高中物理必修第一冊

2019人教版第三章相互作用——力3.1重力與彈力問題導(dǎo)入重力由于地球的吸引而使物體受到的力G=mg重力的大?。焊拍罱榻B重力通常情況，g取9.8N/kg，表示1kg的物體受到的重力是9.8N豎直向下指與水平面垂直且指向下，方向固定不變重力的方向：豎直向下重力：施力物體受力物體概念延伸重力的特點

地球附近的一切物體都受重力，且物體所受重力與所處運動狀態(tài)及是否受其他力無關(guān)；重力是非接觸力，重力的施力物體是地球。重力概念延伸地點緯度重力加速度g/m·s2赤道0°9.7803廣州23°06'9.7883桂林25°18'9.7897北京39°56'9.8015巴黎45°50'9.8094莫斯科55°45'9.8156北極90°9.8325影響重力大小的因素重力G=mg緯度越高，g越大。緯度越高，對于同一物體，所受重力越大；質(zhì)量越大，對于同一地點，所受重力越大。概念延伸重力影響重力大小的因素G=mg一個物體各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中于一點，這一點叫做物體的重心概念介紹重力注意：重心：(1)重心只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)質(zhì)量均勻分布的物體，重心的位置只跟物體的形狀有關(guān)；概念延伸重力例：質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則，則重心在物體的幾何中心上質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置跟物體的形狀和質(zhì)量的分布均有關(guān)。(3)重心的位置可以在物體上，也可以不在物體上。概念延伸重力(4)重心的位置與物體所在的位置及運動狀態(tài)無關(guān)。圓環(huán)運動的油桶靜止的油桶①質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則物體的重心在其幾何中心上概念延伸(5)重心的確定重力②質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則物體懸掛法支撐法1.下列關(guān)于力的說法中，正確的是（）真空中的物體不受重力作用同一物體在不同地方，質(zhì)量和重力均不變宇宙飛船中的物體同樣受到重力的作用質(zhì)量大的物體的重力一定大于質(zhì)量小的物體的重力C重力2.（多選）一個物體所受的重力在下列哪些情況下要發(fā)生變化（）A．把它從赤道拿到兩極B．把它從喜馬拉雅山山腳送到山頂C．把它從地面上浸入水中D．將物體置于運動的電梯內(nèi)AB4.一個圓形薄殼容器所受重力為G，用一細(xì)線懸掛起來，如圖，現(xiàn)在容器里裝滿水，若在容器底部有一個小閥門，當(dāng)小閥門打開讓水慢慢流出，在此過程中，系統(tǒng)(包括容器和水)的重心位置（）A．慢慢下降B．慢慢上升C．先下降后上升D．先上升后下降3.關(guān)于重心，下列說法正確的是（）重心就是物體內(nèi)最重的一點物體發(fā)生形變時，其重心位置一定不變物體升高時，其重心在空中的位置一定不變采用背越式跳高的運動員在越過橫桿時，其重心位置可能在橫桿之下D重力C力的示意圖：概念介紹力的圖示和示意圖力的圖示：粗略表示力的大小、方向、作用點的有向線段，只畫出力的作用點和方向精確表示力的大小、方向、作用點的有向線段(線段長短)作用點方向大小(力的三要素)作圖步驟力的示意圖力的圖示1無需選標(biāo)度選定標(biāo)度(用某一長度表示一定的力的大小)2從作用點開始沿力的方向畫一適當(dāng)長度的線段即可從作用點開始沿力的方向根據(jù)選定的標(biāo)度按長度比例畫線段3在線段末端沿力的方向標(biāo)出箭頭，表示方向在線段末端沿力的方向標(biāo)出箭頭，表示方向示例知識總結(jié)力的圖示和示意圖力的圖示和示意圖【課本P59練習(xí)與應(yīng)用4】1.下列關(guān)于力的作圖的說法正確的是（）A．力的圖示與力的示意圖是一樣的B．力的圖示中要標(biāo)明單位長度C．同一受力圖中，各個力都可以選定各自對應(yīng)的標(biāo)度D．以上說法都正確B力的圖示和示意圖2.如圖所示的兩個力的圖示，比較它們的大小，則（）A．Fl＝﹣F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無法判斷它們的大小D

情景導(dǎo)入彈力生活中的很多相互作用，如推、拉、提、壓、踢球、射箭等，都是在物體與物體接觸時發(fā)生的。接觸力：非接觸力：物體與物體直接接觸才發(fā)生的力物體與物體不接觸就可以發(fā)生的力例：重力、電場力、磁場力等按性質(zhì)分類：彈力、摩擦力例：拉力、壓力、支持力、摩擦力等箱子勻速形變：概念介紹物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變物體伸長、縮短、彎曲等形變的現(xiàn)象：彈力形變的分類定義概念舉例彈性形變撤去外力后能夠恢復(fù)原狀的形變彈簧、橡皮筋非彈性形變(塑性形變)撤去外力后不能恢復(fù)原狀的形變橡皮泥、揉皺的紙張彈性形變的極限，如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原狀概念延伸彈性限度：彈力彈性形變的觀察方式概念延伸用手按壓玻璃瓶，細(xì)管中液柱升高用力向下按壓桌面，光路改變彈力概念介紹彈力：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用彈力彈力產(chǎn)生的條件：接觸并擠壓(發(fā)生彈性形變)例：拉力、壓力、支持力、彈簧彈力垂直于接觸面，指向受力物體概念延伸彈力彈力的方向：感覺手指受到有向哪個方向的力呢？F手指壓氣球（或與施力物體的形變方向相反）點、曲面：切線1.(多選)下列各種情況中，屬于彈性形變的有（）A．撐竿跳高運動員起跳中，撐竿的形變B．當(dāng)你坐在椅子上是，椅面發(fā)生的微小形變C．細(xì)鋼絲被繞制成彈簧D．鋁筒被砸扁AB彈力2.一鉛球靜置于土質(zhì)水平地面上，下列有關(guān)說法正確的是（）A．鉛球比較重，它對地面的壓力大于地面對它的支持力B．鉛球比土質(zhì)地面堅硬得多，因此鉛球不會形變而地面會形變C．鉛球受到的支持力是因為鉛球的形變造成的D．地面受到的壓力是因為鉛球的形變造成的D彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼、坐標(biāo)紙實驗器材實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系1.探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系2.學(xué)會利用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)實驗?zāi)康娜绾螠y量？測量方法實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系1.彈簧彈力F的測量：彈簧下端懸掛的鉤碼靜止時，彈力大小與所掛鉤碼的重力大小相等（平衡態(tài)：F=G）2.彈簧形變量x的測量：彈簧的原長L0與掛上鉤碼后彈簧的長度L用刻度尺測出，彈簧的形變量x=L?L0本實驗鉤碼重力已知實驗步驟實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系1.把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上，觀察彈簧自由下垂時下端所到達(dá)的刻度位置，記為原長L0；2.在彈簧下端掛上一個鉤碼，靜止后，記錄彈簧下端所對應(yīng)的位置L1；3.增加鉤碼的個數(shù)，重復(fù)上述實驗過程，將數(shù)據(jù)填入表格中；注意單位！實驗步驟實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系鉤碼個數(shù)012345…彈力F/N刻度尺L/m形變量x/m4.用xn=Ln?L0計算出彈簧掛不同數(shù)量鉤碼時彈簧的形變量，并算出鉤碼的總重力，總重力等于彈簧彈力的大小，將所得數(shù)據(jù)填入下表；5.以彈簧彈力F為縱軸、彈簧形變量x為橫軸建立直角坐標(biāo)系，作F-x圖像。F：x：k：點位置ABACADAEBC

點位置ABACADAEBC

1.由F-x圖像，寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)、反比例函數(shù)……；2.研究并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。數(shù)據(jù)處理實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系為什么？？？F=kx（y=kx）彈簧彈力彈簧的形變量比例系數(shù)（斜率）實驗總結(jié)彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小跟彈簧的形變量x成正比，即F=kx。概念介紹胡克定律：胡克定律在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力F的大小和彈簧的伸長(或縮短)的長度x成正比。形變量(取絕對值)F/Nx/m形變量彈簧原長F/NL/m彈簧長度F=kx彈力彈簧的形變量彈簧的勁度系數(shù)，單位：N/m羅伯特·胡克測原長時必須把彈簧豎直掛起來所掛鉤碼不要過多，以免超出彈簧的彈性限度記錄數(shù)據(jù)時要注意彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位建立坐標(biāo)系描點時，探究的是彈簧形變量與彈力大小的關(guān)系，而不是彈簧的總長度盡量選用輕質(zhì)彈簧，以減小彈簧自身重力帶來的影響點位置ABACADAEBC

點位置ABACADAEBC

注意事項實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系偶然誤差產(chǎn)生原因減小方法彈簧長度測不準(zhǔn)在彈簧豎直懸掛且處于靜止時測量多測幾次作圖不準(zhǔn)坐標(biāo)軸選取合適的標(biāo)度描點畫線時讓盡量多的點落在圖線上，不在圖線上的點均勻分布在圖線兩側(cè)誤差分析同學(xué)們利用圖所示的裝置通過實驗探究，得到了在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．下列說法中能反映正確探究結(jié)果的是（）A．彈簧的彈力與彈簧的伸長量成正比B．彈簧的彈力與彈簧的伸長量成反比C．彈簧的彈力與彈簧的伸長量的平方成正比D．彈簧的彈力與彈簧的伸長量的平方成反比A實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系以下是“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗步驟，實驗的正確順序為（）將彈簧豎直掛在支架上以彈力為縱軸，彈簧的伸長量為橫坐標(biāo)，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點以彈簧的伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)在彈簧的彈性限度內(nèi)，分別掛上質(zhì)量不同的鉤碼，依次測量出掛不同砝碼時彈簧的伸長量，并將測量的幾組數(shù)據(jù)記入表格中實驗結(jié)束，整理還原實驗器材A．a(chǎn)bcdeB．a(chǎn)bdceC．a(chǎn)dbceD．dabceC實驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實驗表明，在彈性限度的范圍內(nèi)，彈簧的彈力F和彈簧的形變（伸長或壓縮）量x成正比，即F＝kx（k叫做彈簧的勁度系數(shù)），該規(guī)律稱之為胡克定律。一根原長4cm的彈簧，當(dāng)所受拉力為8N時，長度變?yōu)?cm，則當(dāng)長度變?yōu)?0cm時（彈性限度的范圍內(nèi)）所受拉力是（）A．10N B．12N C．14N D．20NB胡克定律(多選)如圖所示，原長為L、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端懸掛在天花板，另一端懸掛質(zhì)量為m的物體(彈簧處于彈性限度內(nèi))。當(dāng)物體靜止時，下列說法正確的有（）A．物體對彈簧的拉力大小等于mgB．彈簧的伸長量等于C．彈簧的伸長量為D．彈簧的長度等于ABD

胡克定律重心定義：一個物體各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中于一點，這一點叫做物體的重心重心理解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重心的位置可以在物體上，也可以不在物體上重心的位置與物體所在的位置及運動狀態(tài)無關(guān)重心的確定：質(zhì)量分布均勻且形狀規(guī)則的物體，重心在其幾何中心上形狀不規(guī)則的薄板狀物體，重心用支撐法或懸掛法確定知識總結(jié)重心的位置跟物體的形狀和質(zhì)量的分布均有關(guān)重力重力定義：由于地球的吸引而使物體受到的力特點

地球附近的一切物體，都受重力作用重力是非接觸力重力的施力物體是地球物體所受重力與物體所處的運動狀態(tài)以及是否受其他力無關(guān)方向：豎直向下知識總結(jié)影響重力大小的因素緯度越高，對