2021學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)生的原因科學思維通過實驗探究彈簧彈力和形變量的關系，理解胡克定律，了解科學研究方法科學探究知道壓力、支持力和繩的拉力都是彈力，會分析彈力的方向，能正確畫出彈力的示意圖；了解彈力在生產(chǎn)和生活中的應用，體會物理與生產(chǎn)和生活息息相關科學態(tài)度與責任體驗同一物理規(guī)律的不同描述方法，培養(yǎng)科學價值觀，培養(yǎng)他們交流溝通的能力，提高理論與實踐相結合的能力梳理主干新知初感悟

重力及重心的理解

2、重心的性質及確定方法（1）重心的特點：重心是重力的等效作用點，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．物體質量分布情況。b．物體的形狀。（3）重心位置的確定方法①質量分布均勻、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點把物體懸掛起來，通過A點畫一條豎直線AB，然后再選另一處C點把物體懸掛起來，同樣通過點畫一條豎直線CD，AB和CD的交點O，就是薄板的重心(如下圖所示)。對重力認識的四個常見錯誤1、誤認為重力與地球對物體的引力相同。2、誤認為重力的方向垂直于支撐面。3、誤認為重力的重心必在物體上。4、誤認為重力的大小與物體運動狀態(tài)有關?！镜淅弧?、把一個薄板狀物體懸掛起來,靜止時如圖所示。則對于此薄板狀物體所受重力的理解,下列說法正確的是()A.重力就是地球對物體的引力 B.重力大小和物體運動狀態(tài)有關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，不是地球對物體的引力，故A錯誤；B.重力的大小與物體的運動狀態(tài)無關，故B錯誤；C.重力的方向豎直向下，故C錯誤；D.因為繩對板的拉力與板受的重力為一對平衡力，必在一條直線上，所以重心一定在細線的延長線上，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，由于要恢復原狀，對與它接觸的物體產(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。接觸力按其性質可歸納為彈力和摩擦力?！狙菔尽课矬w受力時會產(chǎn)生形變，但有時形變很小，不易觀察。在如下圖中，一塊三角形有機玻璃壓在另一塊有機玻璃上，發(fā)生的形變很小，肉眼不能看出。但是，形變使有機玻璃內不同部位的光學性質產(chǎn)生了差異，讓特殊的光通過時，可以看到這種差異。【設計實驗】在一個大桌上放兩個平面鏡，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移動很大的距離。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)物體的運動狀態(tài)分析物體應具有的受力特點。③結合前兩點推斷物體是否還需受彈力作用。(3)“假設法”判斷：常見以下三種情形。①假設與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的狀態(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假設有彈力，看看研究對象還能否保持平衡或原來的運動狀態(tài)．若能保持，則說明有彈力；若不能保持，則說明沒有彈力。③假設沒有彈力，看看研究對象還能否保持平衡或原來的運動狀態(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，是因為汽車發(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，是因為橋面發(fā)生了彈性形變D.汽車受向上的彈力，是因為汽車發(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；由于橋面發(fā)生彈性形變，所以對汽車有向上的彈力，C對，D錯；由于汽車發(fā)生了形變，所以對橋面產(chǎn)生向下的彈力，A對。答案：AC三、胡克定律

實驗：探究彈力和彈簧伸長量的關系

二、實驗器材鐵架臺、毫米刻度尺(米尺)、輕彈簧、鉤碼(一盒)、三角板、鉛筆、坐標紙等。

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，以彈簧的伸長量x為橫坐標，用描點法作圖。連接各點，得出彈力F隨彈簧伸長量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)和作圖不準產(chǎn)生的誤差，為了減小偶然誤差要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。2、系統(tǒng)誤差：彈簧豎直懸掛時未考慮彈簧重力的影響產(chǎn)生的誤差，為減小系統(tǒng)誤差，應使用較輕的彈簧。六、注意事項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、測量彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。3、描點畫線時，所描的點不一定都落在一條曲線上，但應注意一定要使各點均勻分布在曲線的兩側。4、記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應關系及單位?！净A練習】1、有一圓形的均勻薄板，若將其中央挖掉一個小圓板變成一個圓環(huán)，如圖所示，則下列說法正確的是（）A.重心位置向外側偏移，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動，根據(jù)圖中所給信息和所學知識你可以得出的結論是（）A.物體各部分都受重力作用，但可以認為物體各部分所受重力集中于一點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量分布無關D.力是使物體運動的原因答案：A解析：物體各部分都受重力作用，但可以認為物體各部分所受重力集中于一點，這個點就是物體的重心，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錯誤；從圖中可以看出，汽車（包括貨物）的形狀和質量分布發(fā)生了變化，重心的位置也就發(fā)生了變化，故C錯誤；力不是使物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，所以D錯誤。

4、在半球形光滑容器內，放置一細桿，如圖所示，細桿與容器的接觸點分別為A、B兩點，則容器上A、B兩點對細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點處的彈力垂直于細桿向上 D.A點處的彈力指向球心O答案：CD解析：半球形光滑容器對細桿A、B兩點處都有支持力。在A處：