3.1 重力与弹力 教案-高中物理人教版必修第一册

一、力重力弹力【知识要点】一、力的概念和分类1．力的概念力是物体对物体的作用。理解力的概念时要注意：（1）力的物质性：力不能脱离物体而独立存在。（2）力的相互性：受力物体和施力物体总是成对出现，施力物体必然也是受力物体。（3）力的矢量性：既要由大小又要由方向来确定的物理量叫矢量，力是矢量。2．力的作用效果使物体的运动状态发生改变和使物体发生形变。3．力的三要素力的大小、方向、作用点称为力的三要素注意：（1）力的大小可以用弹簧秤测量（2）力的国际单位制单位是牛顿，符号“N”4．力的图示和力的示意图用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法称为力的图示。必须严格按照所选“标度”把力的大小画出。若只正确地示出力的方向，而不严格画出力的大小，在不考虑物体转动的情况下，把物体受到的各个力画到物体的重心上，称为力的示意图。在受力分析时，一般要求画出力的示意图。5．力的分类力的性质：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等力的效果：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等二、重力1．产生：由于地球的吸引而产生2．大小：G=mg在同一位置，物体所受的重力与其质量成正比。g为重力加速度。在地球上，g在两极处最大，在赤道最小；在同一地理位置，离地面越高，g越小3．方向：竖直向下，不一定指向地心4．重心：将物体所受重力看成是集中于一点，这一点叫重心，是重力的作用点。物体的重心不一定在物体上三、弹力1、产生条件：①两物体直接接触②有相互挤压且发生弹性形变2、弹力的方向 弹力的方向与物体的的形变方向相反，具体判断如下（1）压力和支持力的方向总垂直于接触面，指向受力物体（2）轻绳只能产生拉力，方向沿绳且指向绳子收缩方向；轻杆既可以产生拉力也能产生压力，且方向不一定沿杆2、弹力的大小（1）弹簧的弹力根据胡克定律计算：F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位是N/m，x指弹簧的形变量（伸长量或压缩量）（2）其他物体产生的弹力大小，应根据运动情况，利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算【辩疑解难】1．重力和万有引力重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，因此重力不完全等于万有引力，方向也不一定指向地心。由于物体随地球自转所需的向心力较小，在近似计算时，可以认为重力等于万有引力。重力的大小与物体的运动状态无关。2．如何判断两个相互接触的物体之间是否有弹力作用当难以直接判断两物体是否相互挤压且发生弹性形变时，可采用假设法，即假设两个物体有弹力作用，看假设的结果是否符合物体的运动状态。【典型例题】例1．下列关于力的说法中，正确的是（）A．只有相互接触的两个物体之间，才会产生力的作用B．力是不能离开物体而独立存在的，一个力必然既有施力物体，又有受力物体C．一个物体先对别的物体施加力，后受到反作用力D．物体的施力和受力是同时的例2．如图所示，画出物体A受到的弹力示意图例3．一根劲度系数是100N/m的弹簧原长是10cm，当它的长度变为12cm时，弹簧的弹力大小是_________N，若使弹簧的弹力再增加2cm，对弹簧施加的拉力需增大_________N. 例1．如图所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：①小车静止②小车以加速度a水平向右运动。【跟踪训练】1．下列关于力的说法中正确的是（）A．物体受几个力作用时，运动状态一定发生改变B．大小、方向相同的两个力，作用效果一定相同C．物体重力的大小等于它压在水平支持物上的力D．力的大小可以用弹簧秤测量2．关于重心的说法，正确的是（）A．重心就是物体内最重的一点B．物体的重心不一定在物体上C．任何有规则形状的物体，它的重心一定在其几何中心D．均匀木球的重心在球心，挖去球心部分后，木球就没有重心了1．把一条盘放在地上的长为L的匀质铁链向上刚好拉直时，它的重心升高了_____一个边长为L的匀质立方体，绕bc棱翻到使对角面AbcD处于竖直面时，其重心升高了________2．下列各组力中，根据力的性质分类的是（）A．弹力和安培力B．拉力和压力C．摩擦力和向心力D．重力和回复力3．一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长度为20cm；对其施加30N的压力时，其长度为14cm，由此可知该弹簧的自然长度为________，劲度系数为________4．如图所示，A、B两弹簧劲度系数均为k，两球质量均为m，不计弹簧的质量，两球静止，则两弹簧伸长长度之和为_________5．一个水平放置的弹簧，在左右两端各用10N的水平拉力沿弹簧的径向向相反的方向拉弹簧，若弹簧的劲度系数为100N/m，则弹簧的伸长量为_______；若将此弹簧一端固定，另一端用20N的力拉，弹簧的伸长量为__________. 1．如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块1上移的距离是多少？