3.1 重力与弹力 第一课时（教学课件）（共36张PPT）-高中物理人教版（2019）必修第一册

(共36张PPT)
1. 重力与弹力 第一课时
人教版（2019）物理（必修第一册）
第三章 相互作用——力
目录
素养目标
01
课程导入
02
新课讲解
03
总结归纳
04
课堂练习
05
正确教育
素养目标
1.知道重力产生的原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念
2.知道力的三要素，会用力的图示和示意图来表示力
3.知道弹力产生的原因和条件，会分析弹力的方向
4.能通过实验探究弹力的大小与形变量的关系
5.能根据数据表格绘制F-x图像，求出弹簧的劲度系数
6.知道胡克定律的内容及公式
自然界的物体不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用。正是由于这些相互作用， 物体在形状、运动状态等许多方面会发生变化。如何来研究这些相互作用呢？在力学中，物体间的相互作用抽象为一个概念——力（force）
力是一个物体对另外一个物体的作用，认识一个力，需要弄清以下几个问题：
谁受到的力，谁施加的力？
怎样量度它的大小？
它的方向如何？作用点在哪里？
思考：
分析空中人所受的重力，关于上述问题怎么回答？
正确教育
重力
水因受重力作用而飞流直下，形成瀑布奇观，水为什么不会向上流呢？是什么力让它向下运动呢？
重力就是地球对物体的吸引力吗？
4.重力的公式
G = mg，g = 9.8 N/kg
g即重力加速度，其单位既可以是N/kg，又可以是m/s2
3.重力的测量：弹簧测力计
1.重力的产生
由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，单位：牛顿，符号：N
2.重力的方向：竖直向下，施力物体是地球
等效
（1）定义：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集中于一点，这一点叫作物体的重心。
5.重力的作用点——重心
质量均匀分布，形状规则的物体的重心，在几何中心上
质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关
（2）决定因素：与物体的形状和质量分布有关.
重心的高低会影响物体的稳度，重心越低稳度越高
古代汲水怕瓶，未装水时，它会倾倒；放到水里面，水会自动流进去
走钢丝的人，总是手握横杆，这样可降低重心，提高稳度
方法：先在 A 点把物体悬挂起来，通过 A 点画一条竖直线 AB，由于A点悬线的拉力跟薄板的重力平衡，薄板的重心必定在AB连线上。
然后，再选另一处D点把物体悬挂起来，过D点画一条竖直线DE，薄板的重心必定在DE连线上。因此，AB和DE的交点C，就是薄板的重心。
Ａ
Ｂ
A
B
C
D
E
（3）判断方法：
该怎么样去表示力呢？
力的三要素：大小、方向、作用点
力的示意图
力的图示步骤:(1)定标度(2)三要素(3)标出符号
线段长度
箭头
箭尾
力的图示
1.用一条有向线段来表示力的三要素
(1)线段的长度—大小
(2)箭头的方向—方向
(3)起点(终点)—作用点
2.作图步骤：
(1)选定合适的标度；
(2)从作用点开始沿力的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定；
(3)画上箭头（表示力的方向）
6.力的图示与力的示意图
用100N的力水平向右推箱子，做出此力的图示。
20N
F
力的示意图不需要准确标度力的大小，常用于分析物体的受力分析
F
力的图示 力的示意图
区别 用来准确的表示力 用来粗略地分析物体受到的力
需要准确地画出力的大小、方向和作用点 突出力的方向和作用点，粗略的表示力的大小
联系 都是用有向线段来表示力，使抽象的力具体化、直观化 （多选）关于物体的重心，下列说法中正确的是( 　　)
A.任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合
B.用一根绳子将物体悬挂而处于静止状态，该物体的重心一定在悬绳的延长线上
C.任何物体的重心都必须在物体上
D.有固定形状的物体的重心相对于物体的位置，不因物体升高、降低或倾斜而发生变化
经典例题
BD
关于物体所受的重力，以下说法中正确的（ 　）
A.物体只有在地面静止时才受到重力作用
B.物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力
C.物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力
D.同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都一样大
经典例题
D
正确教育
弹力
日常生活中的很多相互作用，如推、拉、提、压、击球与射箭等，都是在物体与物体接触时发生的，这种相互作用可以称为接触力。
蹦极
跳水
撑竿跳
蹦床
接触力：物体与物体直接接触才发生的力。
非接触力：物体与物体不接触就可发生的力。例如：重力、电场力、磁场力等。
下面我们先研究弹力
接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力
物体在力的作用下形状或体积发生改变叫作形变.
弹性形变：能恢复到原来形状的形变
非弹性形变：不能恢复到原来形状的形变
压力
一块三角形有机玻璃压在另一块有机玻璃上，发生的形变肉眼不能看出。但是，形变使有机玻璃内不同部位的光学性质产生了差异，特殊的光通过不同部位时发生不同的变化.
用手捏玻璃瓶，细管中的水柱高度在上下变化。说明受压时玻璃瓶发生形变。
玻璃瓶发生了微小形变，挤压瓶内的水上升
力学放大法
光学放大法
演示：通过平面镜观察桌面的微小形变
1、实验器材：两个平面镜M和N、一束光、一张大桌子，刻度尺。
2、实验步骤：如图在一张大桌子上放两个平面镜M和N。
3、让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。
4、按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。
视频演示：通过平面镜观察桌面的微小形变
练习：在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P。用力压桌面时，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是（　　）
A．光斑上移
B．光斑下移
C．光斑左移
D．光斑右移
P
M
F
N
B
解析：若在两镜之间桌面用力F下压，M、N将向中间倾斜，光束的入射角减小，由光的反射定律可知，光点会在刻度尺上由上向下移动；故选：B。
① 重力
（1）重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力，施力物体是地球.
（2）重力的大小：G = mg .
（3）重力的方向：始终竖直向下.
（4）确定重心的方法：①质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心；②对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定重心的位置
力的表示
①力的图示：按一定的比例作出的带有箭头的有向线段，把力的三要素都表示出来；
②力的示意图：只画出力的作用点和方向，表示这个物体在这个方向上受到了力，线段的长短粗略地表示力的大小.
1
理想化模型，不一定在物体上
大小、方向和作用点
下列关于力的说法正确的是( )
A.踢出去的足球向前飞行的过程中，受到运动员的脚给它的力和重力的作用
B.力有时能脱离物体而独立存在
C.力既有大小又有方向，是矢量
D.只有相互接触的物体间才能产生作用力
C
答案：C
解析：运动员把足球踢出，踢球的过程运动员对足球有力的作用，但踢出去的足球向前飞行的过程中，受到重力和空气阻力的作用，运动员的脚对足球没有力的作用，A错误；力是物体和物体之间的相互作用，不能离开施力物体和受力物体而单独存在，有施力物体必有受力物体，B错误；力既有大小又有方向，是矢量，C正确；力可以分为接触力和非接触力，两物体不相互接触也可能产生作用力，例如两磁铁不相互接触，但是同名磁极间有排斥力，异名磁极间有吸引力，D错误.
如图是一个质量分布均匀的铁球的重力的图示，则( )
A.力的图示中重力的作用点在重心上，表示其他部分不受重力
B.力的图示中重力的方向垂直平面向下，当放在斜面上，则垂直斜面向下
C.根据力的图示可得铁球重力的大小为50 N
D.力的图示中标度是唯一的，必须是25 N
C
答案：C
解析：重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是其他部分不受重力，A错误；重力方向竖直向下，当放在斜面上也是竖直向下，B错误；根据力的图示可得铁球重力的大小为50 N，C正确；力的图示中标度是任意的，D错误.
（多选）如图所示，一条长40 cm的链子对称地挂在光滑圆环上，稍加扰动，链子从右侧滑下至链子刚离开圆环的过程，下列说法正确的是( )
A.链子重心下移了20 cm
B.链子重心下移了10 cm
C.下滑过程中链子重心先上移再下移
D.下滑过程中链子重心一直下移
BD
答案：BD
解析：初始时链子的重心距圆环下端10 cm，刚离开圆环时，链子重心距圆环下端20 cm，则链子重心下移了10 cm，A错误，B正确；下滑过程中，可将链子左侧与链子右侧下端相同长度相互抵消，如图所示，观察右侧剩余部分，可知重心一直下移，C错误，D正确.
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