名師教案 人教版高中物理 必修第一冊3.1重力與彈力

第三章相互作用——力第1節(jié)重力與彈力第1課時【素養(yǎng)目標(biāo)】1.理解力的概念，會畫力的圖示和力的示意圖．2．知道重力產(chǎn)生的原因、重力的方向，會計算重力的大?。?重點)3．知道重心的概念及其確定方法．(難點)4．了解四種相互作用.【必備知識】知識點一、力和力的圖示1．運(yùn)動狀態(tài)的變化物體的運(yùn)動狀態(tài)用速度來描述．只要物體的速度變化了，不管是大小還是方向改變了，都說這個物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化．2.力的四種基本性質(zhì)物質(zhì)性力不能離開物體而獨(dú)立存在，只要有力，就一定有施力物體和受力物體相互性力存在于施力物體和受力物體之間，力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體矢量性在研究力的時候，既要注意力的大小，又要注意力的方向，在計算時遵循矢量計算法則獨(dú)立性幾個力作用在同一物體上，每個力對物體的作用效果均不會因其他力的存在而改變3.單位：國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N.4.力的作用效果(1)使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化；(2)使物體產(chǎn)生形變．5.力的分類按效果命名：壓力、拉力、推力、動力、阻力、向心力等。按性質(zhì)命名：重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力等。6.力的三要素：大小、方向、作用點。三要素都可以影響力的作用效果。7.力的圖示和力的示意圖 (1)力的圖示：能表示出力的大小、方向和作用點．(2)力的示意圖：只表示出力的作用點和方向．知識點二、重力1．定義：由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。2．大小：G＝mg，其中g(shù)是自由落體的加速度，一般計算中g(shù)取9.8m/s2.3．方向：重力總是豎直向下的，和當(dāng)?shù)厮矫娲怪保灰欢ê徒佑|面垂直，不一定指向地心。只有在兩極和赤道時，重力的方向才指向地心。4．作用力——重心從效果上可以認(rèn)為物體各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫物體的重心．形狀規(guī)則的均勻物體重心在其幾何中心處，質(zhì)量分布不均勻的物體，重心位置與形狀和質(zhì)量分布有關(guān)．（1）重心是重力的等效作用點，并非物體的全部重力都作用于重心．（2）重心的位置可以在物體上，也可以在物體外，如一個圓形平板的重心在板上，而一個銅環(huán)的重心就不在環(huán)上．（3）質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上；（4）對形狀不規(guī)則的薄板物體，可用支撐法或懸掛法來確定其重心．（5）重心的位置與物體所在的位置及運(yùn)動狀態(tài)都無關(guān)。【課堂檢測】1.關(guān)于重力的方向，下列說法中正確的是（

）A.

重力的方向總是垂直向下

B.

重力的方向總是豎直向下

C.

重力的方向總是和支持物體的支持面垂直

D.

重力的方向總是垂直接觸面向下【答案】B【解析】A、重力的方向總是豎直向下的，與水平面垂直，AD不符合題意，B符合題意；C、重力的方向總是和水平支持物體的水平支持面垂直，和傾斜支持面不垂直，C不符合題意；故答案為：B【分析】重力方向總是豎直向下；不一定與支持面垂直；與接觸面方向無關(guān)。2.質(zhì)量為2kg的物體被一根細(xì)繩懸吊在天花板下保持靜止(g取9.8N/kg)。則以下說法正確的是（

）A.

物體的各部分中，只有重心處受重力

B.

細(xì)繩所在直線可能與天花板不垂直

C.

物體對繩的拉力與物體重力的大小、方向均相同，所以它們是同一個力

D.

剪斷細(xì)繩后，物體不受任何力的作用【答案】B【解析】A．物體的各部分都受到重力作用，重心是各部分受到重力的等效集中點，A不符合題意；B．細(xì)繩是豎直的，若天花板不水平，則細(xì)繩所在直線與天花板不垂直，B符合題意；C．體對繩子拉力的施力物體是物體，而物體所受重力的施力物體是地球，雖然方向均相同，但它們不是同一個力，C不符合題意；D．剪斷細(xì)繩后，物體仍受重力的作用，D不符合題意；故答案為：B?！痉治觥恐匦氖俏矬w上各部分受到重力的等效集中點；細(xì)繩所在直線可能由于天花板不水平而與天花板不垂直；拉力和重力屬于不同性質(zhì)的力；剪斷繩子后物體會受重力的作用?！舅仞B(yǎng)作業(yè)】1.有一根勁度系數(shù)為200N/m的彈簧，長度是15cm，在其下面掛上重物后長度變成了18cm，則該重物的質(zhì)量是（

）（g取10N/kg）A.

0.5kg

B.

0.6kg

C.

0.7kg

D.

0.8kg【答案】B【解析】由題意可知，彈簧的伸長量x=18cm?15cm=3cm=0.03m由胡克定律F=kx得F=mg=kx=200N/m×0.03m=6Nm=F故答案為：B?！痉治觥扛鶕?jù)胡克定律，F(xiàn)=mg=kx，解方程即可。2.下列關(guān)于重力、重心的說法，正確的是（

）A.

物體的重心一定與它的幾何中心重合

B.

任何物體的重心都在物體內(nèi)，不可能在物體外

C.

重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的

D.

用繩子將物體懸掛起來，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，該物體的重心不一定在繩子的延長線上【答案】C【解析】A．物體質(zhì)量分布不均勻的物體，物體的重心可能不與它的幾何中心重合，A不符合題意；B．物體的重心都在物體內(nèi)，也可能在物體外，如勻質(zhì)圓環(huán)的重心在圓環(huán)之外，B不符合題意；C．重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的，C符合題意；D．根據(jù)二力平衡可知，用繩子將物體懸掛起來，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，該物體的重心一定在繩子的延長線上，D不符合題意。故答案為：C?！痉治觥抠|(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則，重心在幾何中心，可在體外也可在體內(nèi)。重力是由引力產(chǎn)生的。3.下列說法正確的是（

）A.

重心一定在物體上

B.

只有體積小的物體才能視為質(zhì)點

C.

作用力與反作用力可以不是同一性質(zhì)的力

D.

速度變化得快，加速度就大【答案】D【解析】A．重心不一定在物體上，如勻質(zhì)圓環(huán)，A不符合題意；B．如果物體的體積和形狀在討論的問題中可以忽略不計，體積大的物體也可以看成質(zhì)點，如討論繞太陽公轉(zhuǎn)的地球，可以看成質(zhì)點，B不符合題意；C．根據(jù)牛頓第三定律可知，作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力，C不符合題意；D．加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，所以速度變化得快，加速度就大，D符合題意。故答案為：D。【分析】重心可以在體外。能否看成質(zhì)點和問題有關(guān)與體積無關(guān)。作用力、反作用力性質(zhì)相同。加速度衡量的就是速度變化快慢。4.如圖所示，“馬踏飛燕”是漢代藝術(shù)家集高度智慧、豐富想象、浪漫主義精神和高超的藝術(shù)技巧的結(jié)晶，是我國古代雕塑藝術(shù)的稀世之寶?！帮w奔的駿馬”之所以能用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在“飛燕”上，是因為（

）A.

馬跑得快

B.

馬蹄大

C.

馬的重心在飛燕上

D.

馬的重心的豎直投影在飛燕底部【答案】D【解析】馬的重心位置在馬身上而不在飛燕上，但只有馬的重心位置和飛燕在一條豎直線上，才能保持平衡，即馬的重心的豎直投影在飛燕底部，D符合題意，ABC不符合題意。故答案為：D?！痉治觥勘绢}考查重心的概念。很顯然A、B不對。重心由物體的質(zhì)量分布和形狀決定，所以馬的重心肯定不在飛燕上。5.如圖所示，一物體置于桌面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（

）A.

物體對桌面的壓力是由于桌面發(fā)生了形變而產(chǎn)生的

B.

嚴(yán)格來說，物體的重力大小與所處的地理位置有關(guān)

C.

物體的重力與物體對桌面的壓力是一對平衡力

D.

桌面對物體的壓力的施力物體是地球【答案】B【解析】A．物體對水平桌面的壓力是由于物體發(fā)生向上的微小形變，要恢復(fù)原狀，對桌面產(chǎn)生向下的彈力，即是壓力，A不符合題意；B．根據(jù)重力的計算公式可得G=mg，不同地方的重力加速度g不同，所以物體的重力大小與所處的地理位置有關(guān)，B符合題意；C．物體的重力與物體對桌面的壓力分別作用在兩個物體上，所以不是一對平衡力，C不符合題意；D．桌面對物體的支持力是桌面對物體的作用力，施力物體是桌面，不是地球，D不符合題意。故答案為：B?！痉治觥糠治鰪椓Ξa(chǎn)生的原因，要分清楚施力物體和受力物體，彈力是施力物體發(fā)生形變對受力物體的施加的。重力是萬有引力的分力，緯度不同，重力大小也不同?；槠胶饬Φ膬蓚€力一定是作用在同一個物體上。6.如圖所示，質(zhì)量均勻的鋼管，一端支在光滑的水平地面上，另一端被豎直繩懸掛著保持靜止。下列說法正確的是（

）A.

鋼管的重心在繩子的延長線上

B.

地面對鋼管的支持力方向與鋼管垂直

C.

繩對鋼管的拉力方向與繩收縮的方向一致

D.

地面對鋼管的支持力是由于鋼管發(fā)生形變產(chǎn)生的【答案】C【解析】A．鋼管的重心在管的中心位置，不在繩子的延長線上，A不符合題意；B．地面對鋼管的支持力方向垂直地面豎直向上，與鋼管不垂直，B不符合題意；C．繩對鋼管的拉力方向與繩收縮的方向一致，C符合題意；D．地面對鋼管的支持力是由于地面發(fā)生形變產(chǎn)生的，D不符合題意。故答案為：C。【分析】1.鋼管重心在管的中心。2.支持力垂直于接觸面，所以地面對鋼管的支持力方向垂直地面豎直向上。3.繩的力沿繩收縮方向。4.地面發(fā)生形變對鋼管產(chǎn)生支持力。7.把一個薄板狀物體懸掛起來，靜止時如圖所示。則對于此薄板狀物體所受重力的理解，下列說法正確的是（

）A.

拉力就是地球?qū)ξ矬w的引力

B.

重力大小和物體運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)

C.

重力的方向總是指向地心的

D.

薄板的重心一定在直線AB上【答案】D【解析】A．拉力的施力物體是繩子，而地球?qū)ξ矬w的引力的施力物體是地球，二者本質(zhì)不同，A不符合題意；B．重力的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，B不符合題意；C．重力的方向豎直向下，并不一定指向地心，C不符合題意；D．因為繩對板的拉力與板受的重力是一對平衡力，必在一條直線上，所以重心一定在細(xì)線的延長線上，即薄板的重心一定在直線AB上，D符合題意。故答案為：D。【分析】根據(jù)二力平衡，因為靜止，所以重力與繩的拉力等值反向，所以重心一定在直線AB上。8.鉛球放在水平地面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列關(guān)于鉛球和地面受力的敘述正確的是（

）A.

地面受到向下的彈力是因為地面發(fā)生了彈性形變；鉛球堅硬沒發(fā)生形變

B.

地面受到向下的彈力是因為鉛球發(fā)生了彈性形變；鉛球受到向上的彈力，是因為地面發(fā)生了形變

C.

地面受到向下的彈力是因為地面發(fā)生了彈性形變；鉛球受到向上的彈力，是因為鉛球也發(fā)生了形變

D.

鉛球?qū)Φ孛娴膲毫礊殂U球的重力【答案】B