重力与弹力（导学案）原卷版-人教版高中物理必修第一册

第1节重力与弹力

01学习目标

1.物埋观念：能通过分析生活中的现象，得出重力产生的原因和方向，会用弹簧测力计测量物体重力的

大小；会根据弹力产生的条件或物体的运动状态及其变化，分析弹力的方向；会用力的图示或力的示意图

表示力。

2.科学思维：通过分析并找出物体重力的作用点一一重心，体会等效替代思想的应用。

3.科学探究：通过观察实验，能抽象概括出弹力产生的条件。

4.科学态度与责任：在实际问题中，确定物体的重心，体会引入重心概念的必要性和意义。

02重点难点

1.知道重力产生的原因、大小、方向及作用点（重点）。

2.理解重心的概念和影响因素，掌握确定重心的方法（重难点）。

3.理解弹力产生的原因，会判断弹力的方向（重难点）。

4.能区分力的图示和力的示意图，会利用力的图示和力的示意图来表示力（重点）。

5.理解胡克定律，会利用胡克定律解决有关问题（重点）。

03课前预习

【知识回顾】

第4节自由落体运动

一、自由落体运动

1.定义：物体只在作用下从.开始下落的运动.

2.物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用，可以.

二、自由落体加速度

1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都,这个加速度叫作自由落体加速度,

也叫作，通常用g表示.

2.方向:

3.大小

（1）在地球表面，g值随纬度的增大而逐渐.

（2）一-般取值：g=或8=

三、自由落体运动的规律

1.自由落体运动的性质：自由落体运动足初速度为的..运动.

2.匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.

3.自由落体运动的速度、位移与时间的关系式：v=,x=,v2=.

【自主预习】

第三章相互作用一一力

第1节重力与弹力

一、重力

1.定义：由于而使物体受到的力.

2.方向：.

3.大小：G=,g是自由落体加速度.

4.作用点——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，可以认为各部分受到的重力作

用，这一点叫作物体的重心.

(2)决定因素：①物体的；②物体的.

二、弹力

1.形变：物体在力的作用下或发生的变化.

2.弹力：发生形变的物体，耍,对与它______的物体产生的力.

3.常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向；绳子的拉力也是弹力，方向.

三、胡克定律

1.弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够的形变.

2.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体完全恢复原来的形状，

这个限度叫作弹性限度.

3.内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力尸的大小跟成正比，即.

4.劲度系数：式中左叫作弹簧的,单位是,符号是.是表示弹簧“软”“硬”

程度的物理量.

04课堂探究

思考与讨论1

一、重力

1.在下列情境中，苹果和重锤分别受到哪些力的作用？(忽略空气阻力)

2.请大家观察下图并思考:物体的重心位置怎么确定?重心的位置与哪些因素有关呢?

【例1】关于重力，以下说法正确的是（）

A.重力的方向总是垂直于接触面向下

B.把处在空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小

C.挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力

D.同一物体在地球各处所受重力的大小不一定相等

【例2】关于重心，下列说法中正确的是（）

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.重心一定在物体的儿何中心

D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，重心位置可能在横杆之下

【例3】在图甲中木箱。点，用与水平方向成30。角斜向右上方的150N的力拉木箱；在图乙中木

块的。点，用与竖直方向成60。角斜向左上方的20N的力使木块静止在墙壁上；图内中物体沿着斜面

下滑，作出甲、乙两图中所施加的力的图示：以及图丙中物体所受重力的示意图.

思考与讨论2

二、弹力

1.请思考下图中两个物体的受力情况。

0G

竖直通筑下端静止的小球^止在台秤上的物块

2.弹簧下端的小球受到弹簧的弹力是如何产生的？

3.演示实验:如图所示，按压两镜之间的桌面，墙上的光点位置发生了变化，这个现象说明了什么？

请根据图中的光路图说明。

【例1】请根据弹力的概念，在下图中画出物体所受的弹力,

【例2】（多选）如图所示，各接触面是光滑的，力、4处于静止状态，则4、8间无弹力作用的是（）

思考与讨论3

三、胡克定律

1.要探究弹簧弹力与形变量的关系，需要分别测最弹发生的形变量和弹簧弹力的大小。如何使弹簧

发生形变?如何测显弹簧的形变最?如何确定弹簧弹力的大小？

2.为什么弹簧的弹力大小可以用物体所受的重力大小来确定呢？

3.写出弹簧弹力与其形变后的数学关系式。

【例1】（多选）关于胡克定律，下列说法正确的是（）

A.由尸=代可知，在弹性限度内弹力厂的大小与弹簧形变量x的大小成正比

B.由1可知，劲度系数A与弹力下成正比，与弹簧的形变量x成反比

X

C.弹簧的劲度系数上是由弹簧本身的性质决定的，与弹力产的大小和弹簧形变量X的大小无关

D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时弹力的数值

【例2】一根轻质弹簧在10.0N的拉力作用下，其长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm.求：（弹簧始

终在弹性限度内）

（1）当这根弹簧长度为4.20cm时，弹簧受到的压力是多大？

（2）当弹簧受到15.0N的拉力时，弹簧的长度是多少？

【例3】（多选）如图所示是某根弹簧的伸长量x与拉力”之间的关系图像，下列说法中正确的是（）

A.弹簧的劲度系数是2N/m

B.弹簧的劲度系数是2X1（）3N/m

C.当弹簧受a=800N的拉力作用时，弹簧伸长量》2=40cm

D.当弹簧伸长量X|=20cm时，拉力Q=200N

课堂小结：

本节内容是在初中学习的基础上，进一步认识重力和弹力，并基于生活实际，学习重和弹力的产生原因，以及它

们的三要素。在重心概念的学习中，通过应用二力平衡找重的体验活动，引导学生体会运动与相互作用观念的联系。

在研究弹力大小的过程中，从动与相互作用关系的角度进行研究，进一步深化了运动与相互作用观念之间的联系。在

人直心概念的过程中，应用了等效替代的思想，体现了物理科学思想方法在研究物理问题中的重要作用。

05当堂检测

i.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触.关于小球的受

力，下列说法正确的是（）

A.受重力和细线对它的拉力

B.受重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力

C.受重力和斜面对它的支持力

D.受细线对它的拉力和斜面对它的支持力

2.（多选）下列关于胡克定律的说法，正确的是（）

A.拉力相同、伸长量也相同的弹簧，它们的劲度系数相同

B.劲度系数相同的弹簧，伸长量也相同

C.知道弹簧的劲度系数，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长量

D.弹簧的劲度系数和拉力、伸长量没有关系，它只决定于弹簧本身的性质

3.（多选）一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图所示，艰据图像判断，正确的结论是（）

A.弹簧的劲度系数为1N，m

B.弹簧的劲度系数为1为N/m

C.弹簧的原长为6cm

D.弹簧伸长2cm时，弹力的大小为4N

4.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30。的斜面上，另一端固定一个重2N的小球，小球

处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（）

A.大小为2N,方向平行于斜面向上

B.大小为2N,方向竖直向上

C.大小为2N,方向垂直于斜面向上

D.由于未知形变大小，故无法确定弹力的方向和大小

5.一根轻质弹簧一端固定，用大小为a的力压弹簧的另一端，平衡时长度为h改用大小为尸2的

力拉弹簧，平衡时长度为.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（）

F2—F1B+月B+FiFi—F\

/2-/1/2+/1C，/2-/1/2+/1

6.（多选）玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（）

A.桥面受向卜的弹力，是因为汽车发生了弹性形变

B.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力

C.汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变

D.汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变

7.如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水从小孔慢慢流出的过程

中，空心球壳和壳中余有水的共同重心将会（）

A.一直下降

B.一直上升

C.先升高后降低

D.先降低后升高

8.如图所示，一根弹簧，其自由端8在未悬挂重物时指针正对刻