高中物理新教材《重力与弹力》导学案

第1节重力与弹力1.知道力是物体间的相互作用，知道力既有大小又有方向，区分力的图示与力的示意图。

2.知道重力产生的原因、大小和方向；知道重心的概念和均匀物体重心的位置。

3．知道常见的形变；知道弹力产生的原因和条件。

4．知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图。

5．通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系，理解胡克定律，了解科学研究方法。

一、力的概念在国际单位制中，力的单位是，符号为。

力是作用，一个物体受到力的作用，一定有对它施加这种作用。

力不能离开和而独立存在，力可以用一根来表示，它的表示力的大小，它的表示力的方向，表示力的作用点。

这种表示力的方法称为力的。

二、重力重力是由于的吸引而产生的力，方向总是向下。

重力的大小：=，为重力加速度，=S2,同一地点,重力的大小与质量成，不同地点因g值不同而不同.重心位置与和物体有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的上.重心（填“可以不在”或“一定在”）物体上.三、弹力1.形变：物体在力的作用下（形状）或（体积）发生的变化.2.弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够（恢复原状）的形变.3.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体（不能）（填“能”或“不能”）完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度.4.弹力（1）定义：发生（形变）的物体，由于要恢复原状，对（与它接触）的物体产生的力.（2）产生的条件：①两物体（直接接触）；②发生（弹性形变）5、几种弹力及方向（1）压力和支持力的方向都（垂直）于物体的接触面.（2）绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子（收缩）的方向.绳中的弹力常常叫做张力.四、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，即F=kx.2. __________________________ 劲度系数：其中k为弹簧的（劲度系数），单位为（牛顿每米），符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.一、力的概念情景设置：运动员踢球，球由静止变为运动；汽车刹车后会慢慢停下来；球撞到地面上会弹起来；弹簧被压缩长度会变短；用手压锯条，锯条会变弯。

新县高中2012级一轮复习物理导学案（ 8 ）编题人：余海珠审题人：孙小生时间：2014 .4 学生姓名：力、重力、弹力【基础知识归纳】一、力1．定义：力是_________ _____的作用．2．作用：使物体发生形变或改变物体的____ _______(即产生加速度)．3．性质：力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立性等特征．4．基本相互作用(1)四种基本相互作用：____ ___相互作用、__ ___相互作用、强相互作用和弱相互作用．(2)重力属于引力相互作用，弹力、摩擦力、电场力、磁场力等本质上是__________作用的不同表现．二、重力1．定义：由于地球____ ____而使物体受到的力．2．大小：与物体的质量成___ ____，即G＝mg.3．方向：_____ _____．4．重心：重力宏观作用效果的__ ____作用点．说明：①重心是一个理想模型，是为了研究重力对物体的宏观作用效果而引入的等效作用点；②重心可能在物体上，也可能不在物体上，质量均匀分布且形状规则的物体的重心在其几何中心上．三、弹力1．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体由于要，对与它接触的物体所产生力的作用。

(2)产生条件：。

(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向。

2．胡克定律(1)内容：弹簧发生时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成。

(2)表达式：。

①k是弹簧的，单位为；k的大小由弹簧决定。

②x是弹簧长度的，不是弹簧形变以后的长度。

【基础知识题组】1．下列说法正确的是( )A．甲打乙一拳，乙感到痛，而甲未感到痛，说明甲对乙施加了力，而乙未对甲施加力B．“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C．磁铁吸引铁钉时，磁铁不需要与铁钉接触，说明力可以脱离物体而存在D．网球运动员用力击球，网球受力后飞出，网球受力的施力物体不再是人2．下列说法正确的是( )A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大B．在空中飞行的物体不受重力作用C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变3．关于物体的重心，下列说法不正确的是( )A．物体的重心不一定在物体上B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心C．一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内位置不变4．关于弹力，下面说法不正确的是( )A．两个弹性物体相互接触不一定会产生弹力B．静止在水平面上的物体，对水平面的压力就是物体的重力C．产生弹力的物体一定发生弹性形变D．弹力的大小与物体的形变程度有关，形变程度越大，弹力越大【重难点突破】一、重力与重心【例题1】病人在医院里输液时，液体一滴一滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中，玻璃瓶连同瓶中液体共同的重心将()A．一直下降B．一直上升C．先降后升D．先升后降【巩固练习1】如图“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想像、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为()A．马跑得快的缘故B．马蹄大的缘故C．马的重心在飞燕上D．马的重心位置与飞燕在一条竖直线上二、弹力方向及有无的判断1、根据弹力产生的条件直接判断2、利用假设法判断【例题2】如图所示的甲、乙、丙三个小球均处于静止状态，各接触面均光滑，请思考三个小球各受几个弹力作用？并指出弹力的具体方向。

重力与弹力第一课时一、教学目标1.物理观念通过对重力和弹力的学习，了解到：要全面认识一个力，至少可以从力的产生、大小、方向、作用点四个不同的角度去分析。

加深对重力、形变、弹力的认识，形成经典物理的相互作用观，并能用其解释生活中相关的实际问题。

2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。

3.科学探究通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。

培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。

4.科学态度与责任培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重难点教学重点：知道重力的产生，大小，方向，知道影响重心的因素。

教学难点：会求重力的大小并能确定重力的方向。

三、教学分析本节课《重力与弹力》是人民教育出版社2019年新编高中教材《物理》必修第一册第三章第一节的内容，新教材将旧教材第一节重力内容删减了一些与弹力放在了一起,课程容量较大。

重力与弹力是力学的核心内容,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。

对本节课有着非常详细、科学、严谨的教材分析，笔者结合自己教学经验，对原文稍作修改，现整理如下：《重力与弹力》内容包括重力和弹力两部分。

这两部分内容的主线是一致的,都是首先讲述力的产生原因或者条件,然后研究力的方向和大小。

另外,在重力部分以重力的作用点---重心作为知识载体,体现了等效思想,即重心在效果上可以等效替代物体各部分所受重力的作用点;还以重力为例,呈现了如何利用力的图示和力的示意图表示力的作用点、大小和方向。

在弹力部分按照从一般的弹力到特殊的弹力(例如弹簧弹力和绳子上的弹力)的思路,具体讨论了弹力的大小和方向,在研究思路上,体现了先定性再定量的研究思路四、教学过程教学环节教师活动设计意图新课导入(一)导入重力部分教学：1.由学生展示分享导学案自学静悟“重力部分”，老师予以点评精讲：重力加速度g与初中的不同精讲：重心概念和演示悬挂法寻找重心的基本操作2.分小组交流讨论并展示分享导学案上讨论1，老师予以点评精讲：背越式跳高中重心位置与质量分布关系学生是学习的主体，很多问题其实学生一讨论就明白了。

《重力与弹力第1课时》教学设计【人教版高中物理必修1（新课标）】《重力与弹力》教学设计第1课时教学目标1．知道重力的概念、重力的产生条件、重力的大小和方向。

2．知道重力的作用点在物体的每一部分，理解重心。

3．知道弹力的概念，理解弹力的产生条件。

教学重难点教学重点重力的大小、重力的方向、重心、弹力的有无的判断、胡克定律教学难点弹力的有无的判断、弹力的方向的判断、胡克定律教学准备多媒体课件、带有支架的平面镜、激光器教学过程引入新课教师活动：播放滑雪、高尔夫、撑竿跳高、蹦床的视频。

教师口述：大家进行过滑雪、高尔夫球、撑竿跳高、蹦床的运动吗。

滑雪运动员在展现出漂亮的身法后，最终落向地面。

高尔夫球划出一道美丽的弧线后，也最终落在地面。

借助于撑竿、蹦床为什么可以跳得这么高？这就是我们今天要解决的问题。

讲授新课一、力重力教师设问：我们在初中学习了力、重力。

请大家回顾一下力的概念、力的三要素、力的描述、重力的概念、重力的三要素。

设计思路：学生在初中已经学习过力的概念、力的三要素、力的描述、重力的概念、重力的三要素。

没有必要再从头到尾详细地讲一遍，让学生回顾一下，教师再给答案即可。

学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。

力是物体之间的相互作用。

力的三要素有力的大小、方向、作用点。

初中用力的示意图来描述力，即用一个有向线段来表示力。

有向线段的方向表示力的方向，有向线段的起点或终点表示力的作用点。

有向线段的长度大体地表示力的大小。

由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。

重力的方向竖直向下，重力的大小为G=mg，重力的作用点在物体的每一部分。

教师活动：讲解重心。

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。

因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。

质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。

形状规则的均匀物体，它的重心在几何中心。

重心并一定就在物体上，如光盘。

3.1 重力与弹力教学目标：（一）知识与技能1、了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向理解重心的概念。

2、知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图。

3、知道形变的概念，理解弹性形变和弹性限度。

4、知道弹力的定义及产生条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向。

5、掌握胡克定律并能解决有关问题。

（二）过程与方法1、通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理方法。

2、能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关。

3、通过体验微小形变的存在，培养学用“放大”的实验方法观察微小形变的实验思想。

4、通过实验探究，理解物体的形变，从而认识弹力产生的条件。

（三）情感态度与价值观1、养成用科学的质疑的态度去学习知识的习惯，善于在学习的过程中提出问题。

教学重难点：重点：1、力的概念、图示以及力的作用效果。

2、重力的概念及重心的理解。

3、弹力有无的判断和弹力方向的判断。

4、弹力大小的计算。

5、实验设计与操作难点：1、力的概念。

2、重心的概念和位置。

3、弹力有无的判断和弹力方向的判断教学过程：一、导入新课：为什么熟了的苹果总是落向地面？二、讲授新课：1、重力【教师引导】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？【教师总结】1）力：物体与物体之间的相互作用，称作力。

①力不能脱离物体而存在，一定同时存在施力物体和受力物体。

②力的作用是相互的，一个物体是受力物体的同时也是施力物体。

③发生相互作用的两个物体不一定相互接触。

2）力的作用效果：①改变物体的运动状态②使物体发生形变。

3）力的三要素：大小、方向、作用点。

4）力的单位：牛顿，符号：N。

【教师提问】为什么熟了的苹果总是落向地面？【学生回答】因为受到重力作用。

【教师提问】重力是怎样产生的呢？【教师引导】由于地球的吸引。

【教师提问】物体的重力就是地球的吸引力？【讨论总结】重力只是地球吸引力的一部分，地球的引力是使物体在地球上，另一部分使物体随地球自转而转动。

高中物理-重力与弹力学案学习目标：1.认识重力和弹力，通过实验了解胡克定律.2.会计算重力的大小，会判断弹力的方向．知识点一重力1．重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．重力的大小：在同一地点，重力的大小跟物体的质量成正比，即G＝mg.3．重力的方向：总是竖直向下，与水平面垂直．4．力的图示：用带箭头的线段表示力．5．重心(1)从效果上看，物体上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．(2)决定重心位置的因素：物体的形状和质量分布．知识点二弹力1．形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变．2．弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力．知识点三胡克定律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，这种形变叫作弹性形变．2．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，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．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．4．公式F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位：牛顿每米，符号是N/m.1．自由下落的物体所受的重力为零．( )2．重力的方向竖直向下，但不一定与接触面垂直．( )3．物体的重心一定在物体上．( )4．力的图示能反映力的大小、方向和作用点．( )5．弹力一定产生在相互接触的物体之间．( )6．相互接触的物体间一定有弹力．( )7．F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度．( )8．弹簧的形变量越大，劲度系数越大．( )9．弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定．( )[答案] 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.×7.×8.×9.√用绳子拉物体时，绳子和物体都会产生形变，致使绳子对物体产生拉力，同时物体也对绳子产生拉力．试讨论拉力的方向与绳子的方向有什么关系．[答案]绳子发生形变，要恢复原状就要对物体产生力的作用，这就是绳子对物体的拉力，其方向沿绳收缩的方向；同理，物体发生形变，要恢复原状就要对绳子产生力的作用，即物体对绳子的拉力，其方向沿绳拉伸的方向．要点一重力1．对重力方向的理解“竖直向下”既不能说成“垂直向下”，也不能说成“指向地心”．“竖直向下”是垂直于当地的水平面向下，而“垂直向下”可以垂直于任何平面向下．2．对重心的理解重心的位置与物体质量分布和形状有关一个物体的质量分【典例1】(1)如图所示，n块厚度为d的相同的砖(质量分布均匀)靠在一起，平放在地面上．今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了________．(2)使一块边长为a的质量分布均匀的立方体绕着自己的一个棱翻转，当它的面对角线刚好与地面垂直时，其重心位置升高了多少？[思路点拨] (1)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；(2)先找初始位置的几何中心，再找末位置的几何中心．[解析](1)平放在地面上时，砖的重心距地面的高度为d2；叠起后，砖的重心距地面的高度为nd2，所以重心升高了n－12d.(2)立方体的重心与其几何中心重合，如图所示．原来重心高度为h1＝a2，翻转后的重心高度为h2＝22a，所以重心升高Δh＝h2－h1＝22a－a2＝2－12a.[答案](1)n－12d(2)2－12a(1)重心的位置与物体所处的位置、放置方式及运动状态无关；(2)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；(3)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外；(4)对形状不规则的薄板状物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心．1．关于重力，下列说法正确的是( )A．物体受到的重力是由于地球吸引而产生的B．地球上的物体只有静止时才受到重力作用C．自由下落的石块速度越来越大，说明它受到的重力越来越大D．质量为m的物体受到的重力大小为mg，只要m一定，它受到的重力大小就保持不变[解析]重力是由于地球的吸引而产生的，A对；重力与物体的运动状态无关，B错；自由下落的石块所受重力大小与速度无关，C错；地球上不同位置，同一物体所受重力大小一般不同，D错．[答案] A2.如图所示，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示和示意图．[解析](1)画力的图示，要严格按照以下步骤进行．①选定标度：此题选单位长度的线段表示2 N的力．②从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小来定，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段．③在线段上加箭头表示力的方向．(2)画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明N＝10 N即可，如图丙所示．[答案]见解析要点二弹力1．弹力的成因相互接触的物体间不一定存在弹力，只有当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，才在接触位置对与它接触的物体产生弹力．所以弹力产生的直接原因是由施力物体发生弹性形变引起的．2．弹力产生的过程外力作用等原因―→相互挤压或拉伸―→发生弹性形变―→产生弹力3．弹力的产生条件(1)物体相互接触；(2)接触面相互挤压发生弹性形变．4．弹力的方向发生弹性形变的物体，由于恢复原状产生弹力，所以弹力的方向由施力物体形变的方向决定，弹力的方向总与施力物体形变的方向相反．几种常见弹力的方向【典例2】如图，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀，均处于静止状态．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧细线是沿竖直方向的．关于这四个球的受力情况，下列说法中正确的是( )A．甲球受到两个弹力的作用B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用D．丁球受到两个弹力的作用[思路点拨] 如果在某些接触面上不能直接判断出物体是否受弹力，可以采用假设法．即假设没有弹力存在，看物体的状态是否与题设相符．[解析]甲球受重力和地面给它的竖直向上的弹力两个力，斜面对甲球没有弹力，如果有的话甲球不会静止，故A错误；乙球受重力和地面给它的竖直向上的弹力两个力，与乙接触的球不会给乙球弹力，如果有的话乙球不会静止，故B错误；丙球受重力、球壳给它的指向球心的弹力和与它接触的小球给它的沿两球球心连线向左的弹力，如果与丙球接触的小球不给它沿两球球心连线向左的弹力的话丙球不能保持静止状态，故丙球受两个弹力的作用，故C正确；丁球受重力和右侧细线给它的竖直向上的拉力，倾斜的细线不会给它拉力的作用，如果有的话丁球不能保持平衡状态，故D错误．[答案] C判断弹力有无的两大误区(1)误认为只要有接触一定存在弹力作用，而忽略了弹力产生的另一个条件——发生弹性形变．(2)误认为有形变一定有弹力，忽略了弹性形变与塑性形变(撤去外力后不能恢复原状的形变)的区别．3．(多选)下列说法中正确的是( )A．放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿对它的弹力，是由于木头发生形变而产生的C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的[解析]弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力，施力物体是发生形变的物体，受力物体是使其产生形变的物体．桌面对木块向上的弹力是由于桌面发生微小形变而产生的，竹竿对木头的弹力是由于竹竿发生形变而产生的，电线对电灯的拉力是由于电线发生微小形变而产生的，所以A、B错误，D正确；绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向，C正确．[答案]CD4．请在下图中画出杆或球所受的弹力．(a)将杆靠在墙上；(b)将杆放在半球形的槽中；(c)用细线将球悬挂在竖直墙上；(d)点1、2、3都可能是球的重心位置，点2(O3)是球心，点1、2、3在同一竖直线上．[解析]本题考查弹力方向的判定，关键是熟悉各种接触中弹力的方向．(a)杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点处的平面垂直．如图(a)所示．(b)杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于槽的切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上．如图(b)所示．(c)球挤压墙壁且拉紧细线，所以墙对球的弹力与墙面垂直；细线对球的弹力沿细线斜向上．如图(c)所示．(d)当重心不在球心时，弹力作用线仍通过球心O3，如图(d)所示．应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心．[答案]见解析要点三探究弹簧弹力与形变量的关系探究弹簧弹力与形变量的关系的注意事项(1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．(2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使在坐标系上描的点尽可能稀一些，这样作出的图线更精确．(3)测弹簧长度时，一定要在弹簧静止时测量，刻度尺要与弹簧轴线平行并靠近弹簧，以免增大误差．【典例3】下表是某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”时测得的几组数据，g取10m/s2.(1)(2)写出图像的函数表达式；(3)解释函数表达式中常数的物理意义；(4)若弹簧的原长为L0＝40cm，以弹簧的总长为自变量，写出F与L的函数表达式，并说明F－L图像和F－x图像的区别．[思路点拨] 分析探究实验问题时，首先要明确实验要求，理解实验原理，处理实验数据时，要注意减少实验误差，特别是明确图像的物理意义．[解析](1)F－x图像如图所示．(2)由F－x图像可知，弹簧的弹力F与伸长量x成正比，在直线上取相距较远的两坐标(9.80cm,2.0 N)和(2.30cm,0.5 N)，代入k＝ΔFΔx可得直线的斜率为k＝0.2 N/cm＝20 N/m.所以该弹簧的弹力F与伸长量x的函数表达式为F＝kx＝20x(单位：N)．(3)弹簧的弹力F与伸长量x的函数表达式为F＝20x(单位：N)，式中的20(单位：N/m)是弹簧的劲度系数，表示使弹簧伸长1m时所需弹力为20 N.(4)设弹簧的总长为L，则F＝kx＝k(L－L0)＝20L－8(单位：N)．所作的F－L图像在横轴上有截距，其物理意义表示弹簧的原长，而F－x图像过坐标原点．[答案]见解析用图像法处理问题时的注意事项(1)连线时要注意，使尽可能多的点在所连的直线上，不在直线上的点要尽可能分布在直线的两侧，且到直线的距离大致相等．(2)图线斜率的求法，是纵轴物理量变化量与横轴物理量变化量的比值．(3)理解图线斜率和截距的物理意义．5．在“探究弹簧弹力与形变量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示．所用的每个钩码的重力相等．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在图乙所示坐标系中，请作出F－L 图线．(2)由此图线可得出的结论是____________．该弹簧的原长为L0＝________cm，劲度系数k＝_______N/m.(3)根据该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格．(不必填写实验测得的具体数据)(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于：____________.缺点在于：___________.[解析](1)F－L图线如图所示．(2)在弹性限度内，弹簧弹力和弹簧的伸长量成正比．由图像可知，弹簧的原长即弹力为零时弹簧的长度L0＝10×10－2m＝10cm.劲度系数为图线的斜率，故k＝25 N/m.(3)记录数据的表格如表：(4)绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差．[答案](1)见解析图(2)在弹性限度内，弹簧弹力和弹簧的伸长量成正比10 25(3)见解析表格(4)优点是：可以避免弹簧自身重力对实验的影响缺点是：绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差要点四对胡克定律的理解在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩弹簧弹力的变化量ΔF与【典例4】在现代汽车技术中，一般轿车都设置有“汽车悬架”，麦弗逊式及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减震器有机组合，对缓冲冲击和消减冲击产生的震动全面考虑，大大提高了乘坐者的舒适性．现在有一组合弹簧，一根大弹簧内套了一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m．为了测量弹簧的劲度系数，把组合弹簧的一端平齐并竖直固定，另一端处于自由状态，如图甲所示．当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示，则大弹簧的劲度系数k1和小弹簧的劲度系数k2分别为多少？[思路点拨] (1)横轴表示弹簧的压缩距离，而不是弹簧长度；(2)F－x图线的斜率表示弹簧的劲度系数；(3)在0～0.2m范围内只有大弹簧被压缩，在0.2～0.3m范围内两弹簧均被压缩．[解析]由题图可知，当x1＝0.2m时，F1＝2 N，压缩距离x在0～0.2m范围内时，有F ＝k1x，此时只有大弹簧起作用，小弹簧并没有承受压力，所以大弹簧的劲度系数k1＝10 N/m；从0.2m至0.3m过程中，两弹簧均被压缩．当F2＝5 N时，大弹簧的压缩量x2＝0.3m，小弹簧的压缩量x2′＝x2－x1＝0.3m－0.2m＝0.1m，根据胡克定律得k1x2＋k2x2′＝F2，即k2＝F2－k1x2x 2′＝5－10×0.30.1N/m＝20 N/m. [答案]10 N/m 20 N/m弹力的计算方法弹簧弹力的大小可根据胡克定律来计算，在弹性限度内弹簧的弹力大小跟弹簧的形变量成正比；公式ΔF＝kΔx可作为胡克定律的推论使用．对于处于静止状态或匀速直线运动状态的物体，弹力的大小也可以根据平衡条件进行求解．6．一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示，下列表述正确的是( )A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比[解析]在题图中图线在横轴上的截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，A错误．图像的斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，B正确，C错误．弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．[答案] B7.如图所示，为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，试由图线确定：(1)弹簧的原长；(2)弹簧的劲度系数；(3)弹簧伸长15cm时，弹力的大小．[解析](1)由题图知：当弹力F＝0时，弹簧处于原长L0＝10cm.(2)由F－L图像知：当弹力F＝10 N且弹簧处于拉伸状态时，弹簧长度为L＝15cm，弹簧的伸长量x＝L－L0＝(15－10)cm＝5cm＝0.05m．由F＝kx得k＝Fx＝200 N/m.(3)当x＝15cm＝0.15m时，由F＝kx得F＝200×0.15 N＝30 N.[答案](1)10cm (2)200 N/m (3)30 N课堂归纳小结[知识体系][关键点击]1．重力的大小与所处的地理位置有关，不同位置的重力加速度不同．2．弹力发生在两个相互接触且发生弹性形变的物体间，其大小由弹性形变的程度决定，其方向跟物体的形变方向相反．3．弹簧弹力的大小，由胡克定律F＝kx进行计算.课后作业(十)[要点对点练]要点一：重力1．有一质量均匀分布的长方形薄板，若在以其对角线交点为圆心处挖掉一个小圆，则薄板的余下部分( )A．重力和重心都不变B．重力减小，重心位置改变C．重力减小，重心位置不变D．重力减小，重心不存在了[解析]质量均匀分布的长方形薄板，重心在其几何中心，在以其对角线交点为圆心处挖掉一个小圆，薄板的余下部分质量仍然均匀分布，关于原长方形的几何中心对称，故其重心仍然在原长方形的几何中心．由于薄板的质量减小，因此重力减小．选项C正确．[答案] C2.一个圆球形薄壳容器所受重力为G，用一细线悬挂起来，如图所示．现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，系统(包括容器和水)的重心位置( )A．慢慢下降B．慢慢上升C．先下降后上升D．先上升后下降[解析]重心的位置与物体的质量分布和形状有关，装满水的球壳和水整体的重心在球心，随着水从阀门不断流出，重心位置不断下降，当水快要流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升．C正确．[答案] C3．下列关于重力的说法中正确的是( )A．物体所受重力的方向总是指向地球球心B．用测力计测小球的重力时，测力计对小球的拉力就是小球的重力C．物体只有在落向地面时才受到重力作用D．同一个物体，在地球的赤道和两极，其重力大小是不同的[解析]物体所受重力的方向总是竖直向下，A错误；在平衡状态用测力计测小球的重力时，测力计对小球的拉力大小等于小球的重力大小，但拉力不是重力，B错误；在地球表面附近，物体都受到重力作用，C错误；同一个物体，在地球的赤道和两极，其重力大小是不同的，因为重力加速度不同，D正确．[答案] D要点二：弹力胡克定律4．关于形变与弹力的说法中正确的是( )A．只有弹簧才可以产生弹力B．接触的物体之间发生的形变程度越大，它们之间的弹力越小C．日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的轻与重D．日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的劲度系数的大小[解析]弹力产生在相互接触且相互挤压的两物体间，不仅仅是弹簧，A错误；由胡克定律可知，接触的物体之间发生的形变程度越大，弹力越大，B错误；日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的劲度系数的大小，C错误，D正确．[答案] D5.(多选)玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是( )A．桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了形变B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变[解析]弹性形变指物体形变之后撤去外力能完全恢复原来形状的形变．模型桥受到向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变，A正确，B错误；汽车受到向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，C正确，D错误．[答案]AC6.如图所示，一根棒放在台阶上，F a、F b、F c、F d分别表示A、B两点可能的弹力方向，其中F a、F c竖直向上，F b、F d垂直于棒的方向斜向上．其中正确表示棒上A、B两点所受弹力的是( )A．F a、F c B．F b、F cC．F a、F d D．F b、F d[解析]弹力方向是与接触面垂直．在A处是台阶上的点与棒的面接触，所以弹力应是F；在B处，是棒的一端点与台阶平面接触，所以弹力应是F c.B正确．b[答案] B7．一根弹簧受到30 N的拉力时，长度为20cm，受到30 N的压力时，长度为14cm，则该弹簧的原长L和劲度系数k分别为( )A．L＝17cm，k＝1000 N/mB．L＝10cm，k＝1.5 N/mC．L＝17cm，k＝10 N/mD．L＝10cm，k＝150 N/m[解析]设弹簧的原长为L0，根据胡克定律有F1＝k(L1－L0)，F2＝k(L0－L2)，代入数据有30＝k(0.2－L0)，30＝k(L0－0.14)，联立两式得k＝1000 N/m，L0＝0.17m＝17cm，A正确．[答案] A要点三：探究弹簧弹力与形变量的关系8.(多选)用如图所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，下列说法正确的是( )A．要记录弹簧的伸长量及所挂钩码的质量B．为减小实验误差，应多测几组数据C．每次增加的钩码数量必须相等D．通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比[解析]弹簧被拉伸时，要记录弹簧的伸长量及所挂钩码的质量，方便研究力与形变量的关系，故A正确；为减小实验误差，应多测几组数据，故B正确；每次增加的钩码数量不必相等，故C错误；在弹性限度内，弹力与形变量成正比，故D错误．[答案]AB9．某同学在探究弹簧弹力与形变量的关系时，设计了如图(a)所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，待静止时，测出弹簧相应的总长度．每只钩码的质量都是10 g．实验数据如下表所示．(弹力始终未超出弹簧的弹性限度，g取10 N/kg)(1)试根据这些实验数据，在图(b)所示的坐标纸上作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l 之间的函数关系图像．(2)图像在l轴上的截距的物理意义是____________．该弹簧的劲度系数k＝________N/m.[解析] (1)根据实验数据描点连线，所得图像如图所示．(2)图像在l轴上的截距的物理意义是表示弹簧原长．由图像可知，弹簧的劲度系数应等于直线的斜率，即k＝ΔFΔl＝20 N/m.[答案](1)见解析图(2)表示弹簧原长20[综合提升练]10．(多选)如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则可能出现的现象是(不考虑地球自转)( )A．江河的水不会流动B．鸡毛和铁球都可悬浮在空中C．天不会下雨D．一切物体的质量都变为零[解析]物体受到的重力消失，则一切由重力产生的作用效果都将消失，但质量不会变．故选项A、B、C正确；选项D错误．[答案]ABC11．锻炼身体用的拉力器中，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40cm，某人用600 N的力把它们拉长至1.6m，则( )A．人的每只手受到拉力器的拉力为300 NB．每根弹簧产生的弹力为150 NC．每根弹簧的劲度系数为93.75 N/mD．每根弹簧的劲度系数为500 N/m[解析]每根弹簧的弹力F＝6004N＝150 N，故B正确；根据胡克定律有150 N＝k(1.6m－0.4m)，解得k＝125 N/m，故C、D错误；人的每只手所受的拉力均为600 N，A错误．[答案] B12.如图所示，一光滑的球静止在水平地面与竖直墙壁所夹的墙角处，下列说法正确的是( )A．球一定受墙壁的弹力且水平向左B．球可能受墙壁的弹力且水平向左C．球一定受到地面的弹力且竖直向上D．球可能受到地面的弹力且竖直向上[解析]若球受到墙壁向左的弹力就一定会运动，所以选项A、B错误；球一定受到地面的弹力且竖直向上，否则球不能静止，所以选项C正确，D错误．[答案] C13.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力( )A．大小为2 N，方向平行于斜面向上B．大小为1 N，方向平行于斜面向上C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上D．大小为2 N，方向竖直向上[解析]小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向．故D正确．[答案] D14．如图所示，弹簧测力计和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力G＝10 N，则弹簧测力计A和B的读数分别为( )A．10 N,20 N B．10 N,10 NC．10 N,0 D．0,0[解析]弹簧测力计的示数是弹簧测力计一端所受拉力的大小．物体都处于静止状态，拉力大小都等于物体所受重力的大小，B正确．[答案] B15．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________cm.(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________(填选项前的字母)．A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是______．[解析](1)题图乙的示数为14.66cm，所以弹簧的伸长量为(14.66－7.73)cm＝6.93cm.(2)为了得到较多的数据点，应通过逐一增挂钩码，并记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重，即A正确．(3)如果超出了弹簧的弹性限度，不遵循胡克定律，则伸长量Δl与弹力F不成正比．[答案](1)6.93 (2)A (3)超过弹簧的弹性限度。

3.1 重力与弹力（第1课时）〖详细教材分析〗本节内容通过接触力和非接触力来对重力和弹力的划分来引入弹力的知识。

通过放大法让学生观察到有机玻璃和桌面的的微小形变。

拓宽学生的认识,在课中加入许多的动态图更加激发学习兴趣。

本节的概念比较多,实验也多,所以整体的内容比较多,需要精细化安排。

学生对弹力有一定的认识的,但是不知道拉力、压力和支持力与弹力之间的内在联系,也不清楚弹力的产生原因,无法理解弹力的方向是与物体形变方向相反的专业术语。

因此这节课要利用动图增加课题趣味的同时,让学生更加容易的理解好弹力的大小方向,产生条件等知识。

〖教学目标与核心素养〗物理观念:理解弹力产生的原因和条件;知道胡克律。

科学思维:通过体验微小形变的存在,培养学用“放大”的实验方法观察微小形变的实验思想。

科学探究:通过实验探究,解物体的形变,从而认识弹力产生的条件。

科学态度与责任:养成用科学的质疑的态度去学习知识的习惯,善于在学习的过程中提出问题。

〖教学重点与难点〗重点:1、弹力有无的判断和弹力方向的判断。

2、弹力大小的计算。

3、实验设计与操作。

难点:弹力有无的判断和弹力方向的判断〖教学方法〗教师启发引导与实验探究相结合,并辅以问题法、演示法、归纳法、假设法等多种教学方法。

〖教学准备〗弹簧、多媒体课件。

〖教学过程〗一、新课引入课件展示推、拉、提、举的生活场景。

日常生活中的很多相互作用无论是对物体推、拉、提、举。

它们都是在物体接触时产生的力。

还有就是列车的牵引,锻打工件、击球、弯弓射箭等,它们都是在物体接触时产生的力。

通过多媒体课件动图展示:列车的牵引,锻打工件、击球、弯弓射箭。

接触力:物体与物体接触时发生的力。

教学设计说明:从自身实际出发,懂得相互联系,延伸到物体上,创设问题情境,激发探究动机,引导学生发现问题。

借机进行感恩教育。

结合前面学习的重力,发现重力是不需要和地球接触的,还有磁力也是,也就是说力可以分为接触力和非接触力。

第1节重力与弹力第1课时重力与弹力学习任务1．知道重力产生的原因、大小和方向，知道重心的概念。

2．会用力的图示和示意图表示力，知道其区别。

3．知道弹力的定义及产生的条件，会判断弹力的有无及方向。

4．知道胡克定律的内容、表达式，会用胡克定律解决相关问题。

重力1．重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)方向：竖直向下。

(3)大小：G＝mg，g是自由落体加速度。

2．重心(1)重心：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。

(2)决定因素：a．物体的质量分布；b．物体的形状。

g的单位既可以是N/kg，又可以是m/s2，且1 N/kg＝1 m/s2。

如图所示，职业跳高运动员经常采用“背越式”，没有从事专业训练的运动员，往往采用的方式是“跨越式”。

问题1你感觉哪种方式成绩会更好？提示：“背越式”成绩会更好。

问题2成绩会更好的原因是什么？提示：在越过相同高度的横杆时，运动员采用“背越式”的重心比采用“跨越式”的重心升高的高度低，因此采用“背越式”可以越过更高的横杆，成绩会更好一些。

问题3运动员跳高过程中所受重力的大小和方向是否改变？提示：不变。

问题4运动员从起跳到落地的过程中其重心位置是否变化？提示：变化。

1．对重力的理解(1)产生：重力是由于地球的吸引而产生的，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的引力。

与引力相比，重力大小稍微小一些(两极除外)，方向稍微偏一些(两极和赤道除外)。

(2)大小：G＝mg，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，随海拔高度的增大而减小。

(3)方向：竖直向下，除了赤道和两极，竖直向下并不是指向地球的球心。

名师点睛：2．重心的性质及确定方法(1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用。

(2)重心的位置及决定因素①位置：重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如图甲、乙所示。

第三章相互作用——力本章素养概述〔情境导入〕“它不是物，但不能离开物而存在；它不孤独，总是成双成对地出现；它不让你看见，但你能觉察到它的作用效果；它不能像数那样相加，而是遵循另外的法则。

”你知道这是什么吗？它就是我们即将要学习的——力。

自然界的力现象无处不在，无奇不有。

那么，在生活中接触到的力有些什么特点呢？如何发挥力的作用，避免力的危害？本章将探讨这些问题。

〔内容提要〕(1)本章重点介绍了三种相互作用力——重力、弹力、摩擦力，力的相互作用规律——牛顿第三定律以及矢量合成的基本法则——平行四边形法则，为今后学习高中力学奠定了基础。

(2)本章知识分为三部分：一是力的概念，是贯穿于力学乃至整个物理学的重要概念，重力、弹力、摩擦力是常见的几种相互作用力；二是牛顿第三定律及其应用；三是共点力的合成与分解及共点力的平衡，体现出利用等效方法研究物理学的思想。

(3)本章重点：①重力、弹力、摩擦力的产生和方向判定、大小计算；②共点力的合成与分解；③理解牛顿第三定律；④共点力的平衡问题。

本章难点：①应用平行四边形定则求解共点力的合成与分解；②对物体进行正确的受力分析；③共点力平衡问题的分析处理。

〔学法指导〕(1)对于本章内容的学习，不但要熟练掌握基本概念和规律，同时要把握知识间内在的联系，形成知识体系，这样才能抓住重点，突破难点，做到融会贯通、举一反三，最终达到熟练掌握、灵活应用的目的。

(2)在学习三种常见力时，应当多与生活中的事例相结合，在感性认识的基础上正确建立这些力的概念。

比如，静摩擦力的大小、方向、产生或消失都会随其他力的变化而变化；对于弹力的学习，要通过具体实例的分析、练习，掌握各种常见的弹力如拉力、压力、支持力的方向。

对弹簧的弹力大小，会定量分析。

(3)对物体进行正确的受力分析，是学习高中物理第一个需要掌握的基本功，是解决力学问题的关键。

力的合成与分解所遵守的平行四边形定则，是所有矢量合成与分解都遵守的普遍法则，必须熟练掌握。

课时教案第 三 单元第1案课题: §3.1.1 重力与弹力（第 1 课时）总第 案 年月日物理观念:知道重力产生的原因,理解重力概念,会确定重力的大小和方向;教学目标 物理观念:知道弹性形变、弹力定义及产生条件;掌握胡克定律。

核心素养 科学思维:会做力的图示和示意图,理解影响重心的因素;科学思维:会判定弹力的方向;能应用胡克定律解决问题。

教学重点教学难点 高考考点1、重力产生原因,重心的影响因素 2、弹力产生的条件;方向判定;胡克定律的应用 3、场 1、重心位置确定 2、弹力方向的判定 3、课型 教法教学环节新授教 具 薄片等教学过程 教师活动预设引入:学生活动预设它不是物,但不能离开物体而独立存在;它不孤独,总是成对出现;它不让你看见,但你总能感觉到他的存在;它不能像数字那样相加,但却遵守一定的运算法则——它就是力。

力有哪些性质,作用效果怎样呢?本章我们在初中学习的基础上进一步研究它。

演示:物体体积和形状的改变——锯条变形、拉弓等。

总结物体运动状态的改变:速度的大小、方向、大小和方向三种情况:第1页共7页教学环节一、力教师活动预设学生活动预设1．定义:物体间的相互作用。

2．性质:①物质性:力不能离开物体独立存在,有力一定有施力物体和受力物体;②相互性:力的作用是相互的,称相互作用力,施力物体又是受力物体,相互作用力同时产生、同时消失、同时变化;③矢量性:力是矢量,既有大小又有方向,方向不同,作用效果不同（举例说明:推车和拉车、关门时力的方向不同结果）;④独立性:一个物体可能同时受到多个力的作用,每一个力均独立产生作用效果,互不影响。

3．作用效果静态:形变即体积或形状发生变化动态:运动状态发生改变4．单位:牛顿,简称“牛” 符号“N”5．分类:按性质分:重力、弹力、摩擦力、电场力等按效果分:动力、阻力、支持力、向心力等注:①同一个力按照不同的命名方法有不同的名称②不同性质的力可产生相同的作用效果;相同性质的力可产生不同的作用效果。