物理必修 第一册1 重力与弹力导学案及答案

3.1  重力与弹力

1．知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因。

2．知道力的作用的相互性及力的三要素，会用力的图示和示意图来表示力。

3．知道重力的产生及三要素，理解重心的概念。

4. 初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围

1、教学重点：

（1）1.重力的大小和方向，会用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）计算重力。

（2）弹力方向判断。

2、教学难点：

    弹力方向判断、胡克定律。

【自主学习】

一．     力的概念

问题物体的运动状态改变说明物体什么量在发生改变.(投影叫学生回答)

总结：物体的速度改变物体的运动状态改变

  1.力的定义：                                    。

举例：我们用手拍打桌子时，是手给桌子一个力，可为什么我们的手也会感到疼痛呢？

  2.力的作用效果：

  （1）                                    。[来源:学科网ZXXK]

  （2）                        。

  3．力的性质：

  （1）力的物质性：不能离开物体而存在。

  （2）力的相互性：施力物体同时也是受力物体，物体间力的作用是相互的。

问题：用大小相等的力沿不同的方向推门，门的运动一样吗？

  （3）、矢量性:力是有大小和方向的物理量（矢量），力的大小可以用弹簧称测量，力的单位：牛顿符号N。1N到底有多大？

一本书大约是290到300克重约3N[来源:学科网ZXXK]

力的三要素:                                 。

问题：我们可以怎样把力的三要素完整的表示出来呢？

  4．力的图示和示意图

例1：一个人在水平面上用平行于水平面的力100N推动木箱做匀速直线运动，是画出这个力的图示。

练习：一个人用30N的与水平方向成300角的的力来推车，做出这个力的图示。

二、 重力（投影）

1.定义：                                                       ，叫做重力。重力就是重量。

提问：重物受到的重力的施力物体和受力物体各是谁？

学生：施力物体是地球，受力物体是重物。

2.产生条件：是由于地球的吸引。

3.重力的大小和方向

实验：手提弹簧称及其下挂的钩码，测出钩码的重力；在竖直方向上用不同的方式运动，观察弹簧称示数及其变化。

(引导学生根据实验，并结合二力平衡知识得出结论)

⑴重力的大小：

重力的大小可以用弹簧秤测出。

在静止的情况下，物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，在数值上等于物体重力的大小。

问：以上的这种情况这样说对不对：悬绳的拉力就是重力？

重力大小与物体质量关系： G＝mg（g＝9.8N/kg）

强调：g值在地球的不同位置取值不同，一般情况下忽略这个差异，可认为g值是恒定的。

实验：从静止释放的小石块总是竖直下落，重锤线的方向总是竖直向下。

⑵重力的方向：                      。

⒋重心

⑴概念:物体的各部分所受到重力的作用点，叫物体的重心。

⑵与重心位置有关的因素：

①与物体的形状有关；

②与物体的质量分布有关。

同学们在初中知识的基础上，找出这些质量分布均匀的物体的重心（投影分析）

[来源:学§科§网]

质量分布均匀的形状不规则的薄板形物体的重心可用二次悬挂法或寻找支点法找到。

学生动手找自己的不规则薄板的中心，并且说出其原理。

演示讲解：不倒翁的制作就是改变椭圆空腔的重心。

归纳：物体的重心可在物体之上，也可在物体之外。

物体的稳定程度与重心的高低及支承面的大小等有关。

例2.如图3-1-3所示，一个空心均匀球壳里注满水，球的正下方有一小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会 (    )

A.一直下降       B.一直上升

C.先升高后降低   D.先降低后升高[来源:学&科&网]

【解析】

弹力

1、定义：

2、产生条件：

弹力施力物体为：                     受力物体为：

一、弹力的方向及判断

例：判断下述情景中弹力及其方向

总结归纳几种常见弹力的方向： 

1、物体间接触压力和支持力的方向： 

 2、弹簧产生的弹力方向：

 3、绳子拉力的方向：

例1．请在图中画出物体A所受的弹力．

请在图中画出杆及球所受的弹力

        甲             乙              丙                  丁   
 

问题：在下图中，地面和倾斜的墙面对小球有没有弹力的作用呢?

4、弹力判断方法：

三、弹力的大小及胡克定律  

问题：弹簧弹力的大小与哪些因素有关？（讨论回答）

问题：那么弹簧的弹力大小到底与形变的大小有什么样的关系？怎样验证？

1、胡克定律的内容：

2、表达式：                            

   式子中的k是            ，单位是         ，符号是           ．生活中常说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”指的就是它们的劲度系数不同。弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关，这个量反映了弹簧的特性。式中的x是                   ，即伸长或缩短的量。

例2.一根长6cm的橡皮条上端固定，下端挂0.5N物体时长度为8cm，要再拉长1cm则再挂多重物体？劲度系数是多少？

1.关于重力，下列说法正确的是

A．重力的方向一定垂直物体所在处的地面   

B．重力的方向总是竖直向下

C．重力就是地球对物体的吸引力

D．重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力

2.下列关于力的说法正确的是

A．磁铁间有作用力，说明力可以离开物体而独立存在

B．只有接触的物体间才有力的作用

C．一个力必定与两个物体相联系

D．力可以用天平测量 [来源:学|科|网]

3.下述不正确的是

A．力是使物体运动状态改变的原因

B．物体受到几个力的作用，运动状态一定改变

C．力可以由一个物体传到另一个物体

D．一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体.  

4.关于重心的说法，正确的是

　　A．重心就是物体内最重的一点　

B．有规则形状的物体，其重心必在物体的几何中心

　　C．把一物抬到高处，其重心在空间的位置也升高了

D．背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外

5在下列各图中，A、B两球间一定有弹力作用的是(　　)

6、(多选)如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态，则关于A、B两个物体间及物体A与墙面间弹力的说法正确的是(　　)[来源:学科网ZXXK]

A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力

B．A、B两个物体间不仅接触，且一定有弹力的作用

C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力

D．物体A与墙面间不仅接触，且一定有弹力的作用

1．下列说法中正确的是(    )

A．某施力物体同时也一定是受力物体。

B．没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在。

C．找不到施力物体的力是不存在的。

D．有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的。

2．下列说法中正确的是(   )

A．力是物体对物体的作用。   

B．只有直接接触的物体间才有力的作用。

C．由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在。

D．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用。

3．关于重力的说法，正确的是(    )

A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的。

B．物体在地球表面附近无论是静止，还是向上或向下运动，它都受到重力。

C．重力就是静止的物体对竖直悬绳的拉力 。

D．物体本身就有重力，所以重力没有施力物体。

4．下列关于重力的方向的说法，正确的是(    )

A．重力的方向总是竖直向下的。

B．重力的方向总是指向地心。

C．重力的方向总是和支持物体的支持面垂直。

D．由于地球是一个大球体，所以重力的方向是无法确定的。

5．一个物体重2 N，那么在下列哪些情况下受的重力还是2N

A．将它放到水里，它被浮起     

B．将它放到月球或木星上

C．将它放到高速行驶的列车上     

D．将它从直升飞机上抛下

6．一条放在地面上的长为L的柔软匀质粗绳，向上提其一端刚好拉直时，它的重心位置升高了__________；长为L的均匀直钢管平放在水平地面上，现抬起其一端使其与水平地面成30o角时，它的重心位置升高了___________。

7．画出下面物体所受重力的图示[来源:学科网ZXXK]

(1)放在水平地面上的重为3.0×106 N的木箱。

(2)质量为8kg的小球在空中自由下落时(不计空气阻力)所受力的图示(g取10N/kg)。

8下列关于产生弹力的条件说法正确的是    (      )
A．只要两个物体接触就一定产生弹力
B．两物体间有弹力作用就一定是相互接触的
C．只要物体发生形变就一定有弹力产生
D．只有发生弹性形变的物体间才产生弹力

9．下列说法中正确的是（      ）

A．木块放在桌面上所受到向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的

B．用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的弹力是由于木头发生形变而产生

C．绳对物体拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向

    D．挂在电线下面的电灯受到竖直向上的拉力，是因为电灯发生微小的形变而产生的

10.原长为16cm的轻质弹簧,甲、乙两人同时用100N的拉力向外拉弹簧时,弹簧长度变为18cm,若将弹簧一端固定在墙壁上,另一端由甲一人用200N的力拉弹簧,这时弹簧长度为__________cm,此弹簧的劲度系数为________N/m.

参考答案：

小试牛刀：

1BD   2C   3B   4CD、5、B 6、BC

当堂检测：

1 AC   2 A    3AB    4A   5ACD    6 L/2     L/4 7略 8、B  9B 10、10 、5000