《重力與彈力》接觸彈力摩擦力產(chǎn)生原因？與形變有何關(guān)系？力觀察實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納鋼尺的形變方向

；氣球的形變方向

；氣球?qū)︿摮叩膹椓Ψ较?/p>

；

鋼尺對(duì)氣球的彈力方向

。向下向上向上向下相反相反F氣球→鋼尺F鋼尺→氣球觀察實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納觀察實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納F彈簧→氣球F氣球→彈簧為什么物體的彈力方向與自身形變方向相反呢？彈簧的形變方向

；氣球的形變方向

；氣球?qū)椈傻膹椓Ψ较?/p>

；

彈簧對(duì)氣球的彈力方向

。向下向上向上向下相反相反觀察實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納

發(fā)生形變的物體，要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)力的作用。彈力方向相同彈性形變條件2條件1產(chǎn)生彈力的產(chǎn)生原因與方向彈力的產(chǎn)生原因與方向F桌→瓶F瓶→桌彈力的產(chǎn)生原因與方向作用點(diǎn)：兩個(gè)物體的接觸面上方向：與施力物體恢復(fù)形變的方向相同

發(fā)生形變的物體，要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)力的作用。彈力彈性形變條件2條件1產(chǎn)生彈力的產(chǎn)生原因與方向彈力的大小與形變量有什么關(guān)系？定性結(jié)論：

彈簧的伸長(zhǎng)量越大，彈簧彈力越大。提出問題探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系猜想假設(shè)猜想：彈力大小與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比。制定方案實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量哪些物理量？什么樣的實(shí)驗(yàn)裝置能方便測(cè)量這些物理量？用什么測(cè)量工具，如何進(jìn)行測(cè)量？如何處理測(cè)量得到的數(shù)據(jù)？想一想探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系制定方案轉(zhuǎn)化間接測(cè)量量直接測(cè)量量彈簧的伸長(zhǎng)量彈簧的長(zhǎng)度彈簧的彈力鉤碼的重力（或質(zhì)量）FG制定方案實(shí)驗(yàn)器材彈簧鉤碼刻度尺鐵架臺(tái)鐵夾

123456鉤碼質(zhì)量m/kg彈簧彈力F/N彈簧長(zhǎng)度l/cm彈簧伸長(zhǎng)量x/cm注意事項(xiàng)：刻度尺要豎直且緊靠指針以減小讀數(shù)帶來的誤差，每次改變鉤碼的個(gè)數(shù)后，要待系統(tǒng)穩(wěn)定后再讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)中所提供的刻度尺精確度為1mm,讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到0.1mm。除此之外，實(shí)驗(yàn)過程中注意不要超過彈簧的彈性限度。探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系獲取數(shù)據(jù)

15.7815017.70210019.60315021.50420023.49525025.45630027.45鉤碼質(zhì)量m/g彈簧彈力F/N彈簧長(zhǎng)度l/cm彈簧伸長(zhǎng)量x/cm1.923.825.727.719.6711.670.490.981.471.962.452.9425.5225.6525.7025.4225.3425.19F/x（N/m）數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論

1.921.901.901.991.962.00數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論這個(gè)結(jié)果有沒有普遍性呢？數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論彈力大小與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小跟彈簧的伸長(zhǎng)量成正比。

表達(dá)式F=kx數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論x——彈簧的伸長(zhǎng)量k——比例系數(shù)

單位：N/m胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度成正比，即F=kx。胡克（RobertHooke，1635－1703）x——彈簧的形變量k——彈簧的勁度系數(shù)

單位：N/m探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系你能求出實(shí)驗(yàn)彈簧的勁度系數(shù)嗎？

斜率（12.4，320）（0，0）

課堂小結(jié)定性研究定量研究觀察現(xiàn)象彈力與形變量的定性關(guān)系猜想假設(shè)制定方案獲取數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)，形成結(jié)論提出問題

不同的彈簧勁度系數(shù)一般不同，你覺得這可能和什么因素有關(guān)呢？想一想

皮筋也是一種彈性物體，它的彈力與形變的關(guān)系滿足胡克定律嗎？想一想問題一對(duì)重力及重心的理解[情境探究]如圖所示,樹上的蘋果會(huì)落向地面;建筑工地上工人常用鉛錘線來檢測(cè)墻壁是否豎直。為什么樹上的蘋果總要落向地面?為什么使用鉛錘線能檢測(cè)墻壁是否豎直呢?要點(diǎn)提示

物體落向地面是因?yàn)槭艿搅素Q直向下的重力作用;鉛錘線能檢測(cè)墻壁是否豎直的原理,也是因?yàn)橹亓Φ姆较蚴秦Q直向下的,重錘靜止時(shí),懸掛重錘的細(xì)線方向一定是沿豎直方向的,如果墻壁與細(xì)線平行,就說明墻壁是豎直的,沒有傾斜。[知識(shí)點(diǎn)撥]1.重力的產(chǎn)生、方向、大小和重心產(chǎn)生由于地球的吸引而使物體受到的力,一般不等于地球吸引力方向豎直向下或垂直于水平面向下大小G=mg①在同一地點(diǎn),重力的大小與質(zhì)量成正比②在不同地點(diǎn),同一物體的重力隨緯度的增加而增大,隨海拔高度的增加而減小③重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),與物體是否受其他的力無關(guān)作用點(diǎn)(重心)定義等效作用點(diǎn)決定因素物體的形狀、質(zhì)量分布情況位置質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心質(zhì)量分布均勻、形狀不規(guī)則的薄物體,采用懸掛法確定重心2.重心與物體形狀、質(zhì)量分布情況的關(guān)系

質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體,重心在其幾何中心質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則的物體,重心與物體的形狀、質(zhì)量分布情況均有關(guān)要點(diǎn)筆記

重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn),不是只有這一點(diǎn)才受重力。重心的位置可能在物體上,也可能不在物體上。薄板的重心可用懸掛法確定,其原理是二力平衡。[實(shí)例引導(dǎo)]例1(2021廣西桂林高一期末)關(guān)于重力,下列說法中正確的是(

)A.重心就是物體的幾何中心B.可以用懸掛法確定形狀不規(guī)則薄板的重心C.只有靜止在地面上的物體才會(huì)受到重力D.質(zhì)量大的物體受到的重力一定比質(zhì)量小的物體受到的重力大解析

重心只是重力的等效作用點(diǎn),只有形狀規(guī)則,質(zhì)量分布均勻的物體,其重心才在幾何中心上,故A錯(cuò)誤;根據(jù)重力的方向是豎直向下的和二力平衡的條件,可以用懸掛法確定形狀不規(guī)則薄板的重心,故B正確;重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,方向豎直向下,與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),故C錯(cuò)誤;根據(jù)G=mg,可知重力的大小與質(zhì)量以及所處位置的重力加速度有關(guān),若在不同位置,質(zhì)量大的物體不一定比質(zhì)量小的物體重力大,故D錯(cuò)誤。答案

B規(guī)律方法

關(guān)于重心理解的五點(diǎn)注意

變式訓(xùn)練1(2021浙江寧波高一期末)如圖所示,某同學(xué)利用懸掛法測(cè)得一均勻薄泡沫塑料板的重心為O點(diǎn)。下列說法正確的是(

)A.任何物體的重心一定與其幾何中心重合B.除O點(diǎn)外,薄泡沫板其他部分均不受重力C.要得到薄泡沫板的重心位置,至少要在不同位置懸掛兩次D.將均勻薄泡沫板換成均勻薄鋁板,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),O點(diǎn)位置將發(fā)生變化解析

只有質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心才與幾何中心重合,A錯(cuò)誤;薄泡沫板任何地方都受重力,B錯(cuò)誤;要得到薄泡沫板的重心位置,至少要在不同位置懸掛兩次,C正確;將均勻薄泡沫板換成均勻薄鋁板,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),O點(diǎn)位置不變,D錯(cuò)誤。答案

C問題二力的圖示與力的示意圖[情境探究]如圖所示,用10N的力托著一本書,用500N的力推汽車,如何簡(jiǎn)潔明了地表示出這兩個(gè)力呢?要點(diǎn)提示

可以用一帶箭頭的線段來表示,線段的長(zhǎng)度表示力的大小,箭頭的指向表示力的方向,箭尾或者箭頭表示力的作用點(diǎn)。[知識(shí)點(diǎn)撥]力的圖示與力的示意圖的畫法作圖步驟力的圖示力的示意圖選標(biāo)度選定標(biāo)度(用某一長(zhǎng)度表示一定大小的力)無畫線段從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一線段,根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段長(zhǎng)度從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一適當(dāng)長(zhǎng)度線段標(biāo)方向在線段的末端標(biāo)出箭頭,表示方向在線段的末端標(biāo)出箭頭,表示方向要點(diǎn)筆記

(1)標(biāo)度的選取應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)。一般情況下,線段應(yīng)取2~5個(gè)整數(shù)段標(biāo)度的長(zhǎng)度。(2)畫同一物體受到的不同力時(shí)要用同一標(biāo)度。[實(shí)例引導(dǎo)]例2如圖所示,靜止木塊對(duì)桌面壓力為6N,試畫出壓力的圖示,并說明施力物體和受力物體;畫出木塊所受重力和支持力的示意圖。解析

畫力的圖示時(shí),要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行(1)選標(biāo)度:本題中選如圖所示的線段表示3

N的力。(2)從作用點(diǎn)沿力的方向畫一線段,線段上加上標(biāo)度。如圖(a)所示,從O點(diǎn)豎直向下畫一條2倍于標(biāo)度的線段。(3)線段上加箭頭表示力的方向。(4)壓力的作用點(diǎn)應(yīng)畫于桌面上,且壓力符號(hào)用FN表示。畫力的示意圖時(shí),對(duì)線段的長(zhǎng)短沒有嚴(yán)格要求,只需畫出力的作用點(diǎn)和方向。答案

壓力的圖示如圖(a)所示,壓力的施力物體是木塊,受力物體是桌子;木塊所受重力和支持力的示意圖如圖(b)或(c)。規(guī)律方法

1.力的圖示和力的示意圖的畫法

2.畫力的圖示和示意圖的注意事項(xiàng)(1)力的圖示反映了力的三要素,而力的示意圖只反映了力的作用點(diǎn)和方向,在分析物體受力時(shí)經(jīng)常用到。(2)標(biāo)度的選取應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì),一般情況下,線段應(yīng)取2~5段整數(shù)段標(biāo)度的長(zhǎng)度。(3)要用同一標(biāo)度畫同一物體受到的不同的力。表示力的線段的始端一般為物體的重心位置。(4)操作的“四定二標(biāo)”:一定作用點(diǎn),二定作用線,三定標(biāo)度,四定線段長(zhǎng)度;一標(biāo)力的方向,二標(biāo)力的數(shù)值。變式訓(xùn)練2(2020江蘇漣水縣第一中學(xué)高一月考)小明同學(xué)用水平向右的拉力F拉小車,F的大小為300N,下列關(guān)于拉力的圖示正確的是(

)解析

A圖中沒有標(biāo)度,只是力的示意圖,故A錯(cuò)誤;B圖中沒有標(biāo)度,故B錯(cuò)誤;C圖中有作用點(diǎn),有大小,有方向,且確立標(biāo)度,故C正確;拉力的方向應(yīng)該向右,故D錯(cuò)誤。答案

C問題三物體間彈力有無的判斷方法[情境探究]如圖所示,將一個(gè)鋼球分別放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角燒杯中,鋼球在各容器的底部與側(cè)壁相接觸,處于靜止?fàn)顟B(tài)。若鋼球和各容器都是光滑的,各容器的底部均處于水平面內(nèi),各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球有沒有彈力作用?要點(diǎn)提示

在將容器的側(cè)壁去掉時(shí),鋼球仍處于靜止,故各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球沒有彈力作用。[知識(shí)點(diǎn)撥]1.彈力的產(chǎn)生條件(1)物體要接觸。(2)物體要發(fā)生彈性形變(尤其注意微小形變)。2.彈力有無的判斷方法

方法思

路例

證假設(shè)法假設(shè)將與研究對(duì)象接觸的物體解除接觸,若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,則此處不存在彈力;若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,則此處一定存在彈力

圖中細(xì)線豎直、斜面光滑,因去掉斜面體,小球的狀態(tài)不變,故小球只受細(xì)線的拉力,不受斜面的支持力方法思

路例

證替換法用細(xì)繩替換裝置中的桿,看能不能維持原來的力學(xué)狀態(tài),如果能維持,則說明這個(gè)桿提供的是拉力;否則,提供的是支持力

圖中輕桿AB、AC。用繩替換AB,原裝置狀態(tài)不變,說明AB對(duì)A施加的是拉力;用繩替換AC,原狀態(tài)不能維持,說明AC對(duì)A施加的是支持力方法思

路例

證狀態(tài)法物體的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相符合,依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),由力的平衡條件判斷物體所受彈力情況

圖中各接觸面均光滑,小球處于靜止,由二力平衡可知,地面對(duì)小球的支持力和重力就可使小球處于平衡,因此豎直墻面對(duì)小球不產(chǎn)生彈力作用[實(shí)例引導(dǎo)]例3(2020江西撫州高一期末)下列對(duì)圖中彈力的說法正確的是(

)A.圖甲中,小球隨車廂一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng),車廂左壁對(duì)小球有彈力B.圖乙中,小球被輕繩斜拉著靜止在光滑的斜面上,斜面對(duì)小球有彈力C.圖丙中,小球被a、b兩輕繩懸掛著處于靜止,其中a繩豎直,b繩對(duì)小球有彈力D.圖丁中,兩相同球各自被長(zhǎng)度一樣的豎直輕繩拉住而靜止,則兩球間有彈力解析

假設(shè)車廂左壁對(duì)小球有彈力,則小球不能隨車廂一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng),故小球受到重力和車底板對(duì)小球的支持力,車廂左壁對(duì)小球無彈力,A錯(cuò)誤;假設(shè)斜面對(duì)小球沒有彈力,小球?qū)⒃诩?xì)線拉力和重力作用下處于豎直狀態(tài),故斜面對(duì)小球有彈力,B正確;假設(shè)b繩對(duì)小球有彈力,則小球在水平方向合力不為零,小球無法處于靜止,故b繩對(duì)小球無彈力,C錯(cuò)誤;假設(shè)兩球間有彈力,則細(xì)線不可能處于豎直狀態(tài),故兩球間無彈力,D錯(cuò)誤。答案

B規(guī)律方法

判斷彈力有無的誤區(qū)誤認(rèn)為只要有接觸就一定存在彈力作用,忽略了彈力產(chǎn)生的另一個(gè)條件——發(fā)生彈性形變(尤其是微小形變)。變式訓(xùn)練3(多選)(2020江蘇東臺(tái)高一月考)下列各圖中的物體A均處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于其受到彈力作用的說法正確的是(

)A.圖甲中地面是光滑水平的,A與B間存在彈力B.圖乙中兩斜面與水平地面的夾角分別為α、β,A對(duì)兩斜面均有壓力的作用C.圖丙中地面光滑且水平,A與豎直墻壁有力的作用D.圖丁中A受到斜面B對(duì)它的支持力的作用解析

圖甲中對(duì)B進(jìn)行受力分析,B球受重力和支持力的作用,二力平衡B球靜止,不可能再受到A對(duì)B的彈力的作用,故A錯(cuò)誤;圖乙中采用假設(shè)法,若除去左側(cè)的斜面,A將運(yùn)動(dòng),去掉右側(cè)的斜面,A也將運(yùn)動(dòng),所以兩斜面對(duì)球A均有力的作用,故B正確;圖丙由物體的平衡條件知外力F與豎直墻壁對(duì)A的作用力平衡,墻對(duì)物體A有力的作用,故C正確;圖丁由彈力產(chǎn)生的條件可知,A與B接觸且擠壓,二者之間有彈力的作用,故D正確。答案

BCD問題四彈力方向的確定[情境探究]體育課上一同學(xué)將足球踢向斜臺(tái),如圖所示。足球與斜臺(tái)作用時(shí)斜臺(tái)給足球的彈力方向如何?要點(diǎn)提示

足球與斜臺(tái)的作用是球面與斜面的相互作用,足球所受彈力方向垂直于斜臺(tái)指向足球,即斜向左上方。[知識(shí)點(diǎn)撥]1.彈力的方向總與引起物體形變的外力方向相反,與施力物體恢復(fù)原狀的方向相同。類型方

向圖

示接觸方式面與面與接觸面垂直

點(diǎn)與面與接觸面垂直且過“點(diǎn)”

點(diǎn)與點(diǎn)與公共切面垂直

2.常見彈力的方向

類型方

向圖

示輕繩沿繩指向繩收縮的方向

輕桿可沿桿

可不沿桿

類型方

向圖

示輕彈簧沿彈簧形變的反方向

要點(diǎn)筆記

繩子只能產(chǎn)生沿繩指向繩收縮的拉力;桿可以產(chǎn)生沿桿的拉力、支持力以及不沿桿的彈力,具體分析要結(jié)合物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。[實(shí)例引導(dǎo)]例4(2021陜西黃陵縣中學(xué)高一期末)關(guān)于下面四幅圖中的彈力說法正確的是(

)A.甲圖中,桌面由于形變,對(duì)書產(chǎn)生了向上的支持力F2B.乙圖中,小車向右壓縮彈簧時(shí),彈力的方向如圖所示C.丙圖中,碗對(duì)筷子彈力沿筷子斜向上,如圖中箭頭所示D.丁圖中,繩對(duì)車的拉力沿著繩而指向繩拉伸的方向解析

彈力是施力物體的形變產(chǎn)生的,方向指向受力物體,A正確;彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的方向指向彈簧形變的反方向,B錯(cuò)誤;碗對(duì)筷子彈力垂直于碗指向圓心,C錯(cuò)誤;繩對(duì)車的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向,D錯(cuò)誤。答案

A規(guī)律方法

判斷彈力方向的一般步驟(1)確定物體之間彈力作用的類型。(2)確定產(chǎn)生彈力的物體。(3)確定物體形變的方向。(4)確定物體產(chǎn)生的彈力方向。問題五彈力的大小[情境探究]如圖所示是一種彈簧測(cè)力計(jì),它的下端和一個(gè)鉤子連在一起,鉤子又與彈簧的下端相連,彈簧的上端固定在殼頂?shù)沫h(huán)上。(1)當(dāng)所掛物體的重力越大時(shí),彈簧拉伸越長(zhǎng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大,這一現(xiàn)象說明了什么?(2)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度是均勻的,說明彈簧的彈力和彈簧形變量之間有怎樣的定量關(guān)系?要點(diǎn)提示

(1)這一現(xiàn)象說明彈簧的彈力大小與彈簧的形變量有關(guān),而且形變量越大,彈力越大;(2)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度是均勻的,說明彈簧的彈力和彈簧形變量成線性關(guān)系。[知識(shí)點(diǎn)撥]1.對(duì)胡克定律的理解內(nèi)容在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比公式F=kx定律理解成立條件在彈性限度內(nèi)對(duì)x的認(rèn)識(shí)x是彈簧的形變量,不是彈簧形變后的長(zhǎng)度,可能為伸長(zhǎng)量(l-l0),也可能為縮短量(l0-l)對(duì)k的認(rèn)識(shí)k為彈簧的勁度系數(shù),只與彈簧本身有關(guān),由彈簧本身的材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)、匝數(shù)等因素決定。它反映了彈簧的軟硬程度,k值越大,彈簧越硬,其長(zhǎng)度越難改變F-x圖像

一條過原點(diǎn)的傾斜直線直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k推論彈簧彈力的變化量ΔF與彈簧的形變量的變化量Δx也成正比,即ΔF=kΔx由F1=kx1,F2=kx2推導(dǎo)而來2.彈力大小的計(jì)算方法(1)彈簧的彈力應(yīng)用胡克定律F=kx求解。(2)非彈簧彈力:一般要借助物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所遵循的物理規(guī)律求解,如力的平衡條件。[實(shí)例引導(dǎo)]例5(2021浙江溫州