我国西安半坡出土了一件古代的尖底陶瓶，如下图，这种陶瓶口小腹大，有两耳在瓶腰偏下的地方，底尖，假设用两根绳子系住两耳吊起瓶子，就能从井中取水．试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的．[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(到达瓶容积的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，充分表达了我国古代劳动人民的智慧．[答案] 见解析确定重心的方法(1)质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关．假设物体的形状是中心对称的，对称中心就是重心．如：直尺、铅球等实心物体，以及篮球、排球等空心物体，它们的重心都在几何中心，如下图．(2)悬挂法确定薄板状物体的重心．原理：二力平衡时，两个力等大反向．方法：薄板状物体的重心可用悬挂法确定，如下图，先在A点把板悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上．然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板的重心位置．【达标练习】1．(2021·兴庆校级期末)以下关于重力、重心的说法，正确的选项是( )A．任何有规那么形状的物体，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解析：选D.只有质量分布均匀、形状规那么的物体，其重心才在几何中心上，故A错误；物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，如环的重心在环的本体外，故B错误；用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，由二力平衡可知，该物体的重心一定在绳子的延长线上，故C错误；重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引力而产生的，故D正确．2.如下图，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会( )A．一直下降B．一直上升C．先升高后降低D．先降低后升高解析：选D.重心的位置跟物体的形状和质量分布有关，当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心，随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开场一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心也下降，一段时间后，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水的共同的重心在升高，当水全部流出时，整体的重心又恢复到球壳球心的位置，所以D选项正确．弹力的有无和方向的判断问题导引如下图，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球在各容器的底部与侧壁相接触，处于静止状态．假设钢球和各容器都是光滑的，各容器的底部均处于水平面内，各容器的侧壁对钢球有没有弹力作用？要点提示在将容器的侧壁去掉时，钢球仍处于静止，故各容器的侧壁对钢球没有弹力作用．【核心深化】1．弹力产生的条件(1)接触且发生相互作用；(2)有弹性形变．2．判断弹力有无的常见方法方法思路例证假设法假设将与研究对象接触的物体解除接触，假设运动状态不变，那么此处不存在弹力；假设运动状态改变，那么此处一定存在弹力图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球的状态不变，故小球只受细线的拉力，不受斜面的支持力替换法用细绳替换装置中的杆，看能不能维持原来的力学状态，如果能维持，那么说明这个杆提供的是拉力；否那么，提供的是支持力图中轻杆AB、AC.用绳替换AB，原装置状态不变，说明AB对A施加的是拉力；用绳替换AC，原状态不能维持，说明AC对A施加的是支持力状态法物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由力的平衡条件(或牛顿第二定律，第四章学到)列方程，求解物体间的弹力图中各接触面均光滑，小球处于静止，由二力平衡可知，地面对小球的支持力和重力就可使小球处于平衡，因此竖直墙面对小球不产生弹力作用关键能力1 对弹力产生条件的理解以下关于弹力的说法中正确的选项是( ) A．相互接触的两个物体间必然有弹力存在B．不接触的物体间也可能存在弹力C．只要物体发生形变就一定有弹力D．在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力[解析] 弹力产生的条件是两物体相互接触且发生弹性形变，所以D正确，A、B、C错误．[答案] D关键能力2 对弹力有无的判断(2021·如皋月考)以下各图中所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是( )[解析] A图中假设两球间无弹力那么小球将向凹面的底部运动，PQ间有弹力，故A错误；B图两球间假设有弹力那么小球将向两边运动，PQ间无弹力，故B正确；C图两球间假设无弹力那么小球P将向下运动，PQ间有弹力，故C错误；D图两球间假设无弹力那么小球P 将向右下运动，PQ间有弹力，故D错误．[答案] B关键能力3 弹力方向的判定按以下要求在图中画出物体所受的弹力的示意图．(1)图甲中斜面对物块的支持力；(2)图乙中大半球面对小球的支持力；(3)图丙中光滑但质量分布不均的小球的球心在O处，重心在P处，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受的弹力；(4)图丁中均匀杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力．[解析] 解答此题时要明确以下三点：(1)当点与面(或曲面)接触时，弹力方向与面之间的关系．(2)绳上弹力方向的特点．(3)接触面为球面时，弹力方向的延长线或反向延长线的特点．各物体所受弹力示意图如下图．[答案] 见解析图【达标练习】1．(2021·清流校级期中)如图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置；图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置．这两个实验都用到了( )A．控制变量法B．微小放大法C．比拟法D．等效法解析：选B.图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置中，当用力压桌面时，桌面向下形变，平面镜倾斜，在入射光线方向不变，平面镜的反射光线方向改变的角度是平面镜倾斜角度的两倍，表达了放大的思想；图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置中，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，由于管子较细，上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直观地观察到形变，表达了放大的思想．2．(2021·封丘校级月考)以下关于弹力的说法中，正确的选项是( )A．物体互相接触，就有弹力的相互作用B．物体发生弹性形变，不一定对跟它接触的物体产生力作用C．A物体对B物体有弹力，是因为B物体发生了弹性形变D．压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向解析：选D.相互接触的物体不一定产生弹力，还要看是否有形变，故A错误；物体发生弹性形变，一定对跟它接触的物体产生力作用，故B错误；A物体对B物体有弹力，是因为A 物体发生了弹性形变，故C错误；根据弹力方向的特点可知，压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向，故D正确．3．(2021·平罗校级期中)在半球形光滑碗内斜放一根筷子，如下图，筷子与碗的接触点分别为A、B，那么碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( )A．均指向球心OB．A点处指向球心O，B点处竖直向上C．A点处平行于筷子向上，B点处垂直于筷子斜向上D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上解析：选D.在A点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在碗的内外表(半球面)上滑动，所以在A点处的接触面是半球面在该点处的切面，弹力与切面垂直，即指向球心O.在B点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在筷子的下外表上滑动，所以在B点处的接触面与筷子平行，弹力垂直于筷子斜向上，故D正确，A、B、C错误．弹力大小的计算问题导引如下图，图甲表示弹簧处于原长状态，图乙表示弹簧处于拉伸状态，图丙表示弹簧处于压缩状态．试讨论：在公式F＝kx中，x表示的是弹簧的长度吗？假设不是，它表示什么意思？图甲中弹簧的原长为l0；图乙中在拉力F的作用下弹簧的长度为l1；图丙中在压力F′的作用下，弹簧的长度为l2，那么F和F′分别等于多少？要点提示x表示的是弹簧伸长的长度或缩短的长度，而不是弹簧的长度，图乙中弹簧伸长量为(l1－l0)，图丙中弹簧压缩量为(l0－l2)，所以F＝k(l1－l0)，F′＝k(l0－l2)．【核心深化】1．对胡克定律的理解内容在弹性限度内，弹力的大小弹簧伸长(或缩短)的长度成正比公式F＝kx，劲度系数k是由弹簧本身的性质(材料、长度、粗细等)决定，反映弹簧的“软〞“硬〞程度F－x 图象形状：过原点的直线斜率：劲度系数k＝ΔFΔx适用条件弹簧发生弹性形变且在弹性限度内2.弹力大小的计算方法 公式法 利用公式F ＝kx 计算，适用于弹性体弹力的计算平衡法如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可用二力平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小关键能力1 胡克定律的应用如下图，一根劲度系数为k 2的弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为m 的物体，另一根劲度系数为k 1的弹簧竖直放在物体上面，其下端与物体的上外表连接在一起，两个弹簧的质量都不计．要想使物体在静止时下面弹簧承受的压力减为原来的23，应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高一段距离d ，那么d为多少．[思路点拨] 此题关键是明确A 端上移距离应是上面弹簧的伸长量与下面弹簧压缩量的减少量之和．[解析] 物体处于平衡状态，，下面弹簧对物体的支持力等于物体的重力，所以下面弹簧的压缩量为Δx 1＝mgk 2.当上面弹簧被提起时，下面弹簧的弹力为物体重力的23，设弹簧的压缩量为Δx 2，那么k 2Δx 2＝2mg 3，得Δx 2＝2mg 3k 2.下面弹簧两次压缩量之差为Δx ＝Δx 1－Δx 2＝mg3k 2.这说明物体要上升Δx .当提起A 端时，上面的弹簧伸长量为Δx 3，产生的弹力大小为mg 3＝k 1Δx 3，所以Δx 3＝mg3k 1.A 端竖直上提的高度等于下面弹簧压缩量的减少量与上面弹簧伸长量之和，d ＝Δx ＋Δx 3＝〔k 1＋k 2〕mg3k 1k 2.[答案]〔k 1＋k 2〕mg3k 1k 2关键能力2 对F －x 图象的理解和应用如下图为一轻质弹簧的长度L 和弹力F 的关系图线，试由图线确定：(1)弹簧的原长； (2)弹簧的劲度系数；(3)弹簧伸长15 cm(在弹性限度内)时，弹力的大小．[解析] (1)由题图知：当弹力F ＝0时，弹簧处于原长L 0＝10 cm.(2)由F －L 图象知：当弹力F ＝10 N 且弹簧处于拉伸状态时，弹簧长度为L ＝15 cm ，弹簧的伸长量x ＝L －L 0＝(15－10) cm ＝5 cm ＝0.05 m由F ＝kx 得k ＝F x＝200 N/m.(3)当x ＝15 cm ＝0.15 m 时，由F ＝kx 得F ′＝200×0.15 N ＝30 N.[答案] (1)10 cm (2)200 N/m (3)30 N胡克定律的推论：ΔF ＝k Δx .根据胡克定律，可作出弹力F 与形变量x的图象，如下图， 这是一条通过原点的倾斜直线，其斜率⎝ ⎛⎭⎪⎫F x ＝ΔF Δx 反映了k的大小．故可得出：ΔF ＝k Δx ，即弹力的变化量ΔF 与弹簧形变量的变化量Δx 成正比．【达标练习】1．(2021·惠州期末)如下图，四个完全一样的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不一样：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．假设认为弹簧的质量都为零，以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量，那么有( )A ．l 4＝l 3＝l 2＝l 1B ．l 4＞l 3＞l 2＞l 1C ．l 1＞l 3＞l 4＞l 2D ．l 1＞l 3＝l 4＞l 2解析：选A.弹簧受到的拉力与其伸长量成正比，且测力计的示数代表的是作用在测力计挂钩上的力．由于四种情况下右端受到大小皆为F 的拉力，与左端的受力情况无关，故图中弹簧的伸长量是一样的，即l 1＝l 2＝l 3＝l 4，故A 正确，B 、C 、D 错误．2．(2021·平谷期末)某同学利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹力F 与弹簧伸长量x 的关系．在实验过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧自身质量可忽略不计．根据实验数据，他作出了F －x 图象，如图乙所示，据此可知( )A ．弹簧的劲度系数k ＝100 N/mB ．弹簧的弹力F 跟弹簧的长度成正比C ．弹簧的弹力F 跟弹簧伸长量x 成正比D ．弹簧的弹力F 跟弹簧伸长量x 成反比解析：选C.依据作出的图象过原点，可知弹簧的弹力F 跟弹簧伸长量x 成正比；图象的斜率表示劲度系数的大小，由此可得k ＝ΔF Δx ＝〔3.0－0〕N〔0.06－0〕m ＝50 N/m ，故C 正确，A 、B 、D错误．实验：探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验目的1．探究弹簧弹力与形变量的关系．2．学会利用图象研究两个物理量之间关系的方法． 二、实验原理1．弹簧的弹力F 的测量：弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F ＝mg .2．弹簧的伸长量x 确实定：弹簧的原长l 0与挂上钩码后弹簧的长度l 可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x ＝l －l 0.3．作出弹簧弹力F 与弹簧伸长量x 的关系图象，根据图象可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系．三、实验器材轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架台，坐标纸． 四、实验步骤1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l 0，即原长．2．在弹簧下端挂质量为m 1的钩码，测出此时弹簧的长度l 1，记录m 1和l 1.3．改变所挂钩码的质量，重复步骤2，记录m 2、m 3、m 4、m 5、…和相应的弹簧长度l 2、l 3、l 4、l 5、….4．计算出每次弹簧的伸长量x (x ＝l －l 0)和弹簧受到的拉力F (F ＝mg )，并将数据填入表1 2 3 4 5 6 7 F /N 0 l /cm x /cm五、数据处理1．以弹力F (大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x 为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线，如下图．2．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可根据F －x 图线的斜率求解，k ＝ΔFΔx.3．得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义． 六、误差分析1．偶然误差：由于读数和作图不准产生的误差，为了减小偶然误差，要尽量多测几组数据．2．系统误差：弹簧竖直悬挂时未考虑弹簧重力的影响产生的误差，为减小系统误差，应使用较轻的弹簧．七、考前须知1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．2．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差．3．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．4．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在____________方向(选填“水平〞或“竖直〞)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L 0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x ；在砝码盘中每次增加10 g 砝码，弹簧长度依次记为L 1至L 6，数据如表所示： 代表L 0 L x L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6。
新课标高中物理人教版必修第一二三册物理时空〖重力加速度的变化〗
重力加速度的变化地球上某一地区的重力加速度与海拔高度、地理纬度、周围的地形地貌及地质结构等许多因素都有关系。
根据万有引力定律可以推断出在地球表面附近重力加速度的大致变化规律，还可进一步根据重力加速度的异常探测矿藏、分析地质结构等。
1重力加速度与高度的关系假定地球是一个质量均匀分布的球体，设质量为m 的物体在距海平面高度为h 处h ≥0，由于受到地球的万有引力而做自由落体运动，重力加速度为g ，由于惯性质量与引力质量相等，故有2()mm mg G R h =+地1式中m 地为地球质量，R 为地球半径，G 为万有引力常量。
因而()2221Gm Gm h g R R R h -⎛⎫==+ ⎪⎝⎭+地地 2 由二项式定理有2222211h h h R R R-⎛⎫+=-+- ⎪⎝⎭… 在地面附近，h <<R ，所以h R的高次项可以忽略不计，于是得到022211Gm h h g g R R R ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭地 3 式中2Gm R 地为海平面处的重力加速度。
上式表明，重力加速度随物体所在的位置距海平面的高度h 的增大而减小。
这种变化是非常缓慢的。
例如，在世界最高的珠穆朗玛峰之巅，重力加速度比海平面处减小还不到千分之三。
在低于海平面的高度为h 处，式1不再成立。
这是由于质量均匀分布的球壳，对壳内质点的万有引力的合力为0。
设质量为m 的物体在低于海平面的竖直距离为h 处，由于受地球的万有引力而做自由落体运动，重力加速度为g ，则有()2m m mg G R h '=-地 4式中m ′为半径为R －h 的球体质量，如将地球看作质量均匀分布的球体，则()()33334=π43π3R h m m R h m R R -'-⨯=地地地 5将式5代入式4得02211Gm Gm R h h h g g R R R R R -⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭地地 6 式6表明在低于海平面处，重力加速度随距海平面的高度h 的增大而减小。
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