高考物理一轮总复习 第三章 第5讲 重力 形变和弹力 摩擦力 胡克定律教案 新人教版必修1(1)

第三章相互作用（上）(2020新版)（重力、弹力和摩擦力）前言：《李老师物理教学讲义》由李老师高中物理教研室一线教师根据本人多年教学经验，以及人教版教学大纲（最新版）和教材，精心编撰的教学讲义。

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——李老师高中物理教研室一、重力和弹力1．力（1）力是物体与物体之间的相互作用。

在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号N。

（2）力的三要素：力的大小、方向和作用点。

（3）力的性质：例题1-1.（2019·南充高一期中）下列说法中正确的是（）A．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球在飞行中受到一个向前的推力C．甲用力把乙推倒，只是甲对乙用力，而乙对甲没用力D．两个物体发生相互作用不一定相互接触答案：D例题1-2.如图所示，用球拍击打乒乓球时，如果以球为研究对象，则施力物体是( )A．人 B．球拍C．乒乓球 D．无法确定答案：B（4）力的图示和力的示意图力可以用有向线段表示。

有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。

如图3.1-4，球所受的重力大小为6N，方向竖直向下。

这种表示力的方法，叫作力的图示。

在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向，即只需画出力的示意图。

例题1-3.下图甲、乙中物体A的重力均为10 N，画出它所受重力的图示。

答案：如图所示例题1-4.（2019 -温州模拟）足球运动员已将足球踢向空中，在下图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是（）答案：B（5）力的分类2.重力（1）定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力（gravity），单位是牛顿，简称牛，符号用N表示。

第二章 力 重力、弹力、摩擦力授课时间：2011年9月15号授课班级：高三（1）班授课老师：泰兴市第1高级中学【一】教学目标（一）知识与技能1、知道力的定义，力的性质，力的三要素，会画力的图示和力的示意图2、知道重力的产生，重力的大小，知道重心的含义及其分布与哪些因素有关3、理解弹力的产生条件，掌握弹力有无的判断方法和弹力方向的判断，掌握胡克定律，会用胡克定 律解决问题4、知道摩擦力的产生条件，掌握静摩擦力的有无的判断和静摩擦力的方向的判断，会计算滑动摩擦力的大小和方向的判断（二）过程与方法1、培养学生利用物理语言分析思考描述物理概念和规律的能力2、让学生自主学习，培养学生的探究能力，提高学生独立思考的能力（三）情感态度和价值观1、通过分析实际问题，激发学生的学习兴趣2、通过组织讨论，培养学生的合作精神，是学生体会到在交流中可以提高自己的能力【二】教学重点1、弹力的产生，弹力有无的判断和弹力方向的判断2、摩擦力的产生，静摩擦力有无的判断和静摩擦力的方向的判断，滑动摩擦力的大小和方向的判断， 正确理解最大静摩擦力的概念【三】教学难点1、弹力有无的判断和弹力方向的判断2、静摩擦力有无的判断和静摩擦力的方向的判断【四】教具实物投影仪【五】教学过程阅读课本理解和完善下列知识要点一、力1．力的概念(1)力是物体对物体的作用，物体之间的力是相互的．(2)力的作用效果：改变物体的________或使物体发生________．(3)力的三要素：________、________、________.2．力的性质(1)物质性：力不能脱离________而独立存在．(2)相互性：物体间力的作用是________的，只要有作用力，就一定有对应的________．(3)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用________．(4)矢量性：力既有大小，又有方向，力的运算遵循________定则，或________法则．(5)同时性：物体间的相互作用总是________产生，________变化，________消失的．泰兴市高三物理学科公开课教案3．力的图示和示意图(1)力的图示：力可以用带________的线段来表示．线段按一定比例(标度)画出，它的长短表示力的________，它的箭头指向表示力的________，箭尾(或箭头)表示力的________．(2)力的示意图：只在图中画出力的方向(无标度)．粗略地表示力的方向、作用点和大小．4．力的分类按性质分，可以分为重力、弹力、摩擦力、分子力等，按力的作用效果分，可以分为_______________________________________等。

考情分析摩擦力的分析与计算2020·北京卷·T112018·全国卷Ⅱ·T23 力的合成与分解2022·辽宁卷·T42022·广东卷·T12021·广东卷·T32021·重庆卷·T12019·全国卷Ⅲ·T16 共点力的平衡2022·浙江6月选考·T102022·河北卷·T72021·湖南卷·T52020·全国卷Ⅲ·T172020·山东卷·T82019·全国卷Ⅰ·T19实验：探究弹簧弹力与形变量的关系2022·湖南卷·T112021·广东卷·T112018·全国卷Ⅰ·T22实验：探究两个互成角度的力的合成规律2022·浙江6月选考·T17(2)试题情境生活实践类生活中的摩擦力的应用，索桥、千斤顶、刀、木楔的工作原理学习探究类探究弹簧弹力与形变量的关系，探究两个互成角度的力的合成规律，共点力平衡条件及应用，平衡中的临界问题第1讲重力弹力摩擦力目标要求 1.掌握重力的大小、方向及重心的概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解并掌握胡克定律.3.会判断摩擦力的方向，会计算摩擦力的大小．考点一重力和重心1．力(1)定义：力是一个物体对另一个物体的作用．(2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)．(3)性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征．2．重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．(2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量．同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的．(3)方向：竖直向下．(4)重心：物体的各部分都受到重力的作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心．①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布．②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．注意：重心的位置不一定在物体上．1．重力就是地球对物体的吸引力．(×)2．形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心．(×)3．重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关．(√)例1下列关于重力的说法中正确的是()A．物体只有静止时才受重力作用B．重力的方向总是指向地心C．地面上的同一物体在赤道上所受重力最小D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力答案 C解析物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，B错误；物体的重力随纬度增大而增大，因此地面上的同一物体在赤道上所受重力最小，C正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的重力，D错误．例2(2022·浙江1月选考·4)如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是()A．水桶自身重力的大小B．水管每秒出水量的大小C．水流对桶冲击力的大小D．水桶与水整体的重心高低答案 D解析水管口持续有水流出，而过一段时间桶会翻转一次，主要原因是流入的水导致水桶与水整体的重心往上移动，桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡，发生翻转，故选D.考点二弹力1．弹力(1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生的力的作用．(2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生形变．(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反．2．弹力有无的判断方法条件法根据弹力产生的两个条件(接触和形变)直接判断假设法在一些微小形变难以直接判断的情况下，可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合状态法根据研究对象的运动状态进行受力分析，判断是否需要弹力，物体才能保持现在的运动状态3.接触面上的弹力方向判断面与面点与平面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面4.弹力大小的计算(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力．注意：x表示形变量．(2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡条件来计算弹力．(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力．1．只要物体发生形变就会产生弹力作用．(×)2．轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向．(√)3．轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向．(×)轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较轻绳轻杆弹性绳轻弹簧图示受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变拉伸形变、压缩形变受外力作用时形变量大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略较大，不可忽略弹力方向沿着绳，指向绳收缩的方向既能沿着杆，也可以与杆成任意角度沿着绳，指向绳收缩的方向沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向考向1弹力的有无及方向判断例3下列图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是()答案 C解析选项A中小球只受重力和杆的弹力的作用，且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，故A错误；选项B中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错误；球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体，故C正确；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即选项D中大半圆对小球的支持力N2的方向应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D错误．例4如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是()A．细绳一定对小球有拉力B．轻弹簧一定对小球有弹力C．细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧一定对小球有弹力D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力答案 D解析当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，此时细绳的拉力T＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D正确．考向2杆的弹力方向判断及大小计算例5如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g.现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是()A．杆对小球的弹力一定竖直向上B．杆对小球的弹力一定沿杆斜向上C．杆对小球的弹力大小为mgD．杆对小球的弹力大小为(mg)2＋(ma)2答案 D解析对小球受力分析如图，由图可知，当a大小不同时，杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F>mg，选项A、B、C错误；由几何关系可知，F＝(mg)2＋(ma)2，选项D正确．考向3胡克定律的理解及应用例6(2023·福建连城县第一中学模拟)如图所示，质量为m和M的两个物体由原长为L0的轻弹簧连接，静置于水平桌面上，此时弹簧的实际长度为L，重力加速度为g，求：(1)弹簧的劲度系数是多少；(2)若将m向上缓慢提起，m至少向上移动多少距离才可以使M离开地面．答案(1)mgL0－L(2)M＋mm(L0－L)解析(1)对m受力分析可知，此时弹簧弹力大小为mg，弹簧被压缩，形变量为Δx＝L0－L 由胡克定律F＝kΔx及平衡条件有mg＝k(L0－L)，解得k＝mgL0－L(2)对M受力分析可知，M恰好离开地面时，弹簧弹力大小为Mg，弹簧被拉伸，形变量满足Mg＝kΔx′又k ＝mg L 0－L，联立解得Δx ′＝Mm (L 0－L )，则此时m 的移动距离s ＝Δx ＋Δx ′＝M ＋m m (L 0－L )．考点三 摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力． 2．产生条件 (1)接触面粗糙； (2)接触处有压力；(3)两物体间有相对运动或相对运动趋势．3．方向：与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反． 4．大小(1)滑动摩擦力：f ＝μN ，μ为动摩擦因数； (2)静摩擦力：0<f ≤f max . 5．弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力，则两物体间一定有弹力，若两物体间有弹力，但两物体间不一定有摩擦力．(均选填“一定有”或“不一定有”)1．滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反．( × ) 2．静摩擦力可能是动力，滑动摩擦力一定是阻力．( × ) 3．运动的物体不可能受到静摩擦力作用．( × ) 4．正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变．( √ )5．滑动摩擦力与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，滑动摩擦力越大．( × )1．计算摩擦力大小的“四点”注意(1)首先分析物体的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力．(2)滑动摩擦力的大小可以用公式f ＝μN 计算，而静摩擦力没有公式可用，只能利用平衡条件或牛顿第二定律列方程计算．这是因为静摩擦力是被动力，其大小随状态的变化而变化，介于0～f max 之间．(3)“f＝μN”中N并不总是等于物体的重力．(4)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小、接触面积的大小无关．2．计算摩擦力大小的思维流程考向1摩擦力方向的判断例7(多选)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示．则在向右行笔的过程中()A．镇纸受到向左的摩擦力B．毛笔受到向左的摩擦力C．白纸只受到向右的摩擦力D．桌面受到向右的摩擦力答案BD解析白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的最大静摩擦力，故A错误；在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力，故B正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故C错误；根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的摩擦力向右，故桌面受到向右的摩擦力，故D正确．例8(多选)(2023·山东省新泰一中月考)激光打印机是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放一叠白纸，每一张纸的质量均为m，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，则()A．第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左B．最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右C．下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右D．正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2答案CD解析第1张白纸相对于滚轮的运动趋势与滚轮的运动方向相反，则受到滚轮的静摩擦力方向与滚轮的运动方向相同，即受到滚轮的摩擦力向右，A错误；对除第1张白纸外的所有白纸进行研究，处于静止状态，水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力，方向与滚轮的运动方向相同，则根据平衡条件知，最后1张白纸受到纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反，即水平向左，B错误；根据题意，因上一张白纸相对下一张白纸向右滑动或有向右滑动的趋势，则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力一定向左，那么下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右，C正确；正常情况下单张纸打印必须满足滚轮与白纸之间的滑动摩擦力大于纸与纸之间的滑动摩擦力，则μ1>μ2，D正确．考向2摩擦力大小的计算例9(2023·江苏省昆山中学模拟)一本书约重6 N，有424页，书本正面朝上．现将一张A4纸夹在106～107页间，A4纸几乎能够覆盖整个书页，如图所示．若要将A4纸抽出，至少需用约1 N的拉力．不计书皮及A4纸的质量，则A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近()A．0.33 B．0.45C ．0.56D ．0.67答案 A解析 需用约1 N 的拉力克服最大静摩擦力，A4纸受正反两面的两个摩擦力，不计书皮及A4纸的质量，有1 N ＝2μG n n 1＝2×μ×6424×106 (N)，解得μ≈0.33，故选A.例10 木块A 、B 的质量分别为5 kg 和6 kg ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A 、B 之间的轻质弹簧被压缩了2 cm ，弹簧的劲度系数为400 N/m ，初始时两木块在水平地面上静止不动．现用与水平方向成60°角的拉力F ＝6 N 作用在木块B 上，如图所示．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g ＝10 m/s 2，则在力F 作用后( )A ．木块A 所受摩擦力的方向向左B ．木块A 所受摩擦力大小是12.5 NC ．木块B 所受摩擦力大小是11 ND ．木块B 所受摩擦力大小是15 N 答案 C解析 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以木块A 与地面间的最大静摩擦力为f m A ＝μN A ＝μm A g ＝0.25×50 N ＝12.5 N ，木块B 与地面间的最大静摩擦力为f m B ＝μN B ＝μm B g ＝0.25×60 N ＝15 N ，此时弹簧的弹力大小为F 弹＝kx ＝400×0.02 N ＝8 N ，弹簧的弹力均小于两木块受到的最大静摩擦力，木块处于静止状态，根据平衡条件，木块A 受到的摩擦力大小为8 N ，方向向右，木块B 受到的摩擦力大小也是8 N ，方向向左；当与水平方向成60°角的拉力F ＝6 N 作用在木块B 上时，假设木块B 仍静止，则木块B 受到的摩擦力大小为11 N ，小于最大静摩擦力，则假设正确，木块B 仍然静止，摩擦力方向向左，施加F 后，弹簧的形变量不变，则木块A 受力情况不变，木块A 受到的摩擦力大小仍为8 N ，方向向右，C 正确．课时精练1．关于重力的大小和方向，以下说法中正确的选项是( )A ．在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，也与是否存在其他力的作用无关B．在地球各处的重力方向都是一样的C．物体的重力作用在重心上，把重心挖去物体就不会受到重力作用D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化答案 A解析物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的，是万有引力的一个分力，而万有引力与运动状态无关，与其他力无关，故A正确；重力的方向总是竖直向下的，在不同的位置方向不一定相同，故B错误；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，所以重心是等效出来的，与其他部分没有区别，故C错误；重力等于质量与重力加速度的乘积，在不同的地方，质量不变，但重力加速度有可能会变化，两极的重力加速度最大，赤道最小，所以在地球的不同地方，物体的重力有可能变化，故D错误．2．(多选)下列各实例中力的方向描述正确的是()A．图甲中，半圆面对杆有弹力N1，地面对杆有弹力N2B．图乙中，篮球与地面作用时，地面对篮球有弹力NC．图丙中，物体A与传送带一起匀速向右运动，传送带对A有摩擦力fD．图丁中，物体A匀速下滑时，固定斜面对A有摩擦力f答案BD3．(2023·湖北省黄冈联考)下列说法中不正确的是()A．人走路时，会受到静摩擦力作用B．武警战士双手握住竖直固定的竹竿匀速上攀时，所受摩擦力的方向是向下的C．将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当增大手的握力时，酒瓶受到的摩擦力不变D．在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了答案 B解析人走路时相对地面有向后运动的趋势，故人会受到静摩擦力作用，A正确，不符合题意；握住竖直的竹竿匀速上攀时，由平衡条件可知，双手受到的摩擦力与重力等大反向，方向竖直向上，B错误，符合题意；手握住酒瓶，增大手的握力，会增大手与酒瓶间的最大静摩擦力，但酒瓶受到的摩擦力不变，始终与重力等大反向，C正确，不符合题意；在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了，D正确，不符合题意．4.磁吸式手机架是一种通过磁力固定住手机的支架，它可以随意粘贴固定在任何地方，调整角度也非常灵活，图为静止在水平面上的磁吸式手机架和手机．关于此情景下列说法正确的是()A．若手机质量为m，当地重力加速度为g，手机平面与水平面夹角为θ，则手机架对手机的支持力大小为mg cos θB．若仅将该手机改为竖屏放置(不改变吸盘角度且手机不接触水平面)，则手机架的支持力变小，导致手机容易滑落C．手机架对手机的作用力竖直向上D．当手机架的吸盘放置不水平时，手机架和水平面间有摩擦力答案 C解析手机受到四个力的作用，在垂直吸盘方向上，垂直吸盘向上的支持力与垂直吸盘向下的磁力和重力垂直吸盘向下的分力之和相等，故支持力大于mg cos θ，故A错误；不论横放还是竖放，吸盘角度不变，支持力不变，故B错误；由平衡条件可知，手机架对手机的作用力竖直向上，故C正确；由整体法可知，不论吸盘的角度如何，手机架和水平面间都没有摩擦力，故D错误．5.(多选)(2023·福建福安市第一中学模拟)水平面上的物体在水平方向上的力F1和F2作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，如图所示．已知F1＝6 N，F2＝2 N，下列说法正确的是()A．撤去F1的瞬间，物体受到的摩擦力大小仍为4 NB．撤去F1的瞬间，物体受到的摩擦力大小变为2 NC．撤去F2的瞬间，物体受到的合外力大小变为3 ND．撤去F2的瞬间，物体受到的摩擦力大小仍为4 N答案AD解析物体开始在水平方向受三个力作用而平衡，根据平衡条件可得物体所受的摩擦力大小为f＝F1－F2＝6 N－2 N＝4 N，方向水平向左．撤去F1的瞬间，物体受到的摩擦力大小仍为4 N，且方向不变，物体受到的合外力大小变为6 N，故A正确，B 错误；撤去F2的瞬间，物体受到的摩擦力大小仍为4 N，方向不变，物体受到的合外力大小变为2 N，故C错误，D 正确．6.(多选)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定()A．弹簧的原长为10 cmB．弹簧的劲度系数为200 N/mC．弹簧伸长15 cm时，弹力大小为10 ND．弹簧伸长15 cm时，弹力大小为30 N答案ABD解析当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为10 cm，故A正确；当弹簧的长度为5 cm时，弹力为10 N，此时弹簧压缩量x＝10 cm－5 cm＝5 cm＝0.05 m，根据胡克定律F＝kx得，k＝100.05N/m＝200 N/m，故B正确；当弹簧伸长量x′＝15 cm＝0.15 m时，根据胡克定律得F′＝kx′＝200×0.15 N＝30 N，故C错误，D正确．7.(2023·上海市模拟)如图所示，水平地面上有重力均为40 N的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了2.0 cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数k＝400 N/m，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，系统处于静止状态．现用F＝10 N的水平力推木块B，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力F作用后()A．木块A所受静摩擦力大小为10 NB．木块B所受静摩擦力大小为2.0 NC．木块B所受静摩擦力为0D ．弹簧的压缩量变为2.5 cm答案 B解析 对木块A 受力分析可知，在水平方向上受到水平向左的弹力及水平向右的摩擦力，根据胡克定律可知F 弹＝k Δx ＝400×2.0×10－2 N ＝8 N ，木块A 可受到的最大静摩擦力为f A max ＝μG A ＝0.25×40 N ＝10 N ，由于F 弹<f A max ，则木块A 保持静止状态，所以木块A 所受静摩擦力大小为8 N ，A 错误；对木块B 受力分析可知，在水平方向上受到水平向右的弹力、水平向右的摩擦力及水平向左的推力，根据平衡条件可知，木块B 所受静摩擦力大小为F ＝F 弹＋f B ，解得f B ＝2.0 N ，B 正确，C 错误；由于木块A 、B 的摩擦力都没达到最大静摩擦力，所以都保持静止状态，则弹簧的压缩量保持不变，D 错误．8.(2023·广东广州市培正中学模拟)如图所示，为一种倾斜放置的装取台球的装置，圆筒底部有一轻质弹簧，每个台球的质量均为m ，半径均为R ，圆筒的内径略大于台球的直径．当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置．若圆筒与水平面之间的夹角为θ，重力加速度为g ，忽略球与筒间的摩擦力．则弹簧的劲度系数为( )A.mg sin θ2RB.mg sin θRC.mg cos θRD.mg tan θR答案 A解析 小球整体处于平衡状态，对最上面的小球受力分析，沿筒方向受力平衡有mg sin θ＝ΔF＝k ·2R ，解得k ＝mg sin θ2R，故选A. 9.(2023·重庆市巴蜀中学月考)如图所示，在粗糙水平地面上依次放有两块质量分别为m 2＝4 kg 、m 3＝1 kg 且高度完全相同的木板A 、B ，质量m 1＝2 kg 的货物C 与两木板间的动摩擦因数均为μ1，木板A 与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，木板B 与地面间的动摩擦因数μ3＝0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，要使货物C 滑上木板A 时木板A 不动，而滑上木板B 时木板B 开始滑动，则μ1的大小可能是( )A ．0.1B ．0.2C ．0.35D ．0.45答案 C 解析 货物C 滑上木板A 时木板A 不动，对A 、B 整体受力分析得μ1m 1g ≤μ2(m 1＋m 2)g ＋μ3m 3g ，货物C 滑上木板B 时木板B 开始滑动，则对A 受力分析得μ1m 1g >μ3(m 1＋m 3)g ，联立解得0.3<μ1≤0.4，C 正确．10．(多选)(2023·广东省模拟)如图，研究漏斗落下的细沙形成的沙堆的形状，发现由漏斗落下的细沙会形成一个小圆锥体，开始时，沙堆会逐渐隆起，坡度变陡，随着圆锥体母线与底面夹角达到一定程度，漏斗落下的细沙将沿着圆锥体表面下滑，设此时沙面与底面夹角为θ，沙子间的动摩擦因数为μ.则下列说法正确的是( )A ．θ将越来越大B ．μ＝tan θC ．细沙将加速下滑D ．μ越大，圆锥体将堆得越陡答案 BD解析 当夹角达到一定程度，沙子将匀速下滑，有mg sin θ＝μmg cos θ，故μ＝tan θ，μ越大，θ将越大，圆锥体将堆得越陡，故B 、D 正确，A 、C 错误．11．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳始终处于弹性限度内)( )A ．86 cmB ．92 cmC ．98 cmD ．104 cm答案 B解析 设弹性绳的劲度系数为k .挂钩码后，弹性绳两端点移动前，绳的伸长量ΔL ＝100 cm －80 cm ＝20 cm ，两段绳的弹力大小为F ＝k ΔL ，对钩码受力分析，如图甲所示．由题意可知sin α＝45，则cos α＝35.根据共点力的平衡条件可得，钩码的重力为G ＝2k ΔL cos α.将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时，受力如图乙所示．设弹性绳伸长量为ΔL ′，弹力大小为F ′＝k ΔL ′，钩码的重力为G ＝2k ΔL ′，联立解得ΔL ′＝35ΔL ＝12 cm.弹性绳的总长度变为L0＋ΔL′＝92 cm，故B正确，A、C、D错误.12.如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中．已知手掌与书间的动摩擦因数μ1＝0.3，书与书间的动摩擦因数μ2＝0.2，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小．若每本书的质量为0.2 kg，该同学对书的水平正压力为200 N，每本书均呈竖直状态，重力加速度大小g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A．每本书受到的摩擦力的合力大小不等B．书与书之间的摩擦力大小均相等C．他最多能夹住42本书D．他最多能夹住60本书答案 C解析每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，因为每本书的质量相等，则每本书受到的摩擦力的合力大小相等，A错误；越靠外侧，书与书间的摩擦力越大，B错误；以这一摞书为研究对象，每只手对其最大静摩擦力为f1＝μ1N＝60 N，这一摞书受力平衡，则2f1＝n1mg，解得n1＝60，但书与书间的最大静摩擦力为f2＝μ2N＝40 N，除了左右两侧跟手接触的两本书，以剩下的这一部分书为研究对象，由平衡条件有2f2＝n2mg，解得n2＝40，加上与手接触的两本书，共42本书，C正确，D错误．。

重力 弹力 摩擦力1．重力：由于地球对物体的 而使物体受到的力；大小：G = ；方向： ．⑴ g 的特点：① 在地球上同一地点g 值是 ；② g 值随着纬度的增大而 ．③ g 值随着高度的增大而 ．⑵ 重心：物体的重心与物体的 、物体的 有关；质量分布均匀的规则物体，重心在其 ；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定． 2．形变和弹力、胡克定律：⑴ 物体在力的作用下 或 的变化叫形变；在形变后撤去作用力时能够 的形变叫做弹簧形变；当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全 的形状，这个限度叫弹性限度．⑵ 弹力：发生弹性形变的物体，由于要 ，会对与它接触的物体产生力的作用，这个力叫做弹力．弹力的产生条件是物体相互 ；物体发生 ．弹力的方向向总是与施力物体形变的方向 ．⑶ 胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F 跟弹簧伸长（或缩短）的长度x 成正比，表达式：F = （k 是弹簧的劲度系数，单位为N/m ；k 的大小由弹簧 决定；x 是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度）． 3．静摩擦、滑动摩擦、摩擦力、动摩擦因数：⑴ 静摩擦力：两个有相对 的物体间在接触面上产生的阻碍相对 的力叫静摩擦力． ⑵ 滑动摩擦力：两个有相对 的物体间在接触面上产生的阻碍相对 的力叫滑动摩擦力．_____f 1．小明对重力有以下四种认识，其中正确的是 （ ） A ．重力方向总是垂直于物体的表面 B ．重力方向总是竖直向下 C ．物体的重心一定在物体上 D ．在同一地点，同一物体静止时所受的重力与其运动时所受的重力不一样2．在图中，A 、B 均处于静止状态，则A 、B 之间一定有弹力的是 （ ） 3．下列关于摩擦力的说法正确的是 （ ） A ．摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 B ．摩擦力的大小与相应的正压力成正比C ．运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用D ．静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反〖考点1〗弹力方向的判断及大小计算【例1】如图所示，一重为10N 的球固定在支杆AB 的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N ，则AB 杆对球的作用力 （ ） A ．大小为7.5 N B ．大小为10 NC ．方向与水平方向成53°角斜向右下方D ．方向与水平方向成53°角斜向左上方 【变式跟踪1】小车上固定一根弹性直杆A ，杆顶固定一个小球B ，如图所示），现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是 （ ） 〖考点2〗静摩擦力方向的判断【例2】如图所示，物体P 、Q 在力F 作用下一起以相同速度沿F 方向匀速运动，关于物体P 所受的摩擦力，下列说法正确的是 （ ） A ．甲、乙两图中物体P 均受摩擦力，且方向均与F 相同 B ．甲、乙两图中物体P 均受摩擦力，且方向均与F 相反 C ．甲、乙两图中物体P 均不受摩擦力D ．甲图中物体P 不受摩擦力，乙图中物体P 受摩擦力，方向和F 方向相同【变式跟踪2】如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B 受到的摩擦力 （ ） A ．方向向左，大小不变 B ．方向向左，逐渐减小 C ．方向向右，大小不变 D ．方向向右，逐渐减小 〖考点3〗摩擦力的大小计算【例3】在粗糙的水平面上放一物体A，A 上再放一质量为m 的物体B，A、B间的动摩擦因数为μ，施加一水平力F 作用于A ，如图所示．计算下列情况下A 对B 的摩擦力． ⑴ 当A 、B 一起做匀速运动时；⑵ 当A 、B 一起以加速度a 向右匀加速运动时； ⑶ 当力F 足够大而使A 、B 发生相对滑动时；⑷ 当A 、B 发生相对滑动，且B 物体的 1/5伸到A 的外面时．【变式跟踪3】如图所示，物块A 放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为（ ） A ．12 B ．32 C ．22 D ．521．【2013上海高考】如图，质量m A ＞m B 的两物体A 、B 叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B 的受力示意图是A BC D A B C D【预测1】用一水平力F 把A 、B 两个物体挤压在竖直的墙上，A 、B 两物体均处于静止状态，下列判断正确的是 （ ） A ．B 物体对A 物体的静摩擦力方向向下 B ．F 增大时，A 和墙之间的摩擦力也增大C ．若B 的重力大于A 的重力，则B 受到的摩擦力大于墙对A 的摩擦力D ．不论A 、B 的重力哪个大，B 受到的摩擦力一定小于墙对A 的摩擦力 2．【2013广东高考】如图，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平．现把物体Q 轻轻地叠放在P 上，则 （ ）A ．P 向下滑动B ．P 静止不动C ．P 所受的合外力增大D ．P 与斜面间的静摩擦力增大 【预测2】)长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角α变大），另一端不动，如图所示．则铁块受到的摩擦力F f 随角度α的变化图象可能正确的是下图中的（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） （ ）1．下列说法正确的是 （ ） 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 ．用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动D ．甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后2．下列关于重力的说法中正确的是 （ ） A ．物体只有静止时才受重力作用 B ．重力的方向总是指向地心C ．地面上的物体在赤道上受的重力最小D ．物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的示数一定等于物体的重力 3．下列关于弹力的几种说法，其中正确的是 （ ） A ．两物体接触并不一定产生弹力B ．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C ．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D ．只要物体发生形变就一定有弹力产生4．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：① 弹簧的左端固定在墙上；② 弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用；③ 弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④ 弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧质量都为零，以L 1、L 2、L 3、L 4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 （ ） A ．L 2 > L 1 B ．L 4 > L 3 C ．L 1 > L 3 D ．L 2 = L 45．下列关于摩擦力的说法，正确的是 （ ） A ．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 B ．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速 C ．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速 D ．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速6．如图所示，质量为M 的楔形物A 静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m 的小物块B ，B 与斜面之间存在摩擦．用恒力F 沿斜面向上拉B ，使之匀速上滑．在B 运动的过程中，楔形物块A 始终保持静止．下列关于A 、B 物体相互间作用力的描述正确的有 （ ） A ．B 给A 的作用力大小为mg – F B ．B 给A 摩擦力大小为FC ．地面受到的摩擦力大小为F cos θD ．地面受到的压力大小为Mg + mg - F sin θ 7．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F 1 = 10 N ，F 2 = 2 N ，若撤去F 1，则木块受到的摩擦力为 （ ）A ．10 N ，方向向左B ．6 N ，方向向右C ．2 N ，方向向右D ．0 8．如图所示，质量为1 kg 的物体与地面间的动摩擦因数μ = 0.2，从t = 0开始以初速度v 0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F = 1N 的作用，取g = 10 m/s 2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力F f 随时间变化的图象是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） （ ）9．将力传感器A 固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上．如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态．在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F - t 图象如乙图所示．则 （ ） A ．2.5s 前小车做变加速运动 B ．2.5s 后小车做变加速运动 C ．2.5s 前小车所受摩擦力不变 D ．2.5s 后小车所受摩擦力不变10．一根弹性细绳劲度系数为k ，将其一端固定，另一端穿过一光滑小孔O 系住一质量为m 的小滑块，滑块放在水平地面上．当细绳竖直时，小孔O 到悬点的距离恰为弹性细绳原长，小孔O 到正下方水平地面上 P 点的距离为h （h < mg /k ）滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性细绳始终在其弹性限度内．求：当滑块置于水平面能保持静止时，滑块到P 点的最远距离．甲 乙参考答案：1．吸引 竖直向下 一个不变的常数 增大 减小 几何形状 质量分布 几何中心 2．形状 体积 恢复原状 恢复原来 恢复原状 接触 弹性形变 相反 kx 自身性质3．运动趋势 运动趋势 滑动 运动 粗糙 粗糙 弹力 弹力 相对运动趋势 静止 运动 正压力N 1．B2．B ；假设将与研究对象接触的物体逐一移走，如果研究对象的状态发生变化，则表示它们之间有弹力；如果状态无变化，则表示它们之间无弹力．四个选项中当B 选项中的B 物体移走后，A 物体一定会摆动，所以B 选项中A 、B 间一定有弹力．3．D ；摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反，故A 错；静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反，故D 对；静摩擦力存在于相对静止的物体间，物体可以是静止的，也可以是运动的，故C错；滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，故B 错．例1 D ；对小球进行受力分析可得，AB 杆对球的作用力和绳的拉力的合力与小球重力等值反向，令AB 杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：tan α = G /F 拉 = 4/3，α = 53°，故D 项正确．变式1 C ；小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a = gsin θ，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于g sin θ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C 正确．例2 D ；用假设法分析：甲图中，假设P 受摩擦力，与P 做匀速运动在水平方向合力为零不符，所以P 不受摩擦力；乙图中，假设P 不受摩擦力，P 将相对Q 沿斜面向下运动，从而P 受沿F 方向的摩擦力．正确选项是D ．变式2 A ；物体B 具有水平向左的恒定加速度，由牛顿第二定律知，物体B 受到的合外力水平向左且恒定，对物体B 受力分析可知，物体B 在水平方向的合外力就是物体A 施加的静摩擦力，因此，物体B 受到的摩擦力方向向左，且大小不变，故A 正确．例3 答案：⑴ 0 ⑵ ma 方向水平向右 ⑶ μmg 方向水平向右 ⑷ μmg 方向水平向右解析：⑴ 因A 、B 一起向右匀速运动，B 物体受到的合力为零，所以B 物体受到的摩擦力为零．⑵ 因A 、B 无相对滑动，所以B 受到的摩擦力是静摩擦力，此时不能用F f ＝μF N 来计算，对B 物体受力分析，由牛顿第二定律得F 合＝ma ，所以F f ＝ma ，方向水平向右．⑶ 因A 、B 发生相对滑动，所以B 受到的摩擦力是滑动摩擦力，即F f ＝μF N ＝μmg ，方向水平向右． ⑷ 因滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小无关，所以F f ＝μmg .方向水平向右．变式3 C ；由题意可以判断出，当倾角α＝30°时，物块受到的摩擦力是静摩擦力，大小为F f1＝mg sin 30°，当α＝45°时，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为F f2＝μF N ＝μmgcos 45°，由F f1＝F f2得μ＝22． 1．A预测1 AD ；将A 、B 视为整体，可以看出A 物体受到墙的摩擦力方向竖直向上．对B 受力分析可知B 受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知B 对A 的摩擦力方向向下，A 正确；由于A 、B 两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B 错误；A 和墙之间的摩擦力与A 、B 两物体重力平衡，故C 错误、D 正确． 2．BD预测2 C ；设木板与水平面间的夹角增大到θ时，铁块开始滑动，显然当α < θ时，铁块与木板相对静止．由力的平衡条件可知，铁块受到的静摩擦力的大小为F f = mg sin α；当α ≥ θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，设动摩擦因数为μ，由滑动摩擦力公式得，铁块受到的滑动摩擦力为F f ＝μmg cos θ，通过上述分析知道：α < θ时，静摩擦力随α角增大按正弦函数增加；当α ≥θ时，滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小，所以正确选项为C ． 1．A ；力的作用不一定要直接接触．譬如地球与物体之间的万有引力，电荷与电荷之间的作用力，都不需要直接接触，所以B 错误；力的作用离不开物体，用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，球没有受到向前的力来维持它向前运动，C 错误；两个物体之间的相互作用力没有先后之说，所以D 错误．2．C ；物体是否受重力作用与其运动状态无关，故A 错．重力实际是万有引力的一个分力(另一个分力提供物体绕地球自转的向心力)，万有引力方向指向地心，重力方向不一定指向地心(只有在两极或赤道上的物体所受的重力方向才指向地心)，故B 错．在赤道上，物体所受的重力等于万有引力与物体随地球运动的向心力之差，而在赤道上向心力最大，在地球各纬度物体所受万有引力大小相同，分析可知物体在赤道上受的重力最小，C 正确．在弹簧秤和物体都静止或匀速运动时，测出的示数才等于物体的重力，若弹簧秤拉着物体加速上升或下降，则弹簧秤的示数不等于重力，故D 错． 3．AC ；两物体接触并发生弹性形变才产生弹力，A 正确、D 错误．静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，受力物体是水平面，两力不同，B 错误、C 正确． 4．D ；弹簧伸长量由弹簧的弹力（F 弹）大小决定．由于弹簧质量不计，这四种情况下，F 弹都等于弹簧右端拉力F ，因而弹簧伸长量均相同，故选D 项． 5．CD ；摩擦力总是阻碍物体的相对运动（或相对运动趋势），而物体间的相对运动与物体的实际运动无关．当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，摩擦力是动力，方向相反时为阻力，故C 、D 项正确．6．CD ；因为A 、B 的加速度均为0，因此可将其看作一个整体．对整体进行受力分析并运用平衡条件可得，地面对A 的摩擦力大小为F cos θ，地面对A 的支持力为Mg + mg – F sin θ，根据牛顿第三定律可知，C 、D 正确；隔离B 分析可知，A 、B 错误．7．C ；当物体受F 1、F 2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N ，可知最大静摩擦力F max ≥ 8 N ．当撤去力F 1后，F 2 = 2 N < F max ，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F 2等大反向．C 正确． 8．A ；运动阶段物体受到向左的滑动摩擦力F f1 = μmg = 2N ，物体减速运动，速度为零后静止；静止阶段F max = F f1 = 2N ，外力F = 1N < F max ，二力要平衡，则物体受到向右的静摩擦力F f2 = F = 1N ，故A 选项正确．9．BD ；2.5s 前小车静止，所受摩擦力为静摩擦力，逐渐增大，选项AC 错误；2.5s 后小车做变加速运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，不变，选项BD 正确．10．由受力分析可知，F cos θ = μF N ① F sin θ + F N = mg ② 由胡克定律：F = kx ③ 几何关系：x sin θ = h ④ x cos θ = L ⑤由以上可得 L = μ(mg – kh )/k ．。

高中物理胡克定律教案教学目标：1. 了解物体受到弹簧力的特点；2. 掌握胡克定律的表达形式和物理意义；3. 能够利用胡克定律解决物体受力问题。

教学重点：1. 胡克定律的表达形式；2. 胡克定律在实际问题中的应用。

教学难点：1. 胡克定律的物理意义的理解；2. 胡克定律在复杂问题中的运用。

教学准备：1. 实验器材：弹簧、挂钩、重物；2. 教学课件：胡克定律的表达形式和实验示意图。

教学过程：一、导入（5分钟）教师通过引入一个简单的实验场景，让学生观察并思考物体受到的弹簧力，引出本节课要学习的内容。

二、讲解胡克定律（15分钟）1. 讲解胡克定律的基本内容：$F=-kx$；2. 解释胡克定律中各项的物理意义，例如力的方向、大小和弹性系数等；3. 通过实验演示和计算实例，让学生深入理解胡克定律的应用。

三、学生实验和讨论（20分钟）1. 学生分组进行实验，测量不同重物悬挂在弹簧上的伸长量；2. 学生将实验数据整理并进行数据分析，验证胡克定律的正确性；3. 学生讨论实验现象，并总结胡克定律的适用条件和限制条件。

四、巩固和拓展（10分钟）1. 回顾胡克定律的相关知识点，让学生归纳总结；2. 鼓励学生应用胡克定律解决实际问题，拓展学生的思维能力和应用能力。

五、作业布置（5分钟）布置相关练习题目，巩固和拓展学生对胡克定律的理解和运用。

六、教学反思（5分钟）教师对本节课的教学过程进行总结和反思，为下节课的教学做准备。

教学资源：1. 《物理教学大纲》；2. 实验器材：弹簧、挂钩、重物；3. 教学课件：胡克定律的表达形式和实验示意图。

教学反馈：通过学生的实验数据整理、讨论和作业情况等，及时总结教学成果和问题，不断改进教学方法和提高教学效果。

力学学案力力的概念力是物体间的相互作用力的三要素:大小、方向、作用点力的图示:用一条带箭头的线段形象地表示力的三要素重力产生原因：由于地球吸引大小:方向: 竖直向下重心:重力的等效作用点，重心不一定在物体上弹力产生条件:①物体间直接接触 ②接触面发生弹性形变方向:与物体所受外力方向、物体形变方向相反胡克定律:摩擦力滑动摩擦力产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压 ③相对滑动方向:与接触面相切，跟物体的相对运动方向相反大小:静摩擦力产生条件:①接触面粗糙 ②接触处有挤压③相对静止，但有相对运动趋势方向:沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反，与物体所受其他力的合力方向相反大小:力的合成与分解合力与分力:等效代替关系运算法则:平行四边形定则，正交分解法合力范围:|-|≤≤|+|F F F F F1122受力分析隔离法整体法G=m gF=kxF=F N0＜≤F F max常见的三种力1、力重力弹力[高考要求]1、掌握力、重力、形变、弹力等概念；2、理解力不仅有大小而且有方向，是矢量；3、知道重力的产生及重心位置的确定；4、掌握判断弹力及其方向的确定方法；5、掌握胡克定律，会计算弹力的大小。

[学习内容]一、力1、力的概念：（1）力是______对_____的作用；（2）其作用效果是①使受力物体_____________；②使受力物体______________。

形变指物体________或________发生变化。

2、力的基本特性：（1）力的物质性是指____________；（2）力的矢量性是指______________；（3）力的相互性是指__________________；（4）力的独立性是指________________。

3、力的表示：（1）力的三要素是______________；（2）_____________叫力的图示；（3）_________________叫力的示意图。

4、力的分类：（1）按力的性质分为_____________；（2）按力的作用效果分为___________；（3）按作用方式分：有场力，如_____________有接触力，如__________________；（4）按研究对象分为内力和外力。

重力、弹力、摩擦力教案一、教学目标1. 让学生理解重力的概念，掌握重力的计算方法，以及重力在实际生活中的应用。

2. 让学生了解弹力的产生原因，掌握弹力的计算方法，以及弹力在生活中的应用。

3. 让学生理解摩擦力的概念，掌握摩擦力的计算方法，以及摩擦力在实际生活中的应用。

4. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重点与难点1. 教学重点：重力、弹力、摩擦力的概念、计算方法及其在生活中的应用。

2. 教学难点：重力、弹力、摩擦力的计算方法及其在实际问题中的运用。

三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考重力、弹力、摩擦力在日常生活中的应用。

2. 利用实验演示，让学生直观地感受重力、弹力、摩擦力的作用。

3. 运用例题讲解，帮助学生掌握重力、弹力、摩擦力的计算方法。

四、教学内容1. 重力（1）重力的概念（2）重力的计算方法：G=mg（3）重力在实际生活中的应用：如抛物线运动、重力势能等。

2. 弹力（1）弹力的产生原因：弹性形变（2）弹力的计算方法：F=kx（其中k为弹簧常数，x为形变量）（3）弹力在生活中的应用：如弹簧、弹力球等。

五、教学安排1. 课时：5课时2. 教学过程：（1）第1课时：讲解重力的概念、计算方法及应用。

（2）第2课时：讲解弹力的产生原因、计算方法及应用。

（3）第3课时：讲解摩擦力的概念、计算方法及应用。

（4）第4课时：通过例题讲解，让学生掌握重力、弹力、摩擦力的计算方法。

（5）第5课时：进行课堂小结，布置作业，巩固所学知识。

六、教学评价1. 采用课堂问答、作业批改等方式，了解学生对重力、弹力、摩擦力的掌握情况。

2. 组织课堂讨论，鼓励学生分享重力、弹力、摩擦力在生活中的实际应用实例。

3. 布置综合性练习题，检验学生运用物理知识解决实际问题的能力。

七、教学资源1. 教材：物理学教程2. 实验器材：弹簧、摩擦片、小球等3. 多媒体课件：重力、弹力、摩擦力的动画演示4. 网络资源：相关科普文章、视频等八、教学步骤1. 导入新课：回顾上节课的内容，引出本节课的主题——重力、弹力、摩擦力。

第5讲重力形变和弹力摩擦力胡克定律考情剖析(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A 代表容易，B代表中等，C代表难)考查内容考纲要求及变化考查年份考查形式考查详情考试层级命题难度重力形变和弹力胡克定律Ⅰ12年计算以缓冲装置为背景，考查弹簧压缩量的计算次重点 B静摩擦滑动摩擦摩擦力动摩擦因数Ⅰ11年多选考查根据受力分析，判断斜面上物体是否滑动12年实验以连接体运动为背景，求解在平面上运动的小物块与平面的动摩擦因数计算考查滑动摩擦力与最大静摩擦力的关系次重点 B小结及 1.小结：义，在综合性题目中灵活应用；建议“静摩擦、滑动摩擦、摩擦力、动摩擦因数”复习时应该理解摩擦力与接触面压力的关系和静摩擦与滑动摩擦的区别以及与摩擦力有关的计算，以免在用到时混淆.知识整合知识网络基础自测力1．力的定义：力是物体对物体的__________，力不能离开物体而存在．2．力的基本特征(1)力的物质性：力不能脱离物体而独立存在．不论是直接接触还是不直接接触；不论是微观还是宏观，有力就一定存在__________和__________物体．(2)力的相互性：力的作用是相互的，施力物体同时也一定是受力物体．(3)力的矢量性：力是__________，其合成与分解遵从__________，有大小和方向．(4)力的独立性：一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关．3．力的作用效果：使物体产生__________或使物体__________发生改变．4．力的分类：(1)按______分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等．(2)按______分：拉力、压力、动力、阻力、向心力、回复力等．(3)按研究对象分：内力和外力(4)按是否与物体接触分：接触力和非接触力．5．力的三要素：______、______、作用点．6．力的图示：用一根带箭头的线段来表示力的______、______、作用点的方法就是力的图示．7．力的国际单位：__________.重力1．重力：是由于地球对物体的______而产生的．2．重力的大小：重力与质量的关系为__________，重力的大小可用测力计测出，其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力．重力G的大小等于物体对绳的拉力F的大小，但不能说重力就是拉力，因为这是两种不同性质的力．3．重力的方向：__________(即垂直于水平面)．4．重心(1)重心是重力的作用点，重心可能在物体上，也可能在物体外．(2)影响重心位置的因素：①质量分布均匀的物体的重心的位置，只与物体的形状有关，形状规则的匀质物体，它的重心就在物体的几何中心上．如：均匀直棒的重心在棒的__________上．②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关．重点阐述重点知识概述一、弹力1．定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力．(1)形变是指物体形状和体积的改变．(2)形变的种类：拉伸或压缩形变、弯曲形变、扭转形变等．2．产生条件：(1)两物体相互接触；(2)有弹性形变．3．弹力方向：弹力的方向与物体形变的方向相反．(1)压力(支持力)的方向垂直于支持面指向被压(被支持)的物体．(2)绳的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向．(3)弹簧的弹力方向，总与弹簧的中心轴线重合，并指向原长方向．(4)点与面接触时弹力方向，垂直于接触切面，指向受弹力物体内部．(5)面与面接触时弹力方向，垂直于接触点的公切面，指向受弹力物体的内部．(6)轻杆既可以受拉力，也可以受压力，其弹力方向较复杂．当只有两端受力时，弹力方向将沿杆的轴线方向，如果杆的中间部分受力，其弹力方向不一定沿轴线方向，要看具体情况而定．4．弹力的大小计算：(1)对于弹簧，弹力的大小与形变量成正比，即F＝kx；k是由弹簧本身特性决定的物理量，叫劲度系数．(2)除弹簧外，其他物体所受弹力的大小，通常利用平衡条件或动力学规律建立方程求解．二、滑动摩擦力1．定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫滑动摩擦力．2．产生条件：(1)接触面粗糙；(2)有弹力；(3)有相对运动．3．滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反．滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用．4．滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比．公式：F f＝μF N.F f表示滑动摩擦力大小，F N表示压力的大小，μ叫动摩擦因数．F N表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定．μ与接触面的材料有关，与接触面的大小无关，无单位．滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关．5．效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力．三、静摩擦力1．产生条件：(1)接触面粗糙；(2)有弹力；(3)有相对运动趋势．2．静摩擦力的方向(1)静摩擦力的方向与接触面相切，并与物体的相对运动趋势方向相反．(2)静摩擦力与物体的运动方向可相同、相反、垂直、成一般角度．(3)相对运动趋势方向的判断：对运动趋势方向的判断，一般是采用化“静”为“动”的方法，即假设研究对象与被接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不发生相对滑动，则说明它们之间原先并无相对运动趋势．3．静摩擦力的大小：(1)静摩擦力的大小随着运动趋势强弱变化而在0～最大静摩擦力F m之间变化．跟相对运动趋势强弱程度有关，但跟接触面相互挤压力F N无直接关系．(2)最大静摩擦力一般要大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等．4．效果：阻碍物体的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，可以是动力，也可以是阻力．难点释疑(1)弹力有无的四种判断方法①条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．②假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力．③状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．④替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的力学状态．(2)弹力方向的两种判断方法①根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断．②根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．(3)计算弹力大小常见的三种方法①根据胡克定律进行求解．②根据力的平衡条件进行求解．③根据牛顿第二定律进行求解．【典型例题1】关于重力，下列说法中正确的是( )A．重力的施力物体是地球B．重力的方向总是垂直向下的C．重力的大小可以用弹簧秤和杆秤直接测量D．把物体放在水平支持物上，静止时物体对水平支持物的压力就是物体受到的重力温馨提示通过对重力概念和常用测量工具的了解即可得出答案．记录空间【典型例题2】 (13年江苏模拟)如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去．若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为( )。

重力、弹力、摩擦力教案第一章：引言1.1 课程背景通过学习本章，学生将了解重力、弹力和摩擦力的基本概念，并能够运用这些概念解释日常生活中的现象。

1.2 教学目标引导学生思考和探究自然界中的力现象，培养学生的观察能力和思维能力。

培养学生的实验操作能力，通过实验观察和分析力的作用效果。

通过学习，使学生能够运用重力、弹力和摩擦力的知识解决实际问题。

1.3 教学方法采用问题引导法，引导学生思考和探究力的概念及其作用。

采用实验法，让学生通过观察实验现象，理解和掌握力的作用效果。

采用小组讨论法，培养学生的合作意识和交流能力。

第二章：重力2.1 教学内容重力的概念：地球对物体的吸引力。

重力的作用点：物体的重心。

重力的方向：竖直向下。

重力的单位：牛顿（N）。

2.2 教学方法采用讲解法，讲解重力的概念、作用点和单位。

采用实验法，让学生通过实验观察重力的方向。

2.3 教学活动讲解重力的概念、作用点和单位。

进行实验，观察重力的方向。

引导学生思考和讨论重力在日常生活中的应用。

第三章：弹力3.1 教学内容弹力的概念：物体由于形变而产生的力。

弹力的产生条件：物体发生弹性形变。

弹力的方向：与形变方向相反。

弹力的单位：牛顿（N）。

3.2 教学方法采用讲解法，讲解弹力的概念、产生条件和单位。

采用实验法，让学生通过实验观察弹力的作用。

3.3 教学活动讲解弹力的概念、产生条件和单位。

进行实验，观察弹力的作用。

引导学生思考和讨论弹力在日常生活中的应用。

第四章：摩擦力4.1 教学内容摩擦力的概念：两个相互接触的物体在相对运动时产生的阻碍力。

摩擦力的产生条件：两个物体相互接触，有相对运动或趋势。

摩擦力的方向：与相对运动或趋势方向相反。

摩擦力的单位：牛顿（N）。

4.2 教学方法采用讲解法，讲解摩擦力的概念、产生条件和单位。

采用实验法，让学生通过实验观察摩擦力的作用。

4.3 教学活动讲解摩擦力的概念、产生条件和单位。

进行实验，观察摩擦力的作用。

高中物理弹胡克定律教案
教学内容：胡克定律的基本概念及相关公式
教学目标：了解胡克定律的基本原理，能够运用相关公式计算相关问题
教学重点：掌握弹簧的弹性力，了解弹簧胡克定律的公式
教学难点：理解弹簧胡克定律的物理原理
教学准备：教师准备弹簧、压力计、不同弹簧常数的实验器材
教学过程：
一、导入（5分钟）
利用实验器材展示弹簧的变形和弹性力，并引出学生对弹簧胡克定律的思考。

二、讲解（15分钟）
1. 弹簧胡克定律的基本原理
2. 胡克定律的公式及相关参数
3. 弹簧的弹性系数和变形量的关系
三、实验演示（20分钟）
1. 分组进行实验，测量不同弹簧的弹性系数
2. 利用胡克定律的公式计算弹簧的变形量
四、操练与讨论（15分钟）
1. 学生自主进行练习，掌握弹簧胡克定律的计算方法
2. 学生之间讨论解题过程中的问题和疑惑
五、总结（5分钟）
1. 整理弹簧胡克定律的相关知识点
2. 引导学生思考如何将所学知识运用到生活中
六、作业布置（5分钟）
布置胡克定律相关的练习题，并要求学生认真复习今天所学内容。

教学反思：在教学过程中，要注重理解弹簧胡克定律的物理原理，引导学生通过实验体会定律的应用，提高学生对物理规律的认识和掌握。

同时，激发学生对物理学习的兴趣，培养学生的实验能力和思维能力。

1.掌握重力的大小、方向及重心的概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法.3.掌握胡克定律.一、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。

可用弹簧测力计测量重力。

3．方向：总是竖直向下的。

4．重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。

5．重心位置的确定质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。

二、形变、弹性、胡克定律1．形变物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。

2．弹性(1)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变。

(2)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。

3．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

(2)产生条件物体相互接触且发生弹性形变。

(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。

4．胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

(2)表达式：F＝kx。

①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。

②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。

高频考点一弹力及方向的判断1．弹力有无的判断“三法”(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。

此方法多用来判断形变较明显的情况。

(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。

(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或`共点力平衡条件判断弹力是否存在。

2．弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。

(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。

【例1】匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。

高中物理教资胡克定律教案课时：1课时教学内容：胡克定律教学目标：1. 理解胡克定律的定义和原理。

2. 掌握计算弹簧弹性系数和弹簧上挂载物体的重力等基本计算方法。

3. 能够应用胡克定律解决实际问题。

教学准备：1. 实验器材：弹簧、挂重物、测力计。

2. PPT课件。

教学步骤：一、引入（5分钟）1. 通过一个简单的实验，引出弹簧弹力的概念。

2. 提出问题：什么是胡克定律？二、理论讲解（10分钟）1. 介绍胡克定律的定义和原理。

2. 讲解胡克定律的公式：F = kx。

3. 解释公式中各个量的含义。

三、弹簧实验演示（15分钟）1. 进行弹簧实验演示：挂上不同重量的物体，测量伸长距离，计算弹簧的弹性系数。

2. 让学生观察实验现象，理解胡克定律的应用。

四、实际应用（10分钟）1. 组织学生参与实际问题解决：如何求解挂在弹簧上的物体的重力。

2. 让学生运用胡克定律的公式进行计算。

五、训练与应用（10分钟）1. 给学生发放练习题，让他们独立解题。

2. 针对解题过程中出现的问题，进行讲解和指导。

六、课堂小结（5分钟）1. 总结胡克定律的重要性和应用。

2. 强调学生课后复习和练习的重要性。

教学反思：通过本节课的教学，学生对胡克定律有了基本的认识和理解，掌握了胡克定律的公式和实际运用方法。

在实验演示和解决实际问题的过程中，学生的动手能力和解决问题的能力得到了提升。

在以后的教学中，可以通过更多的实验和案例让学生深入理解和应用物理知识。