(2021新人教版)高中物理必修第一册第3章 1 重力与弹力讲义.doc
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《(2021新人教版)高中物理必修第一册第3章 1 重力与弹力讲义.doc》由用户(大布丁)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2021新教材 【2021新人教版】高中物理必修第一册第3章 重力与弹力讲义 2021 新教材 人教版 高中物理 必修 一册 重力 弹力 讲义 下载 _必修 第一册_人教版(2019)_物理_高中
- 资源描述:
-
1、1 1 1. .重力与弹力重力与弹力 学习目标学习目标核心素养核心素养 1.知道力的概念及矢量性知道力的概念及矢量性, 会作力的图会作力的图 示。示。(重点重点) 2了解重力产生的原因了解重力产生的原因,会确定重力会确定重力 的大小和方向的大小和方向,理解重心的概念理解重心的概念。(重重 点点) 3知道形变的概念知道形变的概念,并会区分某种形并会区分某种形 变是弹性形变还是非弹性形变。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知道弹力的定义及产生的条件,会会 判断两个物体间是否存在弹力,并会判断两个物体间是否存在弹力,并会 判断弹力的方向。判断弹力的方向。(重点重点) 5 掌握
2、胡克定律并能用此定律解决有掌握胡克定律并能用此定律解决有 关问题。关问题。(难点难点) 6探究弹簧弹力与形变量的定量关探究弹簧弹力与形变量的定量关 系。系。 1.物理观念:知道重力、形变、弹力物理观念:知道重力、形变、弹力、 劲度系数的概念。劲度系数的概念。 2科学思维科学思维:放大法放大法、假设法假设法、替换替换 法。法。 3科学探究科学探究:用悬挂法寻找物体的重用悬挂法寻找物体的重 心,探究弹簧弹力与形变量的关系。心,探究弹簧弹力与形变量的关系。 4科学态度与责任科学态度与责任:了解弹力在生产了解弹力在生产 和生活中的应用,体会物理与生产生和生活中的应用,体会物理与生产生 活息息相关。活息
3、息相关。 阅读本节教材,回答第阅读本节教材,回答第 55 页页“问题问题”并梳理必要知识点。教材第并梳理必要知识点。教材第 55 页问页问 题提示:题提示:第第 1 个问题说明了力的物质性:力不能脱离物体而存在,每一个力个问题说明了力的物质性:力不能脱离物体而存在,每一个力 既有施力物体,又有受力物体。如以空中的人为研究对象,空中的人是重力的既有施力物体,又有受力物体。如以空中的人为研究对象,空中的人是重力的 受力物体,重力的施力物体是地球。受力物体,重力的施力物体是地球。 第第 2、3 两个问题说明了力的三要素:力的大小、方向、作用点。两个问题说明了力的三要素:力的大小、方向、作用点。 2
4、量度力的大小通常用力的图示法量度力的大小通常用力的图示法在选定标度条件下,用一定长度的线在选定标度条件下,用一定长度的线 段表示力的大小;箭头的方向表示力的方向、箭头起点一般画在物体上表示力段表示力的大小;箭头的方向表示力的方向、箭头起点一般画在物体上表示力 的作用点。的作用点。 假设空中的人重力为假设空中的人重力为 600 N,则人所受重力的图示如图所示。,则人所受重力的图示如图所示。 以上知识,本节将重点进行研究。以上知识,本节将重点进行研究。 一、重力一、重力 1定义定义:由于:由于地球的吸引地球的吸引而使物体受到的力。而使物体受到的力。 2方向方向:竖直向下竖直向下。 3大小大小:Gm
5、g,g 是自由落体加速度。是自由落体加速度。 4作用点作用点重心重心 (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部分受到的重力作用集中于一点集中于一点,这一点叫作物体的重心。,这一点叫作物体的重心。 (2)决定因素:决定因素:物体的物体的质量分布质量分布;物体的物体的形状形状。 (3)对形状不规则的物体,可以应用二力平衡的知识通过实验来确定其重心对形状不规则的物体,可以应用二力平衡的知识通过实验来确定其重心 位置。如薄板状物体的重心位置可以通过位置。如薄板状物体的重心位置可以通过悬挂悬挂
6、法来确定。法来确定。 注意注意:g 的单位既可以是的单位既可以是 N/kg,又可以是,又可以是 m/s2,而且,而且 1 N/kg1 m/s2。 二、力的图示和示意图二、力的图示和示意图 1力的图示力的图示:用有向线段来表示力。:用有向线段来表示力。 (1)有向有向线段的长短线段的长短(严格按标度画严格按标度画)表示力的大小。表示力的大小。 (2)箭头箭头表示力的方向。表示力的方向。 (3)箭尾或箭头箭尾或箭头表示力的作用点。表示力的作用点。 2力的示意图力的示意图:只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点,不需要不需要 准确标度力的大小。准确标度力
7、的大小。 三、弹力三、弹力 1形变形变:物体在力的作用下:物体在力的作用下形状形状或或体积体积发生的变化。发生的变化。 2弹力弹力:发生形变的物体,要:发生形变的物体,要恢复原状恢复原状,对与它,对与它接触接触的物体产生的力。的物体产生的力。 3弹力的方向弹力的方向 3 (1)压力和支持力的方向:都跟接触面垂直,指向被压或被支持的物体。压力和支持力的方向:都跟接触面垂直,指向被压或被支持的物体。 (2)绳的拉力沿着绳指向绳绳的拉力沿着绳指向绳收缩收缩的方向。的方向。 注意注意:如果两个物体间有弹力的作用,则它们一定直接接触了,但两个物如果两个物体间有弹力的作用,则它们一定直接接触了,但两个物
8、体直接接触,它们之间却不一定有弹力的作用。体直接接触,它们之间却不一定有弹力的作用。 四、胡克定律四、胡克定律 1弹性形变弹性形变:物体在形变后物体在形变后,如果撤去作用力时能够如果撤去作用力时能够恢复 恢复原状原状,这种形变这种形变 叫作弹性形变。叫作弹性形变。 2弹性限度弹性限度:如果形变过大如果形变过大,超过一定限度超过一定限度,撤去作用力后物体不能撤去作用力后物体不能完全完全 恢复恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。原来的形状,这个限度叫作弹性限度。 3胡克定律胡克定律 (1)内容内容: 在弹性限度内在弹性限度内, 弹簧发生弹性形变时弹簧发生弹性形变时, 弹力弹力 F 的大小跟弹簧伸
9、长的大小跟弹簧伸长(或或 缩短缩短)的长度的长度 x 成成正比正比。 (2)表达式:表达式:Fkx。 (3)劲度系数劲度系数:其中其中 k 为弹簧的为弹簧的劲度系数劲度系数,单位为牛顿每米单位为牛顿每米,符号是符号是 N/m。k 是表示弹簧是表示弹簧“软软”“”“硬硬”程度的物理量。程度的物理量。 1思考判断思考判断(正确的打正确的打“”“”,错误的打,错误的打“”“”) (1)重力的方向也可以表述为指向地心。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。重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上。() (3)若两物体间存在弹力,则它们一定接触。若两物体间
10、存在弹力,则它们一定接触。() (4)弹力的方向总与相应的形变的方向相反。弹力的方向总与相应的形变的方向相反。() 2.(多选多选)下列关于重力的说法中,正确的是下列关于重力的说法中,正确的是() A物体所受的重力是由地球吸引产生的物体所受的重力是由地球吸引产生的 B物体所受的重力大小等于该物体所受地球的吸引力的大小物体所受的重力大小等于该物体所受地球的吸引力的大小 C物体所受的重力始终等于质量的物体所受的重力始终等于质量的 9.8 倍倍 D同一地点质量相同的物体重力也相同同一地点质量相同的物体重力也相同 AD物体所受地球的吸引力是物体受到重力的原因物体所受地球的吸引力是物体受到重力的原因,故
11、选项故选项 A 正确正确,B 错错 误误;不同的地点不同的地点 g 的值不同的值不同,物体的重力也就不同物体的重力也就不同,故选项故选项 C 错误错误,D 正确正确。 3一轻质弹簧原长为一轻质弹簧原长为 8 cm,在,在 4 N 的拉力作用下伸长了的拉力作用下伸长了 2 cm,弹簧未超,弹簧未超 出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为() 4 A40 m/NB40 N/m C200 m/ND200 N/m D由胡克定律可知由胡克定律可知, 弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数为为kF x 4 0.02 N/m200 N/m, D 项正确。项正确。 重力和重心重力和重心 如图所
12、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?是否竖直呢? 提示: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
13、,就说明墙壁是竖直的,没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。有倾斜。 1对重力的理解对重力的理解 (1)产生:重力是由于地球的吸引而产生的,但由于地球自转的影响,重力产生:重力是由于地球的吸引而产生的,但由于地球自转的影响,重力 一般不等于地球对物体的引力。与引力相比,重力大小稍微小一些一般不等于地球对物体的引力。与引力相比,重力大小稍微小一些(两极除外两极除外), 方向稍微偏一些方向稍微偏一些(两极和赤道除外两极和赤道除外)。 (2)大小:大小:Gmg,同一物体的重力随所处纬度的升高而增大,随海拔高度,同一物体的重力随所处纬度的升高而增大,随海拔高度
14、 的增大而减小。的增大而减小。 (3)方向:竖直向下,除了赤道和两极,竖直向下并不是指向地球的球心。方向:竖直向下,除了赤道和两极,竖直向下并不是指向地球的球心。 名师点睛名师点睛竖直向下也就是沿重垂线的方向竖直向下也就是沿重垂线的方向,不能将竖直向下说成不能将竖直向下说成“垂直垂直 向下向下”或或“指向地心指向地心”。“竖直向下竖直向下”是指垂直于当地的水平面向下,而是指垂直于当地的水平面向下,而“垂垂 直向下直向下”可以指垂直于任何支持面向下。只有在两极或赤道时,重力的方向才可以指垂直于任何支持面向下。只有在两极或赤道时,重力的方向才 5 “指向地心指向地心” 将在必修第二册中进行详解将在
15、必修第二册中进行详解 。 2重心的性质及确定方法重心的性质及确定方法 (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。作用。 (2)重心的位置及决定因素重心的位置及决定因素 位置:重心的位置可以在物体上,也可以在物体外。位置:重心的位置可以在物体上,也可以在物体外。 决定因素决定因素 a物体质量分布情况。物体质量分布情况。 b物体的形状。物体的形状。 (3)重心位置的确定方法重心位置的确定方法 质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上。质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上。 形状不规则
16、的薄形物体,可用支撑法或悬挂法来确定重心。形状不规则的薄形物体,可用支撑法或悬挂法来确定重心。 名师点睛名师点睛悬挂法仅适用于薄板状的物体悬挂法仅适用于薄板状的物体,若板比较厚若板比较厚,则重心不在板的则重心不在板的 表面。只有忽略板的厚度,才可以认为重心在板的表面。表面。只有忽略板的厚度,才可以认为重心在板的表面。 【例【例 1】关于重力与重心,下列说法正确的是关于重力与重心,下列说法正确的是() A重心就是物体内最重的一点,每个物体就一个重心重心就是物体内最重的一点,每个物体就一个重心 B一根质量均匀的柱形铁棒由直变弯,在形状改变后重心位置不变一根质量均匀的柱形铁棒由直变弯,在形状改变后重
17、心位置不变 C形状规则的物体,它的重心可能不在物体的几何中心形状规则的物体,它的重心可能不在物体的几何中心 D重心是物体所受重力的作用点重心是物体所受重力的作用点,所以重心总是在物体上所以重心总是在物体上,不可能在物体不可能在物体 外外 C重心是重力的等效作用点重心是重力的等效作用点,并不是只有重心才受重力并不是只有重心才受重力,故选项故选项 A 错误错误; 重心位置与物体的形状和质量分布有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重重心位置与物体的形状和质量分布有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重 心在其几何中心处,但形状发生改变后重心位置可能发生变化,重心可以不在心在其几何中心处,但形状发生改变
18、后重心位置可能发生变化,重心可以不在 物体上物体上,故选项故选项 B、D 错误错误;形状规则的物体重心的位置可能不在几何中心形状规则的物体重心的位置可能不在几何中心,还还 受质量分布影响,故选项受质量分布影响,故选项 C 正确。正确。 重心是物体所受重力的等效作用点,应用等效的思想方法去理解它。重心重心是物体所受重力的等效作用点,应用等效的思想方法去理解它。重心 不是物体上最重的一点,它可以不在物体上。不是物体上最重的一点,它可以不在物体上。 6 跟进训练跟进训练 1(对重力的理解对重力的理解)关于重力的说法,正确的是关于重力的说法,正确的是() A重力就是地球对物体的吸引力重力就是地球对物体
19、的吸引力 B只有静止的物体才受到重力作用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物体只有在向下运动时才受到重力作用 C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,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错误;静止的物体和运动的物体都 受到重力作用,故受到重力作用,故 B 错误;物体受到的重力与物体的运动方向无关,同一物体错误;物体
20、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,故在地球上向什么方向运动,都受到重力,故 C 正确,正确,D 错误。错误。 2(对重心的理解对重心的理解)在体育运动中,人的身体重心位置随着姿势的变化而改在体育运动中,人的身体重心位置随着姿势的变化而改 变。如图所示,下列各姿势中身体重心位于体外的是变。如图所示,下列各姿势中身体重心位于体外的是() ABCD B根据重心定义及人的四种姿势根据重心定义及人的四种姿势,易判断出易判断出 B 选项中身体重心位于体外选项中身体重心位于体外, 故选项故选项 B 正确。正确。 力的图示和力的示意图力的图示和力的示意图 甲、乙描述
21、的是甲、乙描述的是“三毛三毛”拉车的情景。拉车的情景。 甲甲乙乙 探究:探究: (1)哪幅图画出的是拉力的图示?哪幅图画出的是拉力的示意图?为什么?哪幅图画出的是拉力的图示?哪幅图画出的是拉力的示意图?为什么? (2)若图甲中,确定标度时,原来的长度改为表示若图甲中,确定标度时,原来的长度改为表示 1 N 的力,结果会如何?的力,结果会如何? 说明选取标度时应注意什么?说明选取标度时应注意什么? 7 提示:提示:(1)甲图是拉力的图示,因为有标度;乙图是拉力的示意图,因为它甲图是拉力的图示,因为有标度;乙图是拉力的示意图,因为它 没有标度。没有标度。 (2)标度改变后,线段太长,不易作图。所以
22、选取标度时应根据力的大小合标度改变后,线段太长,不易作图。所以选取标度时应根据力的大小合 理设计。理设计。 力的图示与力的示意图的画法力的图示与力的示意图的画法 作图步骤作图步骤力的图示力的图示力的示意图力的示意图 选标度选标度 选定标度选定标度(用某一长度的线段用某一长度的线段 表示一定大小的力表示一定大小的力) 画线段画线段 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 线段,根据选定的标度和力的线段,根据选定的标度和力的 大小按比例确定线段长度大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向从作用点开始沿力的方向 画一适当长度线段画一适当长度线段 标方向标方向 在线段的末端标出箭头
23、,表示在线段的末端标出箭头,表示 方向方向 在线段的末端标出箭头在线段的末端标出箭头, 表表 示方向示方向 【例【例 2】推铅球是中考体育选考项目之一推铅球是中考体育选考项目之一,如图所示如图所示,某同学推出的铅球某同学推出的铅球 在空中飞行时,所受的重力为在空中飞行时,所受的重力为 40 N,方向竖直向下。,方向竖直向下。 (1)画出重力的图示。画出重力的图示。 (2)画出重力的示意图,并说明施力物体和受力物体。画出重力的示意图,并说明施力物体和受力物体。 解析解析(1)画力的图示:画力的图示: 选定标度。例如,选选定标度。例如,选 4 mm 长的线段表示长的线段表示 10 N 的力。的力。
24、 用一个圆表示铅球,从圆心沿竖直方向向下画一条线段,线段的长度按用一个圆表示铅球,从圆心沿竖直方向向下画一条线段,线段的长度按 选定的标度和力的大小画,线段上加上刻度,如图甲所示。选定的标度和力的大小画,线段上加上刻度,如图甲所示。 在线段末端加上箭头表示力的方向。在线段末端加上箭头表示力的方向。 8 (2)画力的示意图:如图乙所示,用一个圆表示铅球,从圆心沿竖直方向向画力的示意图:如图乙所示,用一个圆表示铅球,从圆心沿竖直方向向 下画一条线段,并加上箭头,表示方向。下画一条线段,并加上箭头,表示方向。 重力的施力物体是地球,受力物体是铅球。重力的施力物体是地球,受力物体是铅球。 答案答案见解
25、析见解析 跟进训练跟进训练 3在图甲中木箱的在图甲中木箱的 P 点,用与水平方向成点,用与水平方向成 30角斜向右上方的角斜向右上方的 150 N 的力的力 拉木箱;在图乙中木块的拉木箱;在图乙中木块的 Q 点,用与竖直方向成点,用与竖直方向成 60角斜向左上方的角斜向左上方的 20 N 的力的力 将木块抵在墙壁上,试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所将木块抵在墙壁上,试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所 受重力和拉力的示意图。受重力和拉力的示意图。 甲甲乙乙丙丙 解析解析选取标度,力的图示和示意图如图所示:选取标度,力的图示和示意图如图所示: 甲甲乙乙丙丙 答案答
展开阅读全文