重力与弹力高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章相互作用——力1.什么是力？2.力的三要素？力是物体与物体间的相互作用大小、方向、作用点施力物体

受力物体3.1重力与弹力学习目标1.知道重力产生的原因、大小和方向。会测量物体重力的大小。2.知道重心的概念，初步体会等效替代的思想，体会引入重心概念的意义。3.会画力的图示和示意图4.通过实验观察，抽象概括弹力产生的条件。5.知道压力、支持力和拉力都是弹力。会根据弹力产生的条件或者物体的运动状态及其变化，分析弹力的方向。了解重力和弹力在生产和生活中的应用，体会物理学与生产、生活的紧密联系。6.通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系，了解胡克定律，了解科学探究中获取及处理数据的研究方法。1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。2.单位：牛顿，简称：牛；符号用N表示。3.大小：

G=mg

g单位：1m/s2=1N/kg4.方向：竖直向下一、重力

同一物体在地球上不同地方，重力大小相等吗？5.作用点：重心等效替代思想这个历史故事中曹冲通过“大象”和“石头”的等效替代成功称出大象的重量。（1）定义:一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心.G1G2G3GiGi+1GnG说明：把物体所受重力看成集中于重心体现了等效替代的思想。①质量分布均匀的物体：重心的位置只跟物体的形状有关形状规则、质量分布均匀的物体：重心在几何中心

②质量分布不均匀的物体，重心位置除跟物体形状有关外，还跟物体的质量分布有关，重心偏向于质量分布大的那一端。

（2)重心位置

重心在物体上重心不在物体上③重心的位置可以在物体上也可以在物体外

悬挂法－－只适用于薄板状的物体此方法的原理是什么？二力平衡

④形状不规则物体重心的确定方法（1）力的图示：6.力的图示、力的示意图

用20N的力推物体10N线段的长度——大小箭头的方向——方向起点(终点)——作用点①确定标度（一般二至五段）②从作用点开始沿力的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定，线段上加上刻度；③标上箭头表示力的方向，标出力的表示符号。作图步骤：F力是矢量，既有大小又有方向

放在水平面上、重为30N的物体，受到一个水平方向的20N的拉力作用。试画出物体所受重力和拉力的图示。说出每个力的受力物体和施力物体。

答案：见解析（2）力的示意图：

用20N的力推物体F只画出力的作用点和方向，无标度，线段长度“合适”即可。CDB1：形变（2)弹性形变：物体受力发生形变，撤去力后能恢复原状的形变。以上形变物体特点？有弹性（1）物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化称为形变。均能恢复原状(3)弹性限度：如果形变过大，超过一定限度，撤去作用力物体不能完全恢复原来的形状。二、弹力（1）定义：发生（弹性）形变的物体要恢复原来的形状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。（2）产生条件：接触+弹性形变（挤压）。2：弹力问题：用手按压桌子，桌子“基本没变化”，桌子怎么给手的力？桌子有“微小形变”怎么观察到这个微小形变？通过平面镜观察（放大思想）

想一想:

放在水平桌面上的书与桌面相互挤压，书对桌面产生的弹力F1竖直向下，常称作压力，桌面对书产生的弹力F2竖直向上，常称作支持力，如图1所示，F1与F2分别是哪个物体发生形变产生的？图1

书桌面.假设没有这面墙只有支持力

F假设没有下面的墙呢.F（3）弹力有无的判断①根据弹力产生条件判断②假设法（撤去法、删除法、状态法）判断甲、乙两种情况小球与斜面间有无弹力平面和平面接触点和平面接触A点和曲面接触方向：垂直于接触面方向：过点垂直于面方向：垂直于过接触点的切线（切面）①压力和支持力的方向：都垂直于物体的接触面。（4）弹力的方向FNFN2FN1曲面与平面间弹力方向：平面和曲面接触曲面和曲面接触半球形的碗FNABFB对AFN曲面与曲面间弹力方向：

与过接触点的公切面垂直并指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体②绳的弹力方向：

由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力（张力）。FF1F2绳子拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。F1F2F3③杆的弹力杆的弹力不一定沿杆④弹簧的弹力方向：

与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向，可以是拉力或支持力。

练１、下列关于弹力的说法不正确是（）A、只要两个物体接触就一定能产生弹力B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力C、压力、支持力、拉力都是弹力D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面A练2.汽车停在桥面上，下列说法正确的是（）A.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力B.桥面受到向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变C.汽车受到向上的弹力，是因为汽车发生弹性形变D.汽车受到向上的弹力，是因为桥面发生弹性形变DD1.通过力的平衡间接得到FN=mgFNmg如何判断弹力的大小？2.弹簧的弹力大小怎么得知？3.实验步骤：（4）作F-X图像:选取标度、描点、连线（5）得到弹簧弹力与形变量的关系：（2）测量弹簧原长（1）安装器材2.实验器材：弹簧、刻度尺、铁架台、质量相同的钩码若干。1.实验原理：弹簧发生形变时会有弹力产生三、探究弹簧弹力与形变量的关系（3）依次挂上钩码，用表格记录数据

2.语言表述:在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小Ｆ与弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。

其中：x是弹簧的形变量

，k称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，单位的符号是N/m四、胡克定律3.图像表达：斜率表示弹簧的劲度系数4.胡克定律的另一种表达形式：ΔF＝kΔx.弹簧发生弹性形变时，弹力的变化量ΔF跟弹簧长度的变化量Δx成正比．5.关于胡克定律理解，要注意以下几点：

（1）适用条件：弹性限度

（2）x是弹簧的形变量,不是弹簧的长度

（3）k称为弹簧的劲度系数，表示弹簧的“硬”“软”程度，单位是牛顿每米，单位的符号是N/m，大小由弹簧本身的物理条件决定，如材料、长度、截面积等，而与F、x无关．

练1.（多选）由胡克定律F＝kx可知：k＝F/x，则下列判断中正确的是(

)A．F越大，k越小B．x越大，k越小C．k与x和F均无关D．在弹性限度内，对于一个弹簧无论是拉长或缩短，k值不变CD练2．如下图所示，甲、乙两人分别用200N的力拉弹簧秤的秤钩和拉环，则弹簧秤的示数为(

)A．400NB．0NC．100ND．200ND练3．水平桌面上放置一根弹簧，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压力时，其长为14cm，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数．

解析：

设弹簧的自然长度为l0，劲度系数为k.

已知F＝kx，x为弹簧伸长(或缩短)的长度，由此得30＝k(0.2－l0)①30＝k(l0－0.14)②由①②得l0＝17cm，k＝1000N/m

17cm1000n/mBC1.（多选）下列说法正确的是()A.力是物体对物体的作用，每一个力一定有施力物体B.只有相互接触的物体，才有力的作用C.直接接触的物体间一定有力的作用D.两物体相互作用不一定直接接触E.重力就是地球上的物体所受的力F.重力的方向总是垂直于地面向下的G.重心一定在物体上

课堂检测AD2.如图所示,一饮料杯装满水,杯的下侧有一小孔,在水从小孔不断流出的过程中,杯连同杯中水的共同重心将()A.一直下降B.一直上升C.先升后降D.先降后升D3.关于重力、重心的说法正确的是()A.风筝升空后，越升越高，说明风筝受到的重力越来越小B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C.舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心位置不断变化D.浸入水中的物体所受的重力会减小C4.足球运动员已将足球踢向空中，如图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力，F阻为空气阻力)()

BB6.如下图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为k＝4×102N/m，悬挂的重物质量分别为m1＝2kg和m2＝4kg，若不计弹簧质量，取g＝10m/s2，则S1、S2平衡时的伸长量分别为(

)A．5cm,10cmB．10cm,5cmC．15cm,10cmD．10cm,15cmC7．健身用的拉力器弹簧，每根长0.5m，把它拉到1.0m长时需拉力100N，若在拉力器上并列装了5根这样的弹簧，把它拉到1.7m长时，需多大的拉力？(弹簧均在弹性限度内)1200N

8.某同学用如右图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g＝9.8m/s2)砝码质量m/102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/1