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3.1.1重力和彈力
人教版高一物理必修1第一學(xué)期第三章3.1.1重力和彈力
第三章 相互作用力 -----力
核心素養(yǎng)目標(biāo)
1、物理觀念：（1）知道重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的。
（2）知道重力的大小和方向。會用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）計算重力。
（3）知道用懸繩掛著的靜止物體、用水平支持物支持的靜止物體，對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫?，大小等于物體受到的重力。
（4）知道重心的概念以及質(zhì)量分布均勻的物體重心的位置。
（5）知道什么是彈力，彈力產(chǎn)生的條件是什么。
（6）掌握胡克定律。
2、科學(xué)思維：（1）讓學(xué)生自己動手，找不規(guī)則薄板的中心培養(yǎng)學(xué)生動手的能力。
（2）通過“重心”的概念，讓學(xué)生知道等效替代是物理學(xué)研究的一種方法。
3、科學(xué)探究：通過觀察和實驗掌握胡克定律，培養(yǎng)一定的觀察能力和初步的分析能力
4、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：（1）通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，初步認識科學(xué)對人類生活的影響，增強學(xué)習(xí)物理知識、探究自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的興趣．
（2）通過探究活動和小組合作培養(yǎng)學(xué)生善于將自己的見解公開和與他人交流和合作的能力和合作精神。
教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)重點：1．重心的概念以及質(zhì)量分布均勻的物體重心的位置。。
2．彈力的產(chǎn)生條件和方向
3．胡克定律
教學(xué)難點：1．重心概念的理解。
2．彈力的產(chǎn)生條件和方向和掌握胡克定律的應(yīng)用
情境導(dǎo)入
一、物體的運動狀態(tài)和運動狀態(tài)的變化
1、物體的運動狀態(tài)哪個物理量來描述？
速度
2、運動狀態(tài)的變化有那幾種情形？
速度的大小發(fā)生變化
速度的方向發(fā)生變化
速度的大小和方向都發(fā)生變化
二、物體的形變
在外界的作用下，物體的形狀或體積發(fā)生了變
化，就說物體發(fā)生了形變。
知識講解
一、力
1、定義：物體與物體之間的相互作用
物質(zhì)性：
力不能離開施力物體和受力物體而單獨存在
相互性：
一個力總是聯(lián)系著兩個物體，施力物和 受力物同時存在、同時作用
矢量性：
力是矢量，既有大小，又有方向
獨立性：一個物體可能同時受多個力作用，每一個力都產(chǎn)生獨立的作用效果。
2、作用效果：
1）力使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變
2) 力是使物體產(chǎn)生形變的原因
知識講解
知識講解3、力的測量：測力計(彈簧秤)4、力的單位：牛頓 － N知識講解知識講解
3、力的作用效果：
①改變物體的運動狀態(tài)（動力效果）【產(chǎn)生加速度】
②使物體發(fā)生形變（靜力效果）
思考與討論 ： 力的作用效果與哪些因素有關(guān)？
知識講解
打臺球時，擊球用力的大小和方向都會影響球能否入袋。
用同樣大小的力推門，手的作用點不同，推門的難易程度不同。
力的三要素：大小、方向、作用點。
知識講解
4、影響力的作用效果的因素：
力的大小、方向和作用點------力的三要素：
(1）力的大?。?br/>力的大小可用彈簧測力計測量。在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N
(2）三要素相同的力，作用效果相同；大小、方向相同，僅作用點不同，力的作用效果也可能相同（例如推力和拉力）。
知識講解二、力的表示1、力的示意圖：簡易表示力的作用點和方向，力的大小用數(shù)據(jù)標(biāo)明。例：物體受到水平向右的拉力為15N，請畫出這個力的示意圖。F=15N2、力的圖示：帶箭頭的線段知識講解三、力的分類：性質(zhì)力：按力的產(chǎn)生原因命名的力是性質(zhì)力效果力：按力的作用效果命名的力是效果力知識講解
1.力的四個重要性質(zhì):
(1)物質(zhì)性:力不能脫離施力物體和受力物體而單獨存在。
(2)相互性:力的作用是相互的。施力物體同時也是受力物體。
(3)矢量性:力是矢量,它既有大小,又有方向。
(4)獨立性:任何一個力都能獨立地產(chǎn)生作用效果,使物體發(fā)生形變或使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化。
2.力的兩種作用效果:
(1)使物體產(chǎn)生形變(即物體的形狀或體積發(fā)生變化)。
(2)使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(即物體的速度大小或運動方向發(fā)生改變)。
3.力的作用效果與力的三要素的關(guān)系:力的作用效果是由力的大小、方向和作用點共同決定的。
知識講解
4.力的圖示和力的示意圖的區(qū)別與聯(lián)系:
知識講解
物體A對B的壓力是20N，如圖所示，試畫出這個力的圖示。
歸納
1.力的大小是標(biāo)度的整數(shù)倍（2-5倍），至少2倍；
2.標(biāo)度可以為小數(shù)；
3.箭頭畫在線段末端；
4.有多個力作用在同一個物體上，選同一個標(biāo)度。
知識講解
知識講解1.（多選）下列關(guān)于力的說法，正確的是（)A．對于力，只需要說明其大小，不需要說明其方向B．力不能離開施力物體或受力物體而獨立存在C．力的大小可以用彈簧測力計測量D．一個力的作用效果由力的大小和方向共同決定，與作用點的位置無關(guān)解析力是矢量，既有大小，又有方向，對于力，既要說明其大小，也要說明其方向，故A錯誤．因為力是物體對物體的作用，所以力不能離開施力物體或受力物體而獨立存在，力的大小可以用彈簧測力計量，故B、C正確．力的作用效果由力的大小、方向和作用點共同決定，故D錯誤．BC知識講解
2、下面關(guān)于力的說法，正確的是（ )
A．射出的炮彈向前飛行的過程中，受到推力和重力的作用
B．物體相互作用時，先有施力物體，后有受力物體
C. 力是使物體發(fā)生形變或使物體運動狀態(tài)改變的原因
D．用拳頭擊打棉花包，拳頭不會感到疼痛，說明棉花包對拳頭沒有作用力
解析
射出的炮彈并不受推力的作用，向前飛行是因為具有慣性，故A錯誤；物體間相互作用時，相互作用的力是同時產(chǎn)生的，施力物體同時也是受力物體，故B錯誤；力是使物體發(fā)生形變或使物體運動狀態(tài)改變的原因，故C正確；力的作用是相互的，一定有施力物體和受力物體，拳頭不疼只是力不夠大，不是棉花包對拳頭沒有作用力，故D錯誤．
C
知識講解1、萬有引力：存在于一切物體之間，相互作用的強度隨距離的增大而減小。2、電磁相互作用：存在于電荷與電荷、磁體與磁體、電流與電流之間，他們本質(zhì)上是同一種相互作用的不同表現(xiàn)，作用規(guī)律與萬有引力相似。3、強相互作用：存在于原子核內(nèi)質(zhì)子質(zhì)子、質(zhì)子與中子、中子與中子之間，它是短程力，作用范圍只有約m。4、弱相互作用：在放射現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)的，也是短程力。強度只有強相互作用的四種基本相互作用知識講解
一、 重力
1、定義：由于地球的吸引而使物體受到的力
2、重力的施力物體：地球
3、重力的大?。篏=mg
g=9.8m/=9.8N/kg
4、重力的方向：豎直向下
5、重心：（或垂直于水平面向下）
一個物體的各部分都要受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力集中作用于一點，這一點叫做物體的重心。
各部分都要受
到重力作用
各部分受
到的重力
作用集中
于一點
知識講解
①形狀規(guī)則，質(zhì)量均勻分布的物體，它的重心在其幾何中心處。
②質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)質(zhì)量的分布有關(guān)。
(2）重心的位置：
③重心的位置是可以變化的。
知識講解知識講解
⑤懸掛法（二力平衡）確定薄板重心的位置。
④重心不一定在物體上。
知識講解
支撐法找重心
我們有哪些方法來表示物體受到的力呢？
知識講解2．支撐法平衡時，鉛筆受到兩個力：豎直向下的重力手指對鉛筆豎直向上支持力FN思考：上述方法的原理是什么？二力平衡豎直向下的重力G.由二力平衡知識可知，這時鉛筆保持平衡，如果重心O不在手指的正上方，支持力FN和重力G將不在同一直線上，鉛筆就不能保持平衡了．
知識講解
⑥重心越低，支撐面越大，物體的穩(wěn)定程度越高
例如：給輪船、汽車等運輸工具裝貨時，密度大的貨物裝在底部，密度小的貨物裝在上部，以便降低重心，提高穩(wěn)定性。
知識講解重心與實際生活網(wǎng)紅打卡地西安不倒翁女孩不倒翁不倒的原因是因為它的重心設(shè)計巧妙，下列說法正確的是(　 　)A．重心在“不倒翁”的幾何中心上B．“不倒翁”的重心很高C．“不倒翁”的重心很低D．“不倒翁”的重心不在物體上C知識講解跳高姿勢的變化是不斷刷新跳高成績的關(guān)鍵之一，請你談一談背越式跳高與跨越式跳高相比有什么優(yōu)點．分析：運動員采用跨越式跳高上升到同樣的高度重心升高的高度小。優(yōu)秀跳高運動員都采用"背越式"技術(shù)。知識講解(1）重力是非接觸力；(2）重力的施力物體是地球；(3）物體所受的重力與物體所處的運動狀態(tài)以及是否受到其他力無關(guān)；(4）重力不一定等于地球?qū)λ奈Γ?5）重力隨緯度的升高而增大；(6）重力隨物體離地高度的增加而減?。?7）地球上的物體都受到重力的作用，無論質(zhì)量大小，也無論有無生命。特別注意：知識講解知識講解一杯子裝滿水，杯的底部有一個小孔，在水從小孔不斷流出的過程中，杯連同杯中水的共同重心將()A、一直下降B、一直上升C、先升后降D、先降后升D知識講解把一個月牙狀的薄板懸掛起來，靜止時如圖所示．則薄板的重心可能是圖中的（)A.A點B.B點C.C點D.D點D知識講解下圖中,質(zhì)量分布均勻的物體A受到的重力都是8 N,試畫出物體A所受重力的示意圖。答案:如下圖知識講解把一個邊長為 L 的正方形薄板繞C 點緩慢轉(zhuǎn)動 45°，則物體的重心位置升高了多少？知識講解知識講解彈力知識講解知識講解（1）按形變的形式分類：知識講解(2）按形變程度分明顯形變：肉眼可直接觀察到微小形變：肉眼不易直接觀察到(3）按形變效果分彈性限度塑性形變（非彈性形變）:例如橡皮泥、保險絲彈性形變：例如彈簧（可否恢復(fù)）如果形變過大，超過一定限度，即使撤去作用力，物體也不能完全恢復(fù)原來的形狀，這個限度叫彈性限度發(fā)生形變的物體在停止受力后，能恢復(fù)原狀的形變稱為彈性形變知識講解形變：物體在力作用下形狀或體積發(fā)生改變非彈性形變：生活中還有些物體發(fā)生形變并撤消力以后不能恢復(fù)原狀，如橡皮泥、保險絲等。彈性形變：有些物體在力的作用下發(fā)生形變，力撤消后又能夠恢復(fù)原狀。

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