鲁科版高一物理必修一导学案及答案全套

第1匀变速直线运动的规律【学习目标细解考纲】1．会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。2．会用描点法作出v-t图象。3．能从v-t图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。4．培养学生的探索发现精神。【知识梳理双基再现】一．实验目的探究小车速度随变化的规律。二．实验原理利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。三．实验器材打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写纸片、。四．实验步骤1．如课本34页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。2．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。3．把小车停在靠近打点计时器处，接通后，放开，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。4．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02s×5=0.1s。在选好的计时起点下面表明A，在第6点下面表明B，在第11点下面表明C……，点A、B、C……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……5．利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：位置ABCDEFG时间（s）00.10.20.30.40.50.6v(m/s)6．以速度v为轴，时间t为轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。7．通过观察思考，找出这些点的分布规律。五．注意事项开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小而使各段位移无多大差别，从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。5．要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1s。【小试身手轻松过关】1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤地代号填在横线上。A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带，再重做两次D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G．断开电源，取出纸带2．在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上（填序号）。①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细线和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺选出的器材是3．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如表格中所示：计数点序号123456计数点对应时刻（s）0.10.20.30.40.50.6通过计数点的速度（m/s）44.062.081.0100.0110.0138.0请作出小车的v-t图象，并分析运动特点。vvv1v20t2t1tBA第4题图4．两做直线运动的质点A、B的v-t图象如图所示，试分析它们的运动情况。SHAPE【基础训练锋芒初显】5．一个人沿平直的街道匀速步行到邮局去发信，又以原速率步行返回原处，设出发时的方向为正，在下列四个图中近似描述他的运动的是（）Atv0BtvAtv0Btv0Ctv0D第5题图tv0第6题图甲t1第6题图甲t1t0t2乙vA．在t1时刻，甲和乙的速度相同B．在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反C．在t2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向也相同D．在t2时刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同【举一反三能力拓展】7．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，ss6s6s5s4s3s2s1第7题图0123456（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1=cm/s，v2=cm/s，v3=cm/s，v4=cm/s，v5=cm/s。（2）在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。（3）分析小车运动速度随时间变化的规律。【名师小结感悟反思】在纸带上选取合适的测量点作为计时起点，在选好计数点后利用平均速度近似为该点瞬时速度的方法，得出各计数点的瞬时速度，描点连线作图建立速度—时间图象可直观地描绘出质点的运动情况。答案1．DBFAEGC 2．①③⑤⑥⑧⑨ 3．解析：用描点法做出v-t图象如下图所示。4．解：对A而言，0-t1时间内速度随时间均匀增加，达到v1后做匀速直线运动。5．B 6．A 7．（1）16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 （2）如图示 （3）v随t均匀增加 详解：（1）显然，两个相邻计数点之间的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s。各点对应的速度分别为：，v2、v3、v4、v5同理可得。（2）利用描点法作出v-t图象。第2节匀变速直线运动的实验探究[问题导思]【计时器的工作原理】

常用的计时器有打点计时器和电火花计时器两类，是用来记录时间时间的仪器。

（1）打点计时器是一种使用低压交流电源的计时器，（如上左图）其工作电压为4~6V。当电源频率为50Hz，它每隔0.02s打一个点。把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带上面，通电后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动起来，当物体拖着纸带运动时，振针就在纸带上打出一系列的点，这些点记录了运动物体的位置，也记录了发生这些位移所用的时间。这就为我们定量地研究物体的运动情况提供了方便。

（2）电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔，从而显示出电迹的计时器（如上右图）使用时，墨粉纸盘轴上，并夹在两条纸带之间，接通220V交流电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正相的放电计、墨粉纸盘到负相的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带1上就打出一列电迹，电源频率50Hz时，它每隔0.02s打一个点。【纸带求匀速直线运动的加速度的方法】

（1）逐差法：如下左图所示，根据，同理，这样利用可以求出三个加速度值，再算出的平均值，即为我们所求匀变速直线运动物体的加速度。“逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用测量的数据以减小偶然误差。

（2）v-t图象法：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即，求出打出第n个计数点时纸带的瞬时速度如上右图所示，再作出v-t图象，图线的斜率，即为匀变速直线运动物体的加速度a.【频闪照相】

频闪照相：可以侧线户物体在做匀变速直线运动时每隔相等时间间隔的维护子，对数据进行研究、分析、处理等，就可以发现它们是否遵循匀变速直线运动的规律，达到研究的目的，深刻体会匀变速直线运动的基本特点和运动过场的形成，处理方法同上

观察、测量数据以及对数据进行研究、分析、处理等，是物理学告诉发展的基础，学重大发明发现，都来源于实验观察、数据测量及研究、分析、处理。[例题解析]

例1在研究匀变速直线运动规律的实验中，小车拖车纸带运动，每秒打点50次的打点计时器打出的纸带如下图所示，选出A、B、C、D、E共5个计树点，每相邻两点间4个实验点（图中未画出）。以A点为起点量出的到各点计数点的位移，已经在图上，求：（1）AE段的平均速度；（2）C点的瞬时速度；（3）小车运动的加速度a。解析：（1）AE段的瞬时速度由公式。

根据题意，AE段的位移，所用时间t=0.1s，则：

（2）C点是AE段的时间中点，对匀变速直线运动来水，C点的瞬时速度等于该段的平均速度，所以

（3）根据上图所示，有：

AB、BC、CD、DE各段所用时间T=0.1s，由可得：

说明：此题目中各计数点间相邻位移差恰好相等，如果不相等，则应该利用逐差法，求得由求得，再由求得加速度的平均值。第2节质点和位移学习目标:1.知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示。2.知道路程和位移的区别。学习重点:质点的概念位移的矢量性、概念。学习难点:1．对质点的理解。2．位移和路程的区别.主要内容:一、质点：定义：用来代替物体的具有质量的点，叫做质点。质点是一种科学的抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，是对实际物体的近似，是一个理想化模型。一个物体是否可以视为质点，要具体的研究情况具体分析。二、路程和位移2．路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。3．位移：是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示，位移的大小等于质点始末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初末位置，与运动路径无关。4.位移和路程的区别：5．一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的直线运动时大小才等于路程。【例一】下列几种运动中的物体，可以看作质点的是（）

A．研究从广州飞往北京时间时的飞机

B．绕地轴做自转的地球

C．绕太阳公转的地球

D．研究在平直公路上行驶速度时的汽车【例二】中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒．一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒．他运动的路程是多大？位移是多大？位移的方向如何？课堂训练：1．以下说法中正确的是（）A．两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。B．两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。C．一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。D．若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。2．如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上．手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置．小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：a．0.2s内小球发生的位移大小是____，方向向____，经过的路程是_____．b．0.6s内小球发生的位移大小是_____，方向向____，经过的路程是____．c．0.8s内小球发生的位移是____，经过的路程是____．d．1.0s内小球发生的位移大小是____，方向向______，经过的路程是____．3．关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（）A．质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。B．路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。C．任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等。D．位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等。4．下列关于路程和位移的说法，正确的是（）A．位移就是路程。B．位移的大小永远不等于路程。C．若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。D．位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向。5．关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（）A．位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向。B．路程是标量，也是位移的大小。C．质点做直线运动时，路程等于其位移的大小。D．位移的数值一定不会比路程大。6．下列关于位移和路程的说法，正确的是（）A．位移和路程的大小总相等，但位移是矢量，路程是标量。B．位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动。C．位移取决于始、末位置，路程取决于实际运动路径。D．运动物体的路程总大于位移。7．以下运动物体可以看成质点的是：（）A．研究地球公转时的地球B．研究自行车在公路上行驶速度时的自行车C．研究地球自转时的地球D．研究列车通过某座大桥所用时间时的列车三、矢量和标量四、直线运动的位置和位移课堂训练课后作业:阅读材料:我国古代关于运动的知识我国在先秦的时候，对于运动就有热烈的争论，是战国时期百家争鸣的一个题目．《庄子》书上记载着，公孙龙曾提出一个奇怪的说法，叫做“飞鸟之影未尝动也．”按常识说，鸟在空中飞，投到地上的影当然跟着鸟的移动而移动．但公孙龙却说鸟影并没有动．无独有偶，当时还有人提出“镞矢之疾；有不行不止之时”，一支飞速而过的箭，哪能“不行不止”呢？既说“不行”，又怎能“不止”呢？乍看起来，这些说法实在是“无稽之谈”，也可以给它们戴一顶“诡辩”的帽子．但是事情并不这么简单．这个说法不但不是诡辩，而且还包含着辩证法的正确思想．恩格斯曾经指出，“运动本身就是矛盾，甚至简单的机械的位移之所以能够实现，也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方，既在同一个地方又不在同一个地方．这种矛盾的连续产生和同时解决正好就是运动．”因为运动体的位置随时间而变化，某一时刻在A点，在随之而来的另一时刻，就在相邻的B点，因此，也就有一个时刻，它既在A点又不在A点，既在B点又不在B点．在这时刻，物体岂不是“不行不止”吗？再者，在一定的时间Δt内，物体前进一段距离Δs，当这时间变小，Δs随之变小；当Δt趋近于零时，Δs也趋近于零．也就是说，在某一瞬间，即某一时刻，运动体可以看作是静止的，所以飞鸟之影确实有“未尝动”的时候，对于运动的这种观察和分析实在是十分深刻的．这同他们能够区分“时间”与“时刻”的观念很有关系．《墨经》对于“鸟影”问题又有他们自己的理解，说那原因在于“改为”．认为鸟在A点时，影在A′点，当鸟到了相邻的B点，影也到了相邻的B′点．此时A′上的影已经消失，而在B′处另成了一个影，并非A′上的影移动到B′上来，这也是言之有理的．机械运动只能在空间和时间中进行，运动体在单位时间内所经历的空间长度，就是速率．《墨经下》第65条之所述就包含着这方面的思想．《经说》云：“行，行者必先近而后远．远近，修也；先后，久也．民行修必以久也．”这里的文字是明明白白的，“修”指空间距离的长短．那意思是，物体运动在空间里必由近及远．其所经过的空间长度一定随时间而定．这里已有了路程随时间正变的朴素思想，也隐隐地包含着速率的观念了．东汉时期的著作《尚书纬·考灵曜》中记载地球运动时说：“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖（即窗户）而坐，舟行不觉也．”这是对机械运动相对性的十分生动和浅显的比喻．哥白尼①在叙述地球运动时也不谋而合地运用了十分类似的比喻*第2节匀变速直线运动的实验探究（第1课时）［要点导学］1．学习中学实验室里测速度的常用仪器——电磁打点计时器和电火花计时器的构造、原理和使用方法，学习用计时器测量瞬时速度的方法。测量瞬时速度的方法和速度-时间图像是重点。速度图像的理解是难点。2．打点时间间隔T与所用交流电的频率f的关系是：T=1/f。50Hz交流电时，每隔0.02s打一次点。3．利用打点纸带测量速度的方法就是应用速度的定义式“υ=eq\F(△s,△t)”。注意：用“υ=eq\F(△s,△t)”得到的其实是平均速度，只有当时间Δt很小的情况下，算出的υ才能认为是瞬时速度。4．以时间t为横坐标、瞬时速度v为纵坐标，画出的表示物体速度随时间变化关系的图线，称为速度-时间图线（v-t图线），简称速度图象。［范例精析］例题如图所示是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0．02s，纸带旁边是一支最小刻度为1mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体在AC这段时间内的平均速度和在B点的瞬时速度。解析：AC这段时间内的平均速度就等于A到C的位移跟所用的时间的比值。位移的大小从刻度尺上读出：x=4.20cm，A到C共11个点，10个时间间隔，所以A到C所用的时间t=0.02s×10=0.2s，所以

根据公式υ=eq\F(△s,△t)计算B点的瞬时速度，为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢，我们尽量在靠近B点的地方取得数据。例如取靠近B点的左右两个点子，左边一个点子在刻度尺上的读数是1.73cm，右边一个点子在刻度尺上的读数是2.61cm，那么Δx=2.61－1.73cm=0.88cm，两点间相隔的时间为Δt=0.02s×2=0.04s，所以

拓展：用最小刻度是mm的尺，读数时应该估读到0.1mm位，不能为了“方便”而“凑整数”，这是实验的规则。［能力训练］1．运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点．打点计时器打下的点直接记录了(AB)A．物体运动的时间B、物体在不同时刻的位置C．物体在不同时刻的速度D．物体在不同时间内的位移2.对于物体运动的情况，可以用列表法进行描述．下面表格中的数据就是某物体做直线运动过程中测得的位移x和时间t的数据记录，试根据表中的记录分析，并寻找s随t变化的规律．物体运动起始点所测物理量测量次数l2345A→B时间t／s0.551.091.672.232.74位移x／m0.25110.50520.74931.00141.2547B→A时间t／s0.891.241.521.761.97位移x／m0.25450.50090.74501.00361.2549A到B时位移与时间成正比,B到A时位移与时间的平方成正比(提示:可用图象法寻找规律)第3节匀变速直线运动实例——自由落体运动[概念规律导思]【自由落体运动】

物体只在重力的作用下由静止开始下落的运动叫自由落体运动。在同一地点，一切物体自由落体的加速度都是相同的，这个加速度就是重力加速度。重力加速度g的方向总是竖直向下的，g的大小在地球上不他的地方是不同的，两极最大，赤道最小，但差别不大（如下图），一般计算中，取，粗略的计算也可以取。

自由落体运动是初速度为零的、加速度为g的匀加速直线运动，只是把公式的a换成g，即可，即：，，。其中h为为物体由静止下落的高度。

枷利略对自由落体运动的研究（如下图），开创了研究自然鼓励的科学方法——抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，这种方法至今仍是科学研究的重要方法之一。【初速度为零的匀变速运用的结论】

（1）1s、2s、3s、……速度之比：（其中）

（2）1s内、2s内、3s内、……位移之比：（其中）

（3）第1s内、第2s内、第3s内、……位移之比：

（其中）

（4）通过第1个L、通过第1个L、通过第1个L、……所用时间之比：

（其中，）[例题解析]

例1对于自由路体运动，求：（1）第ns末的即时速度；（2）第ns内的平均速度；（3）前ns的位移；（2）第ns内的位移。解析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，可以直接应用匀变速直线运动的规律进行求解。

（1）由公式求得：

（2）第ns内的平均速度可以间接从公式求出：

所以

（3）前ns前的位移由公式求得

（4）第ns内的位移可间接由求出：

例2一只小球自屋檐自由下落，在时间内通过高度为的窗口，则窗口的顶端距离屋檐有多高？（）解析：设球落到窗顶处的速度为，则。

由位移公式得，代入数据解得：

窗口的顶端距离屋檐的距离为：说明：（1）物体做自由落体运动必须满足两个条件：物体只受重力作用，初速度必须为零

（2）自由落体运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动的各个公式，在求几解自由落体问题时，都可以灵活运用。3.3匀变速直线运动实例——自由落体运动（学案）[要点导学]1．物体只在___________________________________________叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间里才能发生，我们所研究的自由落体运动是实际运动的一种抽象，是一种理想化的运动模型：忽略次要因素（空气阻力）、突出主要因素（重力）。生活中的很多落体问题，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。因此，对生活中的落体运动进行理想化处理是有实际意义的。2．自由落体运动的特点：物体仅受重力作用；初速度v0=____，加速度a=____，即初速度为零的匀加速直线运动。3．叫做自由落体加速度，也叫，通常用符号_____表示。重力加速度g的方向总是_______________；g的大小随地点的不同而略有变化，在地球表面上赤道处重力加速度最小，数值为________，南、北两极处重力加速度_______，数值为_______；g的大小还随高度的变化而变化，高度越大，g值______。但这些差异并不是太大，在通常计算中，地面附近的g取9.8m/s2，在粗略的计算中，g还可以取10m/s2。4．自由落体运动是匀变速直线运动在v0=0、a=g时的一个特例,因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般规律来推导。速度公式：vt=gt位移公式：h=gt2/2速度与位移的关系式：vt2=2gh在应用自由落体运动的规律解题时，通常选取方向为正方向。5．重力加速度的测量研究自由落体运动通常有两种方法：用打点计时器研究自由落体运动和用频闪摄影法研究自由落体运动。研究的原理和过程与前面对小车运动的研究相同，在对纸带或照片进行数据处理，计算物体运动的加速时，可以有下面两种方法：(1)图象法求重力加速度以打点计时器研究自由落体运动为例，对实验得到如图2-4-1所示的纸带进行研究。根据匀变速直线运动的一个推论：在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，有v1=(x1+x2)/2T，v2=(x2+x3)/2T……求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：a=Δv/Δt计算出该物体做匀变速直线运动的加速度；或选好计时起点作v-t图象，图象的斜率即为该匀变速直线运动的加速度。(2)逐差法求重力加速度图2-4-1中x1、x2、x3、…、xn是相邻两计数点间的距离,Δx表示两个连续refSHAPE*MERGEFORMAT相等的时间里的位移之差,即Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2,……T是两相邻计数点间的时间间隔且T=0.02n(n为两相邻计数点间的间隔数)。设物体做匀变速直线运动经过计数点0时的初速度为v0，加速度为a，由位移公式得：x1=v0T+aT2/2，x2=v1T+aT2/2，又因为v1=v0+aT，所以Δx=x2-x1=aT2。因为时间T是个恒量，物体的加速度a也是个恒量，因此，Δx必然是个恒量。这表明，只要物体做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等时间里的位移之差就一定相等。根据x4-x1=(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT2，可得：a1=(x4-x1)/3T2，同理可得：a2=(x5-x2)/3T2；a3=(x6-x3)/3T2。加速度的平均值为：a=(a1+a2+a3)/3=[(x4-x1)/3T2+(x5-x2)/3T2+(x6-x3)/3T2]/3=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/9T2这种计算加速度的方法叫做“逐差法”。如果不用此法，而用相邻的各x值之差计算加速度再求平均值可得：a=[(x2-x1)/T2+(x3-x2)/T2+(x4-x3)/T2+(x5-x4)/T2+(x6-x5)/T2]/5=(x6-x1)/5T2比较可知，逐差法将x1到x6各实验数据都利用了，而后一种方法只用上了x1和x6两个实验数据，所以失去了多个数据正负偶然误差互相抵消的作用，算出的a值误差较大，因此实验中要采用逐差法。[范例精析]例1：甲球的重力是乙球的5倍，甲、乙分别从高H、2H处同时自由落下（H足够大），下列说法正确的是（）A．同一时刻甲的速度比乙大B．下落1m时，甲、乙的速度相同C．下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍D．在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等解析：甲、乙两球同时作初速度为零、加速度为g的直线运动，所以下落过程的任一时刻两者加速度相同、速度相同，但整个过程中的平均速度等于末速度的一半，与下落高度有关。所以正确选项为B。拓展：自由落体运动是匀加速直线运动的一个特例，其初速度为零、加速度为g，g的大小与重力大小无关。当问题指明（或有明显暗示）空气阻力不能忽略不计时，物体运动就不再是自由落体运动。例2：水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，不计空气阻力，g取10m/s2，求窗台下沿距屋檐的高度。解析：雨滴自由下落，由题意画出雨滴下落运动的示意图如图2-4-2所示,利用自由落体运动的特点和图中的几何关系求解。如图2-4-2所示h1=gt2/2……①h2=gt2/2……②t2=t1+0.2s……③h2=h1+L……④由①②③④解得:g(t1+0.2)2/2=gt12/2+L代入数据得t1=0.6s所以,h2=g(t1+0.2)2=10×0.82/2=3.2m拓展：由该问题的解题过程可以看出，利用平均速度来解题比较方便、简捷。请思考：本题有无其它解题方法，如有，请验证答案。例3：升降机以速度v＝4.9m/s匀速竖直上升，升降机内的天花板上有一个螺丝帽突然松脱，脱离天花板。已知升降机天花板到其地板的高度为h＝14.7m。求螺丝帽落到升降机地板所需时间。解析：解法一：以地面为参照物求解（1）上升过程：螺丝帽脱离升降机后以v=4.9m/s初速度竖直向上运动上升到最高点时间：t1=-v/(-g)=4.9/9.8=0.5s上升到最高点的位移：h1=(0-v2)/(-2g)=(0-4.92)/(-2×9.8)=1.225m螺丝帽的运动过程如图2-4-3所示，由图中位移约束关系得：h1+h=h2+v(t1+t2)即v2/2g+h=gt22/2+v(t1+t2)v2/2g+h=gt22/2+v(v/g+t2)代入数据化简得：t22+t2-2.75=0解得：t2=1.23s因此，螺丝帽落到升降机地板所需时间t=t1+t2=1.73s解法二：以升降机为参照物求解我们以升降机为参考系，即在升降机内观察螺丝帽的运动，因为升降机做匀速直线运动，所以相对于升降机而言，螺丝帽的下落加速度仍然是重力加速度。显然，螺丝帽相对于升降机的运动是自由落体运动，相对位移大小即升降机天花板到其地板的高度。由自由落体运动的规律可得h＝gt2/2t＝1.73s拓展：参考系选择不同，不仅物体的运动形式不同，求解时所用的物理规律也可能不同。选择适当的参考系，往往可以使问题的求解过程得到简化。[能力训练]1．某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_______m，第2s末的速度是______m/s，前3s内的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。5,20,152．小球做自由落体运动，它在前ns内通过的位移与前（n+1）s内通过的位移之比是_____________。n2/(n+1)23．一物体从高处A点自由下落，经B点到达C点，已知B点的速度是C点速度的3/4，BC间距离是7m，则AC间距离是__________m（g取10m/s2）。164．一物体从高H处自由下落，当其下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，由它下落的位移x=__________H/45．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是(B)A．重的物体的g值大B．同一地点,轻重物体的g值一样大C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处6．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为(C)A．铁钉比棉花团重B．铁钉比棉花团密度大C．棉花团的加速度比重力加速度小得多D．铁钉的重力加速度比棉花团的大7．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（C）A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地8．自由下落的物体，自起点开始依次下落相等高度所用的时间之比是（D）A．1/2B．1/3C．1/4D．(+1):19．自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的(B)10．一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间?(取g=10m/s2)11.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2)。7.0s,66m12．如图2-4-5所示,把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2).2.75m13．某同学利用打点时器测量学校所在地的重力加速度，得到如图2-4-6所示的一条纸带，测得相邻计数点间的距离在纸带上已标出，已知打点计时器的周期为0.02s；请根据纸带记录的数据，计算该学校所在地的重力加速度为多少？9.72~9.78m/s23.3匀变速直线运动实例——自由落体运动（学案）一、学习目标认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养实验能力和推理能力。二、课前预习 1、自由落体运动：。在地球表面上，它是一个理想运动模型。一般情况下，如果空气阻力相对重力比较小，产生的影响小，可以近似看作自由落体运动。密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。 2、物体做自由落体运动需要满足两个条件1、和2、。 3、自由落体运动是初速度为的直线运动。 4、自由落体加速度又叫做，用符号表示。在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、纬度越高，g越；2、同一纬度，高度越大，g越。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按m/s2计算。 5、自由落体运动的速度时间关系是；位移与时间关系是；位移与速度的关系是。三、巩固练习 1、一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s.如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？ 2、甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从Hm高处自由落下，乙从2Hm高处同时自由落下．以下几种说法中正确的是（

）A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大B．下落ls末，它们的速度相等C．各自下落lm它们的速度相等D．下落过程中甲的加速度比乙大 3、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A.物体做自由落体运动时不受任何外力的作用B.在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动C.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D.不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的 4、从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高。 5、A球处塔顶自由落下，当1m时，B球自距离塔顶7m处开始自由下落，两球恰好同时落地，求塔高为多少？ 参考答案该学案可以结合与之配套的教案（一种非常适合学生自学的详细教案，模拟真实的课堂教学情境，力争无坡度引入）使用，例题答案见教案。1、45m小于因为实际加速度比g小不考虑空气阻力，跳水者做自由落体运动，则，如果考虑空气阻力，则实际加速度比g小，实际高度小于45m。2、BC因为甲乙都是自由落体运动，所以运动规律完全一样，D错；因为是同时下落，根据可知同一时刻甲乙的速率一样大，A错，B正确；根据知C正确；3、C做自由落体运动的物体只受重力，A错；忽略空气阻力，还需要初速度为零，B错；C正确；不同物体做自由落体运动的运动规律是完全一样的，所以加速度是一样的，当然速度变化快慢是一样的。D错。4、80m方法一：画出石子的运动草图。设石下落的总时间为t，塔高为H，则下落距离为塔高的9/16时经过时间（t-1），根据自由落体运动的位移公式：……①……②解①、②两式得：t=4sH=80m解法二：设石子落地前最后一秒的初速度为V，则落体瞬间的速度为V+g根据有：……①②解①、②得：V=30m/s，H=80m解法三：画出物体做自由落体运动的图象，如图所示。三角形OMN的面积表示石子在前t-1秒内下降的高度。大三角形的面积表示塔高。根据面积比等于相似比的平方，应有：得：t=4s再根据H=gt2得：H=80m。1m7mtt5、学会作图拣出规律：B球t时间内下落距离加7m等于A在t时间内下落距离加1m，先算出自由落体运动1m1m7mttt=，H=9+7=16m重力与重心同步学习【难点精析】

1、“孤掌难鸣”说明了一个什么物理道理？

解析：本题考查应用力的基本概念解释实际问题。鼓掌时，左右两手互相拍击，两手均有感觉，并发出响声，孤掌难鸣即一只手拍不响，说明了力是物体之间的相互作用，所以要理解力的概念，必须回到实践中去，以所见事实为基础，通过观察思考，体会力的概念。

“孤掌难鸣”说明了力是物体与物体的相互作用，单个物体不能产生力的作用的道理。

2、被踢出去的足球，在空中飞行（空气阻力不计）时受到几个力的作用？

解析：被踢出去的足球在空中飞行，因为空气阻力不计，它仅与地球有相互作用，只受到重力的作用。有的同学认为，足球还受到踢球的脚对它的作用。错误的原因在于对力的概念没有理解好。因为力不能凭空产生，足球受脚对它的作用仅仅在于用脚踢足球的那一瞬间，一旦脚与球分离，球就不再受脚的作用了。所以分析物体是否受到某个力的作用，必须分析该时刻物体与其他物体的相互作用情况，不能把物体前一段时间里曾经受到过的力，不加分析的套用到后一段时间里去。【例题精析】

例1、下列关于力的说法中正确的是

(

)

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。

C.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力。

D．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体。解析：子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体；故不存在，所以A错。物体间力的作用总是相互的，甲推乙的同时乙也推甲，故说法B错。不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都会施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错。由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故说法D正确。例2、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。例3、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。

例4、正误判断

A.物体受力的作用，运动状态一定改变。（错误）

B.物体运动状态发生改变，一定是物体受到了力。（正确）

C.物体只有相互接触才会产生力的作用。（错误）

D.甲把乙推倒在地，但甲并没有倒下，说明甲没有受到力的作用。（错误）

E.同一物体既可以是施力物体也可以是受力物体。（正确）

F.力的大小可以用天平测量。（错误）

G.找不到施力物体或受力物体的力是不存在的。（正确）

H.无生命的物体不能产生力的作用。（错误）

I.物体的重力总是大小不变的。（错误）

J.重力就是地球对物体的吸引力。（错误）

K.重力的方向总是垂直向下的。（错误）

L.把物体从赤道拿到北极，物体的重力将增大。（正确）

M.在地球表面运动的物体，无论怎样运动，总会受到重力的作用。（正确）

N.物体的重心一定在物体上。（错误）

O.形状规则的物体，其重心一定在其几何中心上。（错误）

P.细绳下吊一小球，细绳的拉力总等于小球的重力。（错误）

例5、一个被吊着的均匀的球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口。在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会（

）

A.一直下降

B.一直不变

C.先下降后上升

D.先上升后下降

解析：在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降。当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确。【能力提升点】1、重心位置的变化——极限法极限法就是设想物理过程、物理变化、物理现象或物理问题的本质特征，使我们弄清其变化过程。这是一种极其重要的判断重心位置变化的方法。极限法化难为易，化繁为简，化抽象为直观，便于把握事物的本质特征。2、四种相互基本作用自然界中存在四种基本相互作用，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。它们的基本特点是：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范围很小，它们的作用范围只有10-15m，但是弱相互作用的强度只有强相互作用的10-12。

自然界的这四种相互作用是近几十年才发现的，许多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体现形式，也就是说有更为一般的一种相互作用就可以解释自然界所有的力学现象了，这里面包括著名科学家爱因斯坦也支持这种说法，并且在晚年致力于统一场方面的研究但没有成功。这也给我们同学们留下了需要研究的问题，希望有一天同学们能够解决这个问题。第一节重力与重心[概念导思]【相互作用】

力是物体和物体间的相互作用，这是关于力的概念的最本质的描述，它包含两层意思：

（1）力的产生和存在都离不开物体，力是物体对物体的作用。

（2）物体间的作用是相互的，施力物体同时一定是受力物体，受力的物体同时一定是施力物体。【力的图示】

（1）力不但有大小，而且有方向，力的大小、方向和作用点叫力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。

（2）力的图示（如上图）：用一根带有箭头的线段来表示力，按一定的比例（或标度）画出线段，其长短表示力的大小；在线段的末端上箭头表明离的作用方向；箭头或箭尾表示离的作用点，箭头所沿直线运动表示力的作用线。这种表示力的作用线。这种表示力的方法叫做力的图示，这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种科学方法。

力的示意图不同于力的图示。力的示意图是为了简明地表示物体的受力情况而化除的反映力的作用点和方向的有向线段，对线段长度没有严格要求。【重力】

（1）重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

（2）重力的方向：始终竖直向下。

（3）重力的大小：重力的大小可用弹簧测力计测出。测量时必须保持物体静止，这时物体对测力计的拉力等于物体的重力。重力还可以根据物体的质量算出为：

式中，m为物体质量，g为比例系数，g=9.8N/kg.

在地球表面上，g的值随纬度升高而增大，在赤道上为9.78N/kg，在两极为9.83N/kg，较通常下认为在地球表面上及高度不大，的范围内，g值的大小不变，一般取g=9.8N/kg，较粗略的计算可取108N/kg。【重心】

在研究重力对一个物体的作用效果时，可以把物体各部分受到的重力视为集中作用于某一点，这个点就是重力的作用点，叫做物体的重心，任何物体一个物体都有重心，而且只有一个重心。

重心的位置与物体的质量分布和形状有关，质量分布均匀且形状规则的物体的重心在其几何中心（如下左图），当物体的形状或质量分布发生变化时，其重心将发生变化，重心的高低会影响物体的稳度，重心较低的物体稳定程度大（如下右图）。

[例题解析]

例1关于力的说法，下列结论中正确的是：

A只有有生命的物体才会施力

B受力的物体同时也是施力的物体

C静止的物体不会受力，运动的物体才受力

D只有接触的物体间才可能相互施加力解析：力是物体间的相互作用，任何一个物体，不管它是否有生命，都可以对其他物体施加力的作用，如：机车牵引车厢，机车对车厢就施加了力。所以选项A错误。

物体间的作用力是相互的，所以一个物体对另一个物体施加作用力的同时，也会受到另一个物体对它的作用力，所以选项B正确。

由力的概念不难得出，静止的物体同样可以受到力的作用，所以选项C错误，磁铁吸引铁块，磁铁对铁块施加了力，但磁铁和铁块可能并没有接触，可见，选项D错误。

说明：力是物体间的相互作用，只要有力产生，就同时存在受力体和施力体。力的产生与物体是否有生命、是否相互接触、是否运动无关，只有真正理解了力的概念，才能从力的说法和争正确的判断和解释。

例2如右图所示，一个被吊着的空心均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口。在打开让水慢慢流出的过程中，球壳与水的共同重心将会：

A一直下降

B一直不变

C先下降后上升

D先上升后下降解析：在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变；但水的重心下降，二者共同的重心在下降，当水流出的完时，重心又回到球心，所以选项C正确。

说明：重心的位置与物体的形状和质量有关，形状和质量发生变化时，将会引起重心的变化。【课余练习】

作业：P62，第2、4题第一节重力与重心[问题概念导思]1．重力是怎样产生的？重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。注意：不能说地球的吸引力就是物体的重力。2．重力是矢量（1）方向：重力的方向竖直向下。注意：竖直向下不能说成垂直向下，竖直向下指的是与水平地面相垂直向下，不能笼统指垂直方向。提问：重力的大小可以用弹簧秤来测量，为什么？物体静止时对弹簧秤的拉力与其重力大小相等。注意：弹簧秤的作用是测量拉力大小，只有当拉力与重力平衡时，弹簧秤测的才可视为是重力的大小。（2）大小：G＝mg（g＝9.8N/kg）注意：a．g值在地球的不同位置取值不同。赤道上g值最小，而两极g值最大。b．一般的处理方法：在地面附近不太大的范围内，可认为g值是恒定的。3．重心：通俗点讲，重心就是重力的作用点。就是在研究问题时，从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫物体的重心。我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果，这就是物理学的一种的思想。（1）质量分布均匀的物体的重心，跟物体的有关。（2）质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用法找到。注意：物体的重心不一定在物体上，可在物体之上，也可在物体之外。（3）质量分布不均匀的物体，重心的位置即跟有关，也与有关。比如：往高处叠放东西，重心不断随高度而。4．重心的与支承面的决定物体的稳定程度。[针对性训练]关于重心，下列说法中正确的是 （D）

A．重心就是物体内最重的一点

B．物体发生形变时，其重心位置一定不变

C．物体升高时，其重心在空中的位置一定不变

D．采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，其重心位置可能在横杆之下有“高空王子”之称的美籍加拿大人科克伦，于1996年9月24日晚，在毫无保护的情况下，手握10m长的金属杆，在一根横跨在上海浦东两幢大楼之间、高度为110m、长度为196m的钢丝上稳步向前走，18min后走完全程。他在如此危险的高空中走钢丝能够获得成功，是利用的力学原理有（AC）关于物体的重心，下列说法中正确的是（D）

A．物体的重心一定在这个物体上．

B．形状规则的物体的重心在它的几何中心上．

C．在物体上只有重心才受到重力的作用．

D．一辆装满货物的载重汽车，当把货物卸掉后，它的重心会降低．关于物体的重心，下列说法中正确的是（D）

A．重心就是物体上的最重的一点．

B．任何有规则形状的物体，它的重心一定在其几何中心．

C．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外．

D．悬挂在细线下的物体处于平衡状态，则物体的重心一定在沿细线方向的竖直线上．第2节形变与弹力[概念导思]【形变】

物体发生伸长、缩短、弯曲等变化称为形变。

物体发生形变的原因是受到了外力的作用，任何物体在外力作用下都能发生形变，只是形变的明显程度不同。明显的形变很容易观察，如弹簧被拉伸，有些微小的形变不易直接观察到，可采用特殊的方法观察，如课本上利用激光反射法，观察桌面的微笑形变，利用细管中的液面的升降观察硬玻璃瓶的形变。这种把微笑形变进行放大贯彻或测量的方法叫范性形变。发生弹性形变的物体，当形变达到某一值时，即使撤取外力，物体也不能恢复原状，这个值叫弹性限度。【弹力】

（1）定义：物体发生弹性形变时，会产生一种恢复原状的力，这种力叫做弹力。

（2）弹力产生的条件：两物体直接接触，相互挤压，发生弹性形变。

（3）弹力的方向：总是与物体形变的方向相反。（如上左图）所示，书本对桌子的的力是压力；桌子受到的力是弹力，压力总垂直于支持面指向被压的物体，支持力总垂直于支持面指向被支持的物体。

（3）弹力的大小，弹力的大小与物体弹性形变的大小有关（如上左图），形变越大。一般物体弹力大小与形变大小的关系比复杂，但对于弹簧来讲则比较简单：在弹性限度内，弹簧弹力大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比，（如上右图）即：

比例系数k叫弹簧的劲度系数，其单位是N/m。这个规律为胡克定律。【弹力的应用】

弹簧在实际中的应用主要是利用了：

（1）发生弹性形变的弹簧所储存的弹性势能；

（2）弹簧形变过程中有缓冲减振的作用；

（3）发生弹性形变的弹簧有恢复原状的作用。[例题解析]

例1（如下左图）所示，一球放在在光滑水平面AC上，并和斜面AB接触，球处于静止状态，分析球受弹力的情况。解析：球受到竖直向上的重力作用，一定与水平面AC挤压，所以球一定受AC的弹力，弹力方向竖直向上，由于没有外力使球向左压斜面AB，因此球不受AB，因此球不受AB面的弹力，此题也可以利用假设法判断，假设去掉AC面，因AC面水平，球仍将处于静止状态，故球与AB面无挤压，无弹力。

说明：判断弹力是否存在，可以根据弹力产生的条件，也可以通过假设法，这种假设的思维方法是力学中一种常见的方法。

如果AC面不水平，而与水平面成一夹角，两个面上是否都有弹力？（如下右图）

例2一根轻弹簧，受到的压力时长度，受到时的压力时长度，求此弹簧的劲度系数值及不受力时的长度。解析：根据胡克定律得：

两式相比得：

代入数据得：

=0.17m

再根据

得

k=5000N/m

说明：利用胡克定律解题时，要特别明确式中的x是弹簧的形变量，是弹力为F时弹簧的长度与弹簧原长的差的绝对值。式中k由弹簧自身决定，与F、x无关。另外计算时注意单位统一。第4章相互作用第2节形变与弹力学案【要点导学】1．物体在外力的作用下，所发生的或的改变叫形变，在外力停止作用后，能够的形变叫弹性形变。

2．发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．

3．弹力产生的条件：（1）两物体必须直接接触；（2）两物体接触处发生形变（相互挤压）．弹力是接触力．互相接触的物体间也不一定有弹力，要看接触处是否发生形变．有些形变不容易看出，可用假设法判定．4．弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体的形变方向相反．具体地说：（1）绳的拉力方向总是沿绳而指向绳收缩的方向．（2）压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体．5．胡克定律F=kx（1）上式适用于发生弹性形变（在弹性限度内）时，弹簧拉伸或压缩形变所产生的弹力的大小计算．（2）式中的k为弹簧的劲度系数，是弹簧本身的一种物理性质，与外力无关，其大小只与弹簧的长短、粗细及材料有关．（3）x为弹簧的形变量的大小。【范例精析】例1一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（

）A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变解析：地面受到向下的压力，这个压力的施力物是物体，所以应该是因为物体的形变产生了对地面的压力，故B是正确的选项。物体受到向上的弹力，这个弹力的施力物是地面，所以应该是地面的形变产生了对物体的弹力，故C也是正确的选项。本题正确的选项是BC。拓展：通过本题可以看出，弹力也是成对产生的。甲对乙挤压使乙产生形变，乙就会对甲产生弹力；同时乙对甲的弹力也使甲产生形变，甲的形变就对乙产生了弹力。一个物体的形变只能对别的物体产生弹力，不能对自己产生弹力。正确解答C例2．如图3-2-1所示，一个球形物体静止于光滑水平面，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接出点，则下列说法正确的是（

）A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用解析：本题要排除二个干扰，一是地面的弹力就是B点的支持力；二是A点有没有弹力，在A点球虽然与墙壁接触但相互间没有挤压，所以在A点没有弹力。那么怎么样判断A点没有相互挤压的呢？我们可以用假设法，设想A处的墙壁撤消，球仍然保持静止状态，所以在A处没有弹力。本题正确的选项是B。拓展：在某些接触点处有无弹力难以确定时都可以用上述的假设法判断。我们设想B处的水平地面撤消，那么球就会下落，这就说明B处是有弹力的。例如图3-2-2中要判断静止的球与光滑平面AB、BC之间是否有弹力作用？我们也可以用假设法：若将AB去掉，看受力物体球仍可以保持静止状态．故球A只受一个弹力N作用．

例3．画出下列物体（物块或球）受到的弹力。解析：根据弹力产生的因素：物体相互接触；物体间有弹性形变。可画出各物体所受的弹力情况。

拓展：支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体,与使物体发生形变的外力方向相反.平面与平面接触,弹力方向垂直于平面；平面与曲面接触,弹力方向垂直于平面,也垂直于曲面的切线；曲面与曲面接触,弹力方向垂直于公切线；点与平面接触,弹力方向垂直于平面；点与曲面接触,弹力方向垂直与曲面的切线方向.绳子产生的弹力方向总是沿绳子方向。例4一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14㎝，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8㎝，试求该弹簧的劲度系数与原长．解析：弹簧受拉力伸长时胡克定律的形式为F1=k(L1-L0)，即80=k(14-L0)弹簧受压力缩短时胡克定律的形式为F2=k(L0-L2)，即40=k(L0-8)，有上面两式可得到k=20N/cm,L0=10cm拓展：应用胡克定律解题时，一定要正确找出形变量（一般应确定弹簧未形变时端点的位置），即拉伸或压缩的长度，而本题中的14cm和8cm，均指弹簧在某状态时的长度.

【能力训练】1．产生弹力的条件是______________.接触并且有形变2．除拉伸或缩短形变外，还有______形变和_______形变。弯曲，扭转3．压力和支持力的方向总是_______接触面,压力指向被____的物体，支持力指向被______的物体；绳子的张力（拉力）总是沿着__________的方向.垂直于，压，支持；绳子收缩4．弹力的大小与发生形变的物体的________有关，还与形变的_____有关；对于发生弹性形变的弹簧而言，弹力与弹簧的形变量（伸长或缩短的长度）成______.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示_______________________________,若用200N的力拉弹簧,则弹簧的伸长量为_____m.材料，程度,正比该弹簧形变量为1m时产生弹力500N0.45.关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（D）A.物体形状的改变叫弹性形变B.物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变D.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变6.关于弹力下列说法正确的是( BCD)A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同7物体A受到外力作用发生弹性形变时,发生形变的物体A对使它发生形变的物体B产生弹力作用,下列说法中正确的是( CD )A.物体A先发生形变,后产生弹力B.物体A先产生弹力,后发生形变C.弹力和形变是同时产生同时变化的D.物体A由于形变而对物体B产生了弹力作用8．如图3－2－5所示,物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是( CD)A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的9．关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是( B)A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小D.与弹簧本身特性,所受拉力的大小.形变大小都无关10．如图3－2－6所示,小球A系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A所受的力是(A)A.重力和绳对它的拉力B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力C.重力和斜面对球的支持力

D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力11．画出图中A物体所受弹力的示意图12.将G=50N的物体悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm,静止时弹簧的弹力是多大?弹簧的劲度系数多大(如图甲)将弹簧从挂钩处摘下,在0点施加一个竖直向上的50N的拉力(图乙),物体仍然静止,那么弹簧的伸长量又是多少?50N，2500N/m2.0cm13.如图3-2-9所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是(BC)A.弹簧的劲度系数是2N／mB.弹簧的劲度系数是2X103N／mC.当弹簧受F2＝800N的拉力作用时，弹簧伸长为x2＝40cmD.当弹簧伸长为x1＝20cm时，弹簧产生的拉力是F1＝200N4.2《形变与弹力》学案【学习要求】1．知道什么叫形变，能识别常见的形变，知道如何显示微小的形变.知道弹力的概念及产生的原因

2．知道压力，支持力，拉力是弹力.并能确定压力，支持力，拉力的方向．根据二力平衡确定弹力的大小

3．能正确分析具体实例中弹力的受力物体和施力物体．能用力的图示（示意图），正确画出弹力4．体验微小物理量的放大方法的作用，探究弹力大小与形变量的关系．针对实际问题确定弹力大小和方向，提高判断分析能力［知识要点］1．形变：叫形变．任何物体受力时都会发生形变。2．弹力的定义：发生的物体，由于，会对的物体产生力的作用，这种力叫弹力．压力、支持力、拉力都是由于物体发生而产生的，所以它们都是．3．弹力的产生条件：①，②．4．压力或支持力的方向总是于接触面而被压或被支持的物体；绳的拉力的方向总是沿着而指向的方向．5．弹簧凡是弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或压缩）的长度x成正比，公式是：，其中比例系数称为，单位是。［习题精选］1．关于形变的说法中正确的是（）A．坚硬的物体受力后不会发生形变B．任何物体都有可能发生形变C．压力足够大时，才能使坚硬的物体发生形变D．无论多小的力都能使坚硬的物体发生形变2．下列说法正确的是（）A．木块放在桌面上受到一个向上的支持力，是由于木块发生形变而产生的B．拿一细竹条拨动水中的木头，木头受到细竹条的推力是由于木头发生形变而产生的C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向D．挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生形变而产生的3．篮球放在地面上，则（）A．在接触处只有地面有弹力产生B．在接触处地面和篮球都有弹力产生C．篮球对地面的压力是篮球形变后要恢复原状而对地面施加的力D．篮球对地面的压力是篮球的重力4．下列说法中，正确的是（）A．有接触就有弹力作用B．有了形变必定有弹力作用C．弹力的作用也是相互的D．不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用5．小木块放在桌子上，下列说法正确的是（）A．在接触处只有桌子有弹力产生B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生C．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力D．木块对桌子的压力是木块的重力6．日常生活中说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，指的是它们的劲度系数不同，那么关于弹簧的“软”“硬”与劲度系数的关系，下列说法中正确的是（）A．“软”弹簧劲度系数小B．“软”弹簧的劲度系数大C．“硬”弹簧劲度系数小D．“硬”弹簧的劲度系数大7．如图所示，图中物体M静止于水平地面，按要求画出物体M所受弹力的方向。8．如图所示，所有接触面光滑，物体M静止不动，试画出M受到的弹力方向。s1s2m1m29．如图所示，两根相同的轻弹簧s1、s2，劲度系数皆为k=4×102N/m．悬挂的重物的质量分别为m1=2kg和m2=4kg．若不计弹簧质量，取g=10m/s2，则平衡时弹簧s1、s2的伸长量分别为（）

A．5cm、10cm B．10cm、5cm

C．15cms1s2m1m2［习题精选］BD2．CD3．BC4．CD5．BC6．AD7．MMMMMNNNNMMMMMMN1N2N2N1NFFNFN8．9．C4.2《形变与弹力》学案一、学习目标知道弹力是接触力知道形变、弹性形变的概念，理解弹性限度知道什么是弹力，掌握弹力产生的条件知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，会确定它们的方向知道弹簧形变与弹力的关系，掌握胡克定律二、课前预习 1、叫做形变。所有物体均能发生形变。 2、叫弹性形变，叫范性形变，叫弹性限度。 3、弹力：