2021學(xué)年新教材高中物理第三章相互作用力第一節(jié)重力與彈力課件新人教版必修

第三章相互作用——力第一節(jié)重力與彈力第一節(jié)|重力與彈力核心素養(yǎng)點(diǎn)擊物理觀念知道重力產(chǎn)生的原因，理解重力的大小和方向，知道重心的概念；知道形變和彈力產(chǎn)生的原因科學(xué)思維通過實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力和形變量的關(guān)系，理解胡克定律，了解科學(xué)研究方法科學(xué)探究知道壓力、支持力和繩的拉力都是彈力，會(huì)分析彈力的方向，能正確畫出彈力的示意圖；了解彈力在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，體會(huì)物理與生產(chǎn)和生活息息相關(guān)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任體驗(yàn)同一物理規(guī)律的不同描述方法，培養(yǎng)科學(xué)價(jià)值觀，培養(yǎng)他們交流溝通的能力，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力梳理主干新知初感悟

重力及重心的理解

2、重心的性質(zhì)及確定方法（1）重心的特點(diǎn)：重心是重力的等效作用點(diǎn)，并非物體的其他部分不受重力作用。（2）重心的位置及決定因素①位置：重心的位置可以在物體上，也可以在物體外。②決定因素a．物體質(zhì)量分布情況。b．物體的形狀。（3）重心位置的確定方法①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。②形狀不規(guī)則的薄形物體，可用支撐法或懸掛法來確定重心。尋找不規(guī)則薄板的重心先在A點(diǎn)把物體懸掛起來，通過A點(diǎn)畫一條豎直線AB，然后再選另一處C點(diǎn)把物體懸掛起來，同樣通過點(diǎn)畫一條豎直線CD，AB和CD的交點(diǎn)O，就是薄板的重心(如下圖所示)。對(duì)重力認(rèn)識(shí)的四個(gè)常見錯(cuò)誤1、誤認(rèn)為重力與地球?qū)ξ矬w的引力相同。2、誤認(rèn)為重力的方向垂直于支撐面。3、誤認(rèn)為重力的重心必在物體上。4、誤認(rèn)為重力的大小與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)?！镜淅弧?、把一個(gè)薄板狀物體懸掛起來,靜止時(shí)如圖所示。則對(duì)于此薄板狀物體所受重力的理解,下列說法正確的是()A.重力就是地球?qū)ξ矬w的引力 B.重力大小和物體運(yùn)動(dòng)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上解題思路：

A.重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，不是地球?qū)ξ矬w的引力，故A錯(cuò)誤；B.重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C.重力的方向豎直向下，故C錯(cuò)誤；D.因?yàn)槔K對(duì)板的拉力與板受的重力為一對(duì)平衡力，必在一條直線上，所以重心一定在細(xì)線的延長(zhǎng)線上，即薄板的重心一定在直線AB上，故D正確。故選：D答案：D二、彈力1、定義：發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力。2、方向（1）壓力和支持力的方向垂直于物體的接觸面。（2）繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向。觀察圖片，日常觀察到的相互作用，無論是推、拉、提、舉，還是牽引列車、鍛打工件、擊球、彎弓射箭等，都是在物體與物體接觸時(shí)才發(fā)生的，這種相互作用可稱為接觸力。我們通常所說的拉力、壓力、支持力等都是接觸力。接觸力按其性質(zhì)可歸納為彈力和摩擦力。【演示】物體受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變，但有時(shí)形變很小，不易觀察。在如下圖中，一塊三角形有機(jī)玻璃壓在另一塊有機(jī)玻璃上，發(fā)生的形變很小，肉眼不能看出。但是，形變使有機(jī)玻璃內(nèi)不同部位的光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了差異，讓特殊的光通過時(shí)，可以看到這種差異?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】在一個(gè)大桌上放兩個(gè)平面鏡，用小型激光源發(fā)射激光照射平面鏡M，用力壓桌面，讓一束光依次被兩面鏡子反射，通過反光鏡的放大原理可以使墻上的光點(diǎn)移動(dòng)很大的距離。彈力的有無及方向判斷1、產(chǎn)生彈力必備的兩個(gè)條件(1)兩物體間相互接觸。(2)發(fā)生彈性形變。2、判斷彈力有無的三種常見方法(1)直接判斷：對(duì)于形變較明顯的情況，可根據(jù)彈力產(chǎn)生條件直接判斷。(2)間接判斷①分析物體所受其他力的情況。②根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析物體應(yīng)具有的受力特點(diǎn)。③結(jié)合前兩點(diǎn)推斷物體是否還需受彈力作用。(3)“假設(shè)法”判斷：常見以下三種情形。①假設(shè)與研究對(duì)象接觸的物體解除接觸，判斷研究對(duì)象的狀態(tài)是否變化，若狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若狀態(tài)變化，則此處存在彈力。②假設(shè)有彈力，看看研究對(duì)象還能否保持平衡或原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．若能保持，則說明有彈力；若不能保持，則說明沒有彈力。③假設(shè)沒有彈力，看看研究對(duì)象還能否保持平衡或原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．若能保持，則說明沒有彈力；若不能保持，則說明有彈力。3、幾種常見彈力的方向【典例二】2、玩具汽車停在模型橋面上，如圖所示，下列說法正確的是（）

A.橋面受向下的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變B.汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力C.汽車受向上的彈力，是因?yàn)闃蛎姘l(fā)生了彈性形變D.汽車受向上的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變解題思路：汽車與橋面相互擠壓都發(fā)生了形變，B錯(cuò)；由于橋面發(fā)生彈性形變，所以對(duì)汽車有向上的彈力，C對(duì)，D錯(cuò)；由于汽車發(fā)生了形變，所以對(duì)橋面產(chǎn)生向下的彈力，A對(duì)。答案：AC三、胡克定律

實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系

二、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、毫米刻度尺(米尺)、輕彈簧、鉤碼(一盒)、三角板、鉛筆、坐標(biāo)紙等。

四、數(shù)據(jù)處理1、以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖。連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線，如圖所示。

五、誤差分析1、偶然誤差：由于讀數(shù)和作圖不準(zhǔn)產(chǎn)生的誤差，為了減小偶然誤差要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。2、系統(tǒng)誤差：彈簧豎直懸掛時(shí)未考慮彈簧重力的影響產(chǎn)生的誤差，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使用較輕的彈簧。六、注意事項(xiàng)1、所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度。2、測(cè)量彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。3、描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)。4、記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位?！净A(chǔ)練習(xí)】1、有一圓形的均勻薄板，若將其中央挖掉一個(gè)小圓板變成一個(gè)圓環(huán)，如圖所示，則下列說法正確的是（）A.重心位置向外側(cè)偏移，重力減小 B.重力和重心位置都沒有變C.重力減小，重心位置沒有變 D.重力減小，重心位置無法確定答案：C解析：挖掉一塊后，質(zhì)量減小，故重力減小了，但重心仍然存在；又因是均勺薄板，故其重心應(yīng)在幾何中心，挖掉小圓后重心位置不變，故C正確。2、如圖所示，兩輛車在以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識(shí)你可以得出的結(jié)論是（）A.物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)B.重力的方向總是垂直向下的C.物體重心的位置與物體形狀或質(zhì)量分布無關(guān)D.力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因答案：A解析：物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是物體的重心，重力的方向總是和水平面垂直，是豎直向下而不是垂直向下，所以A正確，B錯(cuò)誤；從圖中可以看出，汽車（包括貨物）的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化，重心的位置也就發(fā)生了變化，故C錯(cuò)誤；力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，所以D錯(cuò)誤。

4、在半球形光滑容器內(nèi)，放置一細(xì)桿，如圖所示，細(xì)桿與容器的接觸點(diǎn)分別為A、B兩點(diǎn)，則容器上A、B兩點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力的方向分別為（）A.均豎直向上 B.均指向球心C.B點(diǎn)處的彈力垂直于細(xì)桿向上 D.A點(diǎn)處的彈力指向球心O答案：CD解析：半球形光滑容器對(duì)細(xì)桿A、B兩點(diǎn)處都有支持力。在A處：