高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力图片课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力图片课件ppt，共51页。PPT课件主要包含了必备知识•自主学习，关键能力•合作探究，核心素养目标，地球的吸引，竖直向下，集中于一点，质量分布，有向线段，作用点，恢复原状等内容，欢迎下载使用。

新课程标准1．认识重力．2．认识弹力．3．通过实验，了解胡克定律．
一、重力1．定义：由于___________而使物体受到的力．2．方向：________．3．大小：G＝____，g是自由落体加速度．4．作用点——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____________，这一点叫作物体的重心．(2)决定因素：①物体的_____；②物体的________．
【情境思考】 建筑工人在施工时总会用如图所示的装置检测墙壁，该装置我们称之为“重垂线”．思考：为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直？
提示：因为重力方向始终竖直向下．
二、力的表示方法1．力的图示：力可以用________表示，有向线段的_____表示力的大小，_____表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的________．2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的______和________，不需要准确标度力的大小．三、弹力1．形变：物体在力的作用下_____或______发生的变化．2．弹力：发生形变的物体，要________，对与它_____的物体产生的力．3．常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向_____________；绳子的拉力也是弹力，方向________________．
【情境思考】 玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，压力和支持力各是怎么产生的？
提示：桥面受向下的弹力，是因为玩具汽车车轮发生了弹性形变，由于要恢复原状，对桥面有向下的作用力．玩具汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，由于要恢复原状，对玩具汽车有向上的作用力．
四、胡克定律1．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，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，这个限度叫作弹性限度．3．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即______．(2)k为弹簧的________，单位是牛顿每米，符号用_____表示．(3)弹簧的劲度系数反映了弹簧的软硬程度，劲度系数k越大，____________；k越小，____________．
【思考辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”．(1)地球上所有物体的重力的施力物体都是地球．(　　)(2)重力的方向也可以表述为指向地心．(　　)(3)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．(　　)(4)力的图示能准确地表示力的大小、作用点和方向．(　　)(5)海绵受挤压会发生形变，桌面受挤压不会发生形变．(　　)(6)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变．(　　)(7)由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比．(　　)
探究点一　重力和重心归纳总结1.重力的理解(1)产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的吸引力．(2)大小：由于G＝mg，在同一地点，重力的大小与质量成正比；在不同地点，重力也有所不同；物体的重力与其运动状态无关．(3)方向：重力的方向始终竖直向下．不能表述为指向地心、垂直向下、垂直地面向下．
2．重心的理解(1)重心是一个等效的概念，引入重心，就把实际作用于物体各部分的重力，用作用于重心的一个力等效替代了，从而使问题大为简化．
(2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．如图，重心就在物体外． (3)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上．
(4)重心在物体上的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关，重心位置的决定因素：①物体质量分布情况；②物体的形状．(5)对薄板类物体，可用支撑法或悬挂法来确定重心，如图所示，C点即物体的重心．
典例示范例1 如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是(　　) A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D．物体静止时受到的重力最大，沿水平面运动时变小
【解析】　重心是一个等效概念，物体各部分都受到重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中在一点，A项正确；重力的方向总是竖直向下的，B项错误；重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，C项错误；重力的大小与物体的运动状态无关，D项错误．
针对训练1　关于重力与重心，下列说法正确的是(　　)A．物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大B．形状规则的物体的重心一定在其几何中心C．放在桌面上的书对桌面的压力就是该书的重力D．重心是物体各部分所受重力的等效作用点
解析：A错：重力与运动状态无关，下落时重物的重力与静止时物体的重力相同．B错：形状规则的物体的重心不一定在其几何中心上，重心位置还与物体的质量分布有关，当物体的质量分布均匀时，形状规则物体的重心一定在其几何中心上．C错：书对桌面的压力的施力物体是书，重力的施力物体是地球，二者不是同一个力．D对：重心是物体各部分所受重力的等效作用点．
探究点二　力的表示方法归纳总结1.力的图示与示意图
2.实例：如图所示，物体A对物体B的压力是 10 N
典例示范 例2 某人通过细绳用大小为50 N的力F斜向上与水平方向呈30°角拉物块A，试画出拉力F的图示，并指出受力物体与施力物体．
【解析】　画力的图示时，先选好标度：比如以5 mm长的线段表示10 N的力，则拉力F共长25 mm，用A点代表物块A，即力的作用点，最后标上箭头指明拉力的方向，即得力F的图示．为了准确无误地表示拉力的方向，图中的虚线是必要的辅助线．
画力的图示的顺序——“四定”“三标”(1)“四定”：定作用点、定作用线、定比例标度、定线段长度．(2)“三标”：标力的方向、标力的符号、标力的数值．
针对训练2　在下表中，分别表示了A、B、C、D四个力的图示，
其中正确的是(　　)A.重3 N的电灯受到灯绳的拉力B.静止在空中、重力是2 500 N的热气球受到的重力C.铁锤对道钉竖直向下、大小为2.0×103 N的打击力D.重5 N的书对桌面的压力
解析：A错：绳对灯的拉力，施力物体是绳，受力物体是灯，且方向竖直向上．B对：图中力的方向、大小及作用点都正确，施力物体、受力物体也都正确．C错：力的刻度不均匀．D错：压力的作用点不应画在书上，应画在桌面上；力的大小也是错误的．
探究点三　弹力的产生和方向导学探究　如图所示：
(1)图甲中物体A、B并排静止在光滑水平面上，A、B之间有弹力吗？(2)图乙中光滑物体A、B叠放在光滑水平面上，处于静止状态，A、B之间有弹力吗？
　提示：(1)若移走物体A，物体B仍然静止，说明虽然A、B接触但相互之间没有弹力的作用．(2)如果将物体A快速撤出，物体B会立即下落，这说明A阻止了B的下落，说明A、B之间有弹力的作用．
归纳总结1.弹力的产生必须同时具备两个条件(1)两物体直接接触；(2)两物体接触处发生弹性形变．
2．弹力有无的判断方法
3.几种常见弹力的方向 注意：每个接触面最多只能产生一个弹力．
例3 [2022·天津实验中学高一检测](多选)如图中，静止的小球m分别与两个物体(或面)接触，设各接触面光滑，A受到两个弹力的是(　　)
【解析】　A错：物体A受到的绳的拉力与重力是一对平衡力，由于A与斜面没有发生弹性形变，则A与斜面之间没有弹力，物体只受一个弹力作用．B对：在水平力F的作用下，物体A与两个接触面都发生了弹性形变，均受到两个接触面的弹力．C对：物体A受绳的拉力和斜面的支持力，这两个力都属于弹力．D错：物体A受到水平面的支持力是弹力，这个力和重力是一对平衡力，A与竖直侧面没有发生弹性形变，没有弹力产生，只受到一个弹力作用．
【例4】　请在下图中画出物体A所受弹力的示意图．
【解析】　轻绳的弹力沿绳并指向绳收缩的方向；点与面接触或面与面接触的弹力则垂直于接触面；若接触面为曲面，则弹力与切面垂直．图丙中，物体与曲面之间的弹力方向垂直于过接触点的切面．图己中，弹力的方向垂直于过接触点的切面，弹力方向必通过球心，与重心位置无关．
判断弹力方向的一般步骤
针对训练3　(多选)如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端通过一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平，下列说法正确的是(　　)A．杆对细线的弹力方向水平向右B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左上方C．杆受到地面的弹力是由地面的形变产生的D．地面受到杆的弹力沿杆斜向左下方
解析：A对，B错：细线弹力的方向沿着细线收缩的方向，细线水平，则细线对杆的作用力方向水平向左，杆对细线的弹力方向水平向右．C对：杆受到地面弹力的施力物体是地面，是由于地面的形变产生的．D错：杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上，所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下．
针对训练4　[2022·湖南邵东第一中学高一检测]如图中画出的弹力F示意图合理的是(　　)
解析：A错：弹力F应该过接触点和球心向上．B错：弹力F应该过接触点垂直接触面竖直向上．C错：OB面无弹力，OA面弹力竖直向上．D对：B点弹力垂直杆斜向上．
探究点四　胡克定律的应用归纳总结1.弹力大小的计算(1)利用公式F＝kx计算，适用于弹簧的计算．(2)平衡法：如果物体在二力作用下处于平衡状态，可利用已知力求解未知弹力．
2．胡克定律的理解和应用(1)适用条件：弹簧在弹性限度内发生形变．(2)物理量的含义：x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度；k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和形变量x无关．
(3)F­-x图像：F-­x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.(4)胡克定律的推论：ΔF＝kΔx.弹簧弹力的变化量ΔF跟弹簧形变量的变化量Δx成正比．
例6 如图所示，一根轻弹簧长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm时，手受到的弹力为10.0 N．那么，当这根弹簧伸长到6.20 cm时(在弹性限度内)，手受到的弹力有多大？
【答案】　12.0 N
迁移拓展　在[例6]中，如果弹簧被压缩到4.30 cm，那么弹簧受到的压力有多大？(在弹簧的弹性限度内)
计算弹力大小的两种方法(1)公式法：利用公式F＝kx计算．适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算．(2)平衡法：利用二力平衡的条件计算．例如：悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，细绳对物体的拉力大小等于物体重力的大小．
针对训练5　(多选)某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm，一次锻炼时，他用600 N的力把弹簧拉长至1.4 m，如图所示，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200 NC．每根弹簧的劲度系数为200 N/mD．每根弹簧的劲度系数为600 N/m