高中物理 重力教案1 新人教版必修1
高中物理31重力教案新人教版必修1
高中物理31重力教案新人教版必修1教案内容:一、教学内容本节课为人教版必修1的第三章第3节“重力”。
本节课主要内容包括:重力的概念、重力的作用点、重力的方向、重力的大小以及重力的测量。
二、教学目标1. 让学生理解重力的概念,知道重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
2. 让学生掌握重力的三要素:大小、方向、作用点。
3. 让学生学会使用测力计测量重力的大小。
三、教学难点与重点重点:重力的概念、重力的三要素、重力的测量。
难点:重力的产生原因、重力的方向。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、测力计、悬挂装置。
学具:笔记本、尺子、铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:上课之初,让一名学生悬挂一个物体,感受重力的存在。
提问:为什么物体悬挂在空中会下垂?引出重力的概念。
2. 重力概念讲解:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
地球附近的物体都受到重力的作用。
3. 重力的三要素:(1)重力的大小:用测力计测量物体的重力。
(2)重力的方向:总是竖直向下。
(3)重力的作用点:物体受到重力的作用点叫重心。
4. 重力的测量:使用测力计测量物体的重力。
讲解测力计的使用方法,并进行示范操作。
5. 随堂练习:(1)选择题:重力的方向是什么?A. 水平方向B. 竖直方向C. 斜方向答案:B(2)填空题:重力是由于地球的____而使物体受到的力。
答案:吸引六、板书设计重力1. 概念:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2. 三要素:(1)大小:用测力计测量。
(2)方向:竖直向下。
(3)作用点:重心。
3. 测量:使用测力计。
七、作业设计1. 题目:用测力计测量教室内的两个物体的重力,并填写下表。
物体重力(N)重心位置答案:物体重力(N)重心位置2. 题目:一个物体在水平地面上,受到重力、支持力和拉力的作用,处于静止状态。
请画出物体受力图。
答案:八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入,让学生直观地感受重力的存在。
在讲解重力概念时,注重引导学生理解重力的产生原因。
《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。
高中物理知识重力问题教案
高中物理知识重力问题教案
一、教学目标
1. 理解重力的概念,掌握重力的计算方法;
2. 掌握物体在重力作用下的运动规律;
3. 培养学生动手实验和解决问题的能力。
二、教学重点和难点
1. 重力的概念及计算方法;
2. 物体在重力作用下的运动规律。
三、教学准备
1. 教师准备:教师准备实验仪器和材料;
2. 学生准备:学生复习相关知识,准备听课笔记。
四、教学过程
1. 导入:让学生回顾一下重力的概念,并提问:“什么是重力?它是如何产生的?”
2. 探究:让学生进行一些简单的实验,如用弹簧测力计测量不同物体的重力,并讨论实验结果。
3. 理论总结:引导学生总结重力的计算方法,并讲解物体在重力作用下的运动规律。
4. 解决问题:让学生分组讨论并解决一些重力相关问题,如“什么情况下物体不受重力作用?”等。
5. 拓展应用:让学生结合实际生活中的例子,探讨物体在不同条件下的重力情况,如在不同行星上的重力是如何变化的。
6. 总结:让学生总结本节课的重点知识,并布置相关练习作业。
五、教学反思
本节课设计了一些实验和问题解决环节,培养了学生的实验能力和问题解决能力。
但是在教学过程中,可以加强与实际生活的联系,让学生更好地理解重力的重要性和应用。
高中物理重力教案
高中物理重力教案高中物理重力教案1一、教学目标1.在学习机械能守恒定律的基础上,争辩有重力、弹簧弹力以外其它力做功的状况,学习处理这类问题的方法。
2.对功和能及其关系的理解和生疏是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。
通过本节教学使同学更加深化理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。
3.通过本节教学,使同学能更加全面、深化生疏功和能的关系,为同学今后能够运用功和能的观点分析热学、电学学问,为同学更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。
二、重点、难点分析1.重点是使同学生疏和理解物体机械能变化的规律,把握应用这一规律解决问题的方法。
在此基础上,深化理解和生疏功和能的关系。
2.本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必消逝功能原理的名称。
功能原理内容与动能定理的区分和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必需使同学对“功是能量转化的量度”的生疏,从笼统、肤浅地了解深化到格外明确生疏“某种形式能的变化,用什么力做功去量度”。
3.对功、能概念及其关系的生疏和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是中学物理教学的重点和难点之一。
通过本节教学应使同学生疏到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和生疏。
三、教具投影仪、投影片等。
四、主要教学过程(一)引入新课结合复习机械能守恒定律引入新课。
提出问题:1.机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?评价同学回答后,老师进一步提问引导同学思考。
2.假如有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?老师提出问题之后引起同学的留意,并不要求同学回答。
在此基础上老师明确指出:机械能守恒是有条件的。
大量现象表明,很多物体的机械能是不守恒的。
例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。
分析上述物体机械能不守恒的缘由:从车站开出的车辆机械能增加,是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能削减,是由于阻力对子弹做负功。
高中物理重力教案
高中物理重力教案
教学目标:
1. 了解重力的概念和作用;
2. 掌握用公式计算重力的大小;
3. 通过实验验证重力的存在和作用。
教学重点和难点:
重点:重力的概念和计算方法;
难点:掌握重力实验的操作方法。
教学准备:
1. 实验器材:弹簧测力计、不同质量的物体;
2. 实验布置:在水平桌面上放置弹簧测力计,让学生在上面加不同质量的物体;
3. 讲义和课件:包含重力的相关内容和计算公式。
教学步骤:
一、导入(5分钟)
1. 教师简要介绍物体下落的场景,引入重力的概念;
2. 提出问题:为什么物体会落下来?引发学生思考。
二、讲解重力(10分钟)
1. 通过讲义和课件介绍重力的定义和公式;
2. 解释重力的大小与物体质量、距离有关;
3. 引导学生理解重力的方向和作用。
三、实验验证(20分钟)
1. 将实验器材发放给学生,让他们进行实验操作;
2. 学生根据实验结果验证重力的作用;
3. 教师引导学生记录实验数据,帮助他们计算重力的大小。
四、总结(5分钟)
1. 教师总结本节课重力的相关知识点;
2. 引导学生思考物体在不同情况下的重力大小。
五、作业布置(5分钟)
1. 布置作业:让学生复习重力的概念和公式,完成相关练习;
2. 提醒学生预习下节课内容,做好相关准备。
教学反思:
通过本节课教学,学生对重力的概念有了更深入的了解,能够计算重力的大小并通过实验验证。
在后续教学中,可以引导学生探讨重力对不同物体的影响,进一步学习相关知识。
高一物理必修一重力与重心教案设计
高一物理必修一重力与重心教案设计教师在写教案时,一定根据学生发的实际情况出发,充分要考虑教案的可行性和可操作性这样才能有效的进行教学。
下面小编分享给大家的高一物理必修一重力与重心教案,希望大家喜欢! 高一物理必修一重力与重心教案一知识与技能:1.会用力的图示和示意图来描述力2.知道重力的大小和方向,理解生活中测量重力的方法3.知道重心的概念及均匀物体重心的位置4.会用简单器材探究不规则物体的重心位置5.知道重心与稳度的关系6.运用重力,重心解决实际问题过程与方法用简单器材探究不规则物体的重心位置情感态度与价值观体验各种力现象的奇妙保持对力现象的探索热情,体会重力在生活、生产中的应用。
高一学生的思维具有单一性,定势性,并从感性认识向理性认识的转变,由于力的概念比较抽象,在初中已经学习了力的示意图,进一步扩展重力与重心。
本节的重点是力的图示,重力的三要素(大小、方向、作用点);重心与稳度;教学的难点是重心与稳度。
说教法物理教学重在启发思维,教会方法。
学生对力的示意图和重力已有自己的认识,可以作为教学的起点。
让学生在教师的指导下,学习力的图示的描述方法,并通过复习力的三要素来引导学生学习重力的三要素,并通过实验探究均匀、规则物体的重心位置,再进一步联系生活,理解重心与稳度;使学生全面的理解教材,把握重、难点;因此,本节课综合运用直观讲授法、实验探究法并结合多媒体手段。
在教学中,加强师生双向活动,合理提问、评价,引导学生主动探索新知识。
说学法学生是课堂教学的主体,现代教育以“学生为中心”,更加重视在教学过程中对学生的学法指导,引导学生主动探索新知识。
本节课教学过程中,在初中的基础上,复习力的示意图和力的三要素,来引导学生学习力的图示和重力的三要素,再扩展到重心与稳度,强调学生学会画力的图示,引导学生积极探究不规则物体的重心。
巧用提问、评价激活学生的积极性,调动起课堂气氛,让学生在在轻松、自主、讨论的学习环境下完成学习任务。
高中物理31重力教案新人教版必修1
高中物理31重力教案新人教版必修1一、教学内容本节课选自新人教版高中物理必修1,第三章《力和运动》的第一节“重力”。
详细内容包括:1. 重力的定义及其特点;2. 重力加速度的概念和测定方法;3. 重力与质量的关系;4. 重力在生活中的应用。
二、教学目标1. 让学生理解重力的概念,掌握重力的大小、方向和作用点;2. 使学生了解重力加速度的概念,学会测定重力加速度;3. 培养学生运用重力知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:重力加速度的理解和测定;重力与质量的关系;2. 教学重点:重力的概念;重力的大小、方向和作用点。
四、教具与学具准备1. 教具:弹簧秤、小球、直尺、计时器;2. 学具:笔记本、笔、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:教师演示弹簧秤测量重力,引导学生思考重力的概念;2. 知识讲解:(1)重力的定义及其特点;(2)重力加速度的概念和测定方法;(3)重力与质量的关系;3. 例题讲解:讲解一道关于重力计算的例题,引导学生运用所学知识;4. 随堂练习:布置几道有关重力计算的练习题,让学生当堂完成;5. 小组讨论:分组讨论重力在生活中的应用,分享各自发现。
六、板书设计1. 重力的概念、特点;2. 重力加速度的概念、测定方法;3. 重力与质量的关系;4. 重力计算的例题及解答;5. 重力在生活中的应用。
七、作业设计1. 作业题目:(1)求一个质量为2kg的物体所受的重力;(2)计算地球表面的重力加速度;(3)分析重力在日常生活中的应用。
2. 答案:(1)19.6N;(2)9.8m/s²;八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对重力的概念和计算掌握较好,但对重力加速度的理解仍有困难,需要在今后的教学中加强;2. 拓展延伸:引导学生思考重力与地球引力之间的关系,了解万有引力定律。
重点和难点解析1. 重力加速度的理解和测定;2. 重力与质量的关系;3. 例题讲解和随堂练习的设计;4. 课后反思与拓展延伸的深度。
重力教案高中物理教学设计
重力教案高中物理教学设计教学目标:1.了解重力的概念,并掌握计算重力的方法;2.掌握重力对物体的作用,以及重力与物体的重量之间的关系;3.理解重力的大小和方向对物体运动的影响;4.应用所学知识解决相关问题。
教学重点:1.重力的概念和计算方法;2.重力对物体的作用和影响;3.重力与物体的重量之间的关系。
教学难点:1.理解重力对物体的作用和运动的影响;2.应用重力的相关知识解决问题。
教学准备:1.教师提前准备好课堂教学所需要的实验器材和教材;2.学生预习相关知识,准备好笔记本和书写工具。
教学过程设计:一、导入新知识(5分钟)教师通过展示一个摆在桌面上的物体,向学生提出问题:“这个物体为什么会掉下来?”引出重力的概念,导入课题。
二、理论讲解(15分钟)1.介绍重力的概念和计算方法;2.讲解重力对物体的作用和影响;3.讲解重力与物体的重量之间的关系。
三、实验探究(20分钟)1.让学生自己设计一个实验,观察重力对物体的作用;2.学生通过实验探究,体会重力的影响。
四、解决问题(10分钟)教师提出一些与重力相关的问题,让学生运用所学知识解决问题。
五、课堂讨论(10分钟)学生对实验结果进行总结,讨论重力对物体运动的影响。
六、作业布置(5分钟)布置相关作业,复习巩固所学知识。
教学反思:通过本节课的教学,学生能够初步理解重力的概念和计算方法,掌握重力对物体的作用和影响,从而能够应用相关知识解决问题。
但是,在实验探究环节需要加强指导,提高学生的实践能力和探究精神。
下节课可以增加更多的实验内容,让学生更加深入地理解重力的作用和意义。
高中物理《重力》教案
高中物理《重力》教案
目标:通过本节课的学习,学生将能够:
1. 理解重力的概念及其作用;
2. 掌握重力的计算方法;
3. 了解重力对于地球和其他天体的影响。
教学内容:
1. 重力的定义和作用;
2. 重力的计算方法;
3. 重力在地球和其他天体上的影响。
教学准备:
1. 教科书、讲义、幻灯片等教学材料;
2. 实验器材(如弹簧测力计、各种不同质量的物体);
3. 计算器。
教学步骤:
1. 引入(5分钟)
- 通过提问或示例引导学生思考重力的概念,并解释其作用;
- 展示图片或视频,让学生感受重力的影响。
2. 理论讲解(10分钟)
- 讲解重力的定义和公式;
- 解释重力的计算方法,包括作用在不同物体上的重力大小的计算。
3. 实验(15分钟)
- 利用弹簧测力计等实验器材,让学生进行重力实验;
- 让学生测量不同质量物体的重力,并比较结果。
4. 讨论(10分钟)
- 分组讨论重力对地球和其他天体的影响;
- 要求学生分享自己的见解和观点。
5. 总结和练习(10分钟)
- 总结本节课学到的重力知识;
- 布置相关练习,强化学生对重力的理解和运用。
6. 反馈与评价(5分钟)
- 收集学生的反馈意见,并及时给予评价和指导;
- 对学生的学习情况进行总结和评价。
扩展阅读:
1. 阅读相关物理书籍,进一步了解重力的研究和应用;
2. 观看相关视频,加深对重力的理解和认识;
3. 参与相关实验或观测活动,探索重力的奥秘。
人教版高中物理必修第一册《1 重力与弹力》名师精品教案教学设计
课时教案第 三 单元第1案课题: §3.1.1 重力与弹力(第 1 课时)总第 案 年月日物理观念:知道重力产生的原因,理解重力概念,会确定重力的大小和方向;教学目标 物理观念:知道弹性形变、弹力定义及产生条件;掌握胡克定律。
核心素养 科学思维:会做力的图示和示意图,理解影响重心的因素;科学思维:会判定弹力的方向;能应用胡克定律解决问题。
教学重点教学难点 高考考点1、重力产生原因,重心的影响因素 2、弹力产生的条件;方向判定;胡克定律的应用 3、场 1、重心位置确定 2、弹力方向的判定 3、课型 教法教学环节新授教 具 薄片等教学过程 教师活动预设引入:学生活动预设它不是物,但不能离开物体而独立存在;它不孤独,总是成对出现;它不让你看见,但你总能感觉到他的存在;它不能像数字那样相加,但却遵守一定的运算法则——它就是力。
力有哪些性质,作用效果怎样呢?本章我们在初中学习的基础上进一步研究它。
演示:物体体积和形状的改变——锯条变形、拉弓等。
总结物体运动状态的改变:速度的大小、方向、大小和方向三种情况:第1页共7页教学环节一、力教师活动预设学生活动预设1.定义:物体间的相互作用。
2.性质:①物质性:力不能离开物体独立存在,有力一定有施力物体和受力物体;②相互性:力的作用是相互的,称相互作用力,施力物体又是受力物体,相互作用力同时产生、同时消失、同时变化;③矢量性:力是矢量,既有大小又有方向,方向不同,作用效果不同(举例说明:推车和拉车、关门时力的方向不同结果);④独立性:一个物体可能同时受到多个力的作用,每一个力均独立产生作用效果,互不影响。
3.作用效果静态:形变即体积或形状发生变化动态:运动状态发生改变4.单位:牛顿,简称“牛” 符号“N”5.分类:按性质分:重力、弹力、摩擦力、电场力等按效果分:动力、阻力、支持力、向心力等注:①同一个力按照不同的命名方法有不同的名称②不同性质的力可产生相同的作用效果;相同性质的力可产生不同的作用效果。
新人教版高中物理重力教案
新人教版高中物理重力教案
教学目标:
1. 了解重力的概念和作用
2. 掌握计算重力的公式
3. 能够运用重力公式进行问题解答
教学重点和难点:
重力的概念和作用
重力公式的推导和运用
教学准备:
投影仪、教学PPT、黑板、白板、书籍
教学过程:
一、导入(5分钟)
通过展示一幅图片或视频,让学生了解重力是什么,可以通过什么实验来展示重力的存在。
二、讲解重力的概念(15分钟)
1. 引导学生思考,重力是什么?有什么作用?
2. 通过实例和讲解,让学生了解重力的定义和作用。
三、推导重力公式(15分钟)
1. 讲解牛顿引力定律,引导学生推导重力公式。
2. 结合实例,让学生跟随推导过程,加深理解。
四、练习与应用(20分钟)
1. 让学生进行一些关于重力的计算练习,巩固所学知识。
2. 提供一些实际问题,让学生运用重力公式进行解答。
五、讲解扩展(10分钟)
1. 介绍一些与重力相关的知识,如地心吸力、引力加速度等。
2. 引导学生思考,重力在生活中的应用场景。
六、课堂小结(5分钟)
总结本节课重点内容,强调重力的重要性,鼓励学生继续深入学习和探索。
教学反思:
通过本节课的教学,学生对重力的概念和作用有了更深入的理解,掌握了计算重力的方法。
在后续课程中,可以通过更多实例和实验,让学生进一步掌握重力相关知识,提高学生的
综合能力和解决问题的能力。
高中一年级物理教案《重力》
高中一年级物理教案《重力》1、认识重力产生的条件,2、知道重力的三要素:理解重心的概念.3、会计算重力的大小.能力目标1、通过本节课的,会各个物体的重心.2、联系实际,重力的三要素在实际中的运用,锻炼学生的观察分析能力.教学建议一、重点难点分析:1、本节重点是:重力的实质(万有引力).2、本章的难点是:重心的确定.二、基本知识技能:1、基本概念:重力:由于的吸引而使物体受到的力叫做重力;重力的三要素:作用点(重心);方向(竖直向下);大小(G=mg);2、重心的确定质量分布均匀的规则几何形状的物体的重心在几何中心上;质量分布不均匀的物体,重心的位置不仅跟物体质量的分布有关,还与物体的形状有关.教法建议一、有关重力大小讲解的教法建议在介绍重力时,除了明确指出:物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,教学中还需要补充实验测量重力的方法,重力的大小可以用测力计测得,可以向学生们展示几种测力计,如弹簧测力计、牵引测力计、压力测力计等等.另外让学生区分重力、重量的概念.二、有关重力方向讲解的教法建议介绍重力方向时要明确重垂线的方向为竖直方向(不是垂直方向),重力的方向为竖直向下,与水平面相互垂直的方向为竖直方向(静止的水面为水平方向),同时也要注意:不能把重力的方向说成指向地心的方向.关于重心和质心的区分的有关内容教师可以参考扩展资料中的《重心和质心》.三、有关重心位置讲解的教法建议在讲解如何确定物体重心的位置时,可以讲解悬挂法测量均匀薄板的重心.同时让学生讨论理解.对于重心位置的确定,教师可以让学生分析身边的物体的重心的确定,如课本的重心的确定,沙漏的重心确定,另外也可以通过方法来计算物体的重心,如折尺的重心的确定.有些教师在讲解该部分内容的时候,往往将物体的平衡内容(教材在第四章中进行了介绍)也对学生说明,也就是重心的稳度问题,建议在讲解时要注意让学生理解研究的方法,在图片资料中我们为大家提供了双圆锥(圆锥上滚)的图片,老师可以参考使用.重力教学方法提问引导法、讲解法教学过程一、复习提问1、提问:什么是力?力的三要素是什么?2、提问:我们用什么方法来表示力?具体说明?3、提问:力的作用效果是什么?二、新课教学(一)重力通过水会自动由高向低流动、树叶的飘落等等自然现象提出:问题:什么是重力?它是怎样产生的?回答:重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.重力产生的原因:由于地球的吸引而产生.教师说明:1、地球上物体受到重力,施力者是地球.只要在地球的引力范围之内,物体都会受到地球的重力作用.(1)、地球上的一切物体都受重力作用.(2)、重力的施力物体是地球.问题:同一个物体,在下列情况下,所受重力的方向各是怎样的?教师出示几种不同情况下的物体(水平地面上静止的物体、斜面上静止的物体、正在运动的物体等等)让学生讨论重力的方向.共同讨论之后,教师说明并总结:2、重力的方向:重力的方向总是竖直向下.无论物体是静止的还是运动的,无论物体运动状态如何,重力的方向总是竖直向下.3、重心:重力在物体上的作用点.质量均匀的规则物体的重心在其几何中心(教师出示各种形状物体的重心).质量不均匀的物体重心,跟形状、质量分布有关.对于质量分布不均匀、形状不规则的薄板重心位置可以通过悬挂法得到(教师可以演示该实验,同时让学生进行讨论),另外重心的位置可以不再物体上(如图).4、重力大小:5、重力的测量:重力的测量用弹簧秤.问题3:地球对地面上的物体有力的作用,物体对地球是否有力的作用?教师进而提出:我们通常在研究物体受到重力作用,并不提出施力物体地球,相对于物体受到地球施加的重力作用,同样,地球也要受到物体对它的吸引作用.(教师可以通过实例讲解,要强调物体受到的重力不等于物体与地球之间的万有引力)(二)、让学生阅读有关万有引力的文章(三)、通过练习、让学生加深本课知识的理解.6、课堂小结探究活动课题1题目:采用悬挂法求得物体重心位置内容:采用悬挂法得到某一不规则形状(质量分布不均匀)薄板的重心位置。
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。
人教版高中必修1物理3.1《重力-相互作用力》教学设计
1. 批改作业时,关注学生对重力概念的理解是否准确,对万有引力定律的应用是否熟练,以及计算是否正确。
2. 对实验报告,检查学生的实验设计是否合理,数据记录是否完整,分析是否准确,结论是否合理。
3. 对于拓展思考的短文,评价学生的思考深度和广度,以及物理原理的应用是否恰当。
4. 针对学生在作业中普遍存在的问题,如概念混淆、计算错误等,给予集中讲解和指导。
学情分析
高中一年级学生在知识层面,已具备基本的力学概念和简单的力的合成与分解知识,但对于重力作为一种相互作用力的理解尚浅。在能力方面,学生们具有较强的逻辑思维能力和实验操作能力,但分析综合物理现象、将理论知识应用于实际问题的能力有待提高。素质方面,学生普遍对物理学科感兴趣,有探究精神和合作意识,但部分学生缺乏自信,害怕出错。
3. 实验器材:准备弹簧测力计、质量块等实验器材,确保实验的顺利进行,并保证器材的安全性。
4. 教室布置:将教室划分为理论教学区与实验操作区,便于学生分组讨论和实验探究。同时,布置多媒体设备,方便展示辅助教学材料。
教学实施过程
1. 课前自主探索
教师活动:
- 发布预习任务:通过学校在线平台,上传预习资料,包括重力概念、万有引力定律等关键知识点的PPT和视频,要求学生预习并思考重力与质量的关系。
学具准备
多媒体
课型
新授课
教法学法
讲授法
课时
第一课时
步骤
师生互动设计
二次备课
教学资源准备
1. 教材:确保每位学生都备有人教版高中物理必修1教材,提前指导学生预习3.1《重力-相互作用力》章节。
2. 辅助材料:准备万有引力定律、地球引力示意图等相关图片、图表,以及介绍重力相互作用力的科普视频,辅助学生理解抽象概念。
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。
高中物理人教版重力教案
高中物理人教版重力教案教材版本:高中物理人教版教学目标:1. 了解重力的概念和性质;2. 掌握计算物体在重力场中的重力大小;3. 能够应用重力定律解决相关问题。
教学重点和难点:重力的概念和性质,重力的计算方法,重力定律的应用。
教学准备:教材、课件、实验器材、黑板、粉笔等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回想生活中常见的重力现象,并思考重力是什么以及它的作用。
2. 展示物体在重力场中的运动视频,引出重力的定义和性质。
二、理论讲解(15分钟)1. 讲解重力的概念、性质以及计算方法。
2. 引导学生体会质量大小和距离远近对重力的影响。
3. 讲解重力定律及公式的推导过程。
三、实验操作(20分钟)1. 安排学生进行小组实验,测量不同质量物体受重力的大小。
2. 让学生在实验中体会质量与受力大小的关系,并验证重力定律。
四、讨论和总结(10分钟)1. 分析实验结果,讨论实验中的问题和误差。
2. 引导学生探讨重力对不同物体的影响,如何利用重力解决实际问题。
五、拓展延伸(10分钟)1. 提出一些拓展问题,让学生思考和讨论重力的应用场景。
2. 鼓励学生进行相关课外阅读,了解更多有关重力的知识。
六、作业布置(5分钟)1. 布置相关作业,巩固本节课所学知识。
2. 提醒学生复习上课内容,做好课后准备。
教学反思:通过本节课的教学,学生对重力的概念和性质有了进一步的了解,掌握了实验方法和计算重力的技巧。
在今后教学中,可以更多地引导学生进行实践操作和探究,提高学生的学习兴趣和实践能力。
高中必修一物理重力的教案
高中必修一物理重力的教案
课时安排:2课时
教学目标:
1. 了解重力的概念和作用;
2. 掌握计算物体重力的公式;
3. 理解重力对物体的影响。
教学内容:
1. 重力的概念和性质;
2. 重力的计算公式及应用;
3. 重力对物体的影响。
教学步骤:
第一课时:
1. 引入:通过讲述地球引力和重力的概念,激发学生对重力的兴趣;
2. 介绍:讲解重力的性质和特点,引导学生思考重力对物体的影响;
3. 计算:通过例题演练,教授如何计算物体的重力;
4. 实践:让学生自行完成几道重力计算的练习题;
5. 总结:总结本课内容,强调重力的重要性和应用。
第二课时:
1. 复习:回顾上节课所学内容,检查学生对重力的理解情况;
2. 运用:通过实例分析重力的作用,让学生理解重力对物体的影响;
3. 讨论:带领学生讨论重力在日常生活中的应用;
4. 探究:进行简单的实验,观察不同物体的重力表现;
5. 总结:总结本节课内容,强调重力的实际意义和重要性。
教学反思:
通过本教案的设计,学生在2节课的学习中可以全面了解重力的概念、作用和计算方法。
通过理论授课、例题演练、实践练习以及实验探究,学生可以更好地掌握重力知识,并能够将所学内容运用到日常生活中,增强对重力的认识和理解。
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。
高中物理重力教学教案
高中物理重力教学教案教学目标:1. 了解重力的概念及其表达式;2. 掌握重力的计算方法;3. 掌握重力对物体运动的影响。
教学重点:1. 重力的定义和计算方法;2. 重力对物体运动的影响。
教学难点:1. 运用重力的概念解决实际问题;2. 理解重力加速度的概念及其应用。
教学步骤:第一步:导入(5分钟)通过引入一个生动的例子或实验,引起学生对重力的兴趣,如让学生观察一个物体从高处掉落的过程,让他们思考为什么物体会掉落。
第二步:讲解重力的概念(15分钟)1. 定义重力:重力是地球或其他天体对物体之间的相互吸引力。
2. 重力的表达式:F = G * (m1 * m2) / r^23. 重力的计算方法:根据重力的表达式进行计算,并说明万有引力常数G的概念。
第三步:探讨重力的影响(20分钟)1. 介绍重力对物体的影响:使物体加速运动。
2. 讲解重力加速度:g = G * M / r^2,其中M为地球的质量,r为地球半径。
3. 讨论重力对自由下落运动的影响,如速度、加速度等。
第四步:实例分析(15分钟)通过几个具体的实例来让学生应用所学知识解决问题,例如计算某个物体在地表高度下的重力、自由落体的速度等。
第五步:总结与讨论(10分钟)与学生讨论重力在生活中的应用以及重力对天体运动的影响,强调重力的普遍性与重要性。
教学反思:通过本节课的教学,学生能够全面了解重力的概念、表达式及其计算方法,掌握重力对物体运动的影响,并能够运用重力的知识解决实际问题。
同时,教学过程中应结合生活实例,引导学生深入思考和探索,提高学生对物理学的兴趣和理解水平。
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课题第四节重力
教目的
知道什么是重力,重力的方向,重心
理解重力的大小跟质量成正比,会用公式G=mg计算重力
学
重点重力的概念,重力的大小跟质量成正比,计算重力的公式G=mg
难点重力的方向总是竖直向下
课堂类型新授课
教
具弹簧秤、钩码、木块、重垂线、小球、小刀、铅笔
教学方法
实
验
本教案使用情况授课时间
授课班
级
班级人
数
缺席人
数
听课人
作业题
数
月日周第节
月日周第节
月日周第节
月日周第节
月日周第节
教学过程
具体教
法
则所挂物体的重力为多少牛?
6、如图,放在斜面上的物体A的质量是5kg,请画出物体A所受的重力的图示。
7、如图,重10N的物体在2N的推力作用下静止于墙上,画出物体受力图示。
三、小节本课内容
让学生总结本节学到了那些知识
1、地面附近的物体,由于地球的吸引而受到的力叫重力。
2、重力的方向总是竖直向下,且作用在物体的重心。
作业布置:
124页 1、2
板书设计:
教学回顾辅导时间辅导班级辅导人数月日年班
月日年班
月日年班
月日年班
月日年班。