高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力1 重力与弹力评课课件ppt

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高中物理新教材特点分析
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ZHONGLI、TANLIDELIJIE
第1课时　重力、弹力的理解
梳理教材 夯实基础 / 探究重点 提升素养 / 课时对点练
1.理解重力及重心的概念，会用二力平衡知识确定重心.2.会用力的图示和力的示意图表示力.3.知道形变的概念及产生弹力的条件.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.
1.定义： 的作用.2.力的三要素：大小、 和 .3.单位： ，简称 ，符号： .
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 .
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方向和作用点，不需要准确标度力的大小.
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 .
沿着绳子而指向绳子收缩的方向
判断下列说法的正误.(1)重力的方向总是垂直于地面.(　　)(2)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上.(　　)(3)力的图示能准确地表示力的大小、作用点和方向.(　　)(4)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状.(　　)(5)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.(　　)
如图所示，树上的苹果会落向地面；建筑工地上工人常用重锤来检测墙壁是否
答案　苹果落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用；重锤能检测墙壁是否竖直，是因为重力的方向是竖直向下的，重锤静止时，悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的，如果墙壁与细线平行，就说明墙壁是竖直的，没有倾斜.
竖直.为什么树上的苹果总要落向地面？为什么使用重锤能检测墙壁是否竖直呢？
1.重力的大小(1)重力的大小G＝mg，只与物体的质量m和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关.(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；同一纬度，海拔越高，g越小，海拔越低，g越大.2.重力的方向：竖直向下.竖直向下是指垂直于水平面向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心.
3.重力的作用点——重心(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用.
(2)重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关，如图甲所示.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心，如图乙所示.重心的位置可以在物体上，也可以在物体外.
(3)悬挂法确定薄板状物体的重心.①原理：二力平衡时，两个力等大反向.②方法：薄板状物体的重心位置可用悬挂法确定，如图所示，先在A点把薄板状物体悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板状物体的重心位置.
　关于重力，以下说法正确的是A.重力的方向总是垂直于接触面向下B.把处在空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小C.挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力D.同一物体在地球各处所受重力的大小不一定相等
重力的方向总是竖直向下的，但不一定是垂直于接触面向下的，比如在斜面上的物体所受的重力方向并不是垂直于斜面向下的，A错误；重力G＝mg，其大小只与物体质量、自由落体加速度g有关，与其他因素无关，B错误；绳子拉力的施力物体是绳子，重力的施力物体是地球，两者的施力物体不同，不是同一个力，C错误；由于自由落体加速度随着纬度、高度的变化而变化，所以同一物体在地球各处所受重力的大小不一定相等，D正确.
　关于重心，下列说法中正确的是A.重心就是物体内最重的一点B.物体发生形变时，其重心位置一定不变C.重心一定在物体的几何中心D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，重心位置可能在横杆之下
重心在效果上可以看作物体各部分所受重力作用集中于一点，而不是最重的点，A项错误；物体发生形变时，物体的形状发生改变，所以其重心位置可能改变，B项错误；重心的位置与物体的形状和物体内质量的分布有关，重心不一定在物体的几何中心，C项错误；采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，其重心位置可能在横杆之下，D项正确.
二、力的图示与力的示意图
如图所示，用10 N的力托着一本书，用500 N的力推汽车，如何简洁明了地表示出这两个力呢？
答案　可以用带箭头的线段来表示，线段的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾或者箭头表示力的作用点.
力的图示与力的示意图的画法
　如图所示，一人通过细绳用大小为50 N的力F沿与水平方向成30°角斜向上拉物块A，试画出拉力F的图示和物块重力G的示意图，并指出受力物体与施力物体.
由题意知，细绳拉物块A，受力物体是物块A，施力物体是细绳.画力的图示时，先选好标度，用点A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，如图所示.为了准确无误地表示拉力的方向，图中的虚线是必要的补充.力的示意图只需把力的方向和作用点表示出来.
从物块A的重心作一条竖直向下的线段，标上箭头，即得重力G的示意图，如图所示.施力物体是地球，受力物体是物块A.
在图甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20 N的力使木块静止在墙壁上；图丙中物体沿着斜面下滑，作出甲、乙两图中所施加的力的图示；以及图丙中物体所受重力的示意图.
1.如图所示，取一个扁玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？
答案　用手捏玻璃瓶，细管中水面会上升(或下降).说明受到压力时玻璃瓶发生形变，体积变小(或变大)了.
2.用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的泥土上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？
答案　橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变)，玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变).
1.弹力的成因：施力物体发生形变且要恢复原状.2.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.
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.
　(2022·广南县第二中学高一阶段练习)如图所示，足球运动员准备罚点球时，一只脚用力踩在足球上面，让足球保持静止.下列说法正确的是A.如果足球气打得足一点，足球可能不发生形变B.地面对足球的支持力是由于足球的下部发生形 变引起的C.足球对地面的压力是由于足球的下部发生形变引起的D.脚对足球的压力是由于足球的上部发生形变引起的
再小的力都可以使物体发生形变，足球气打得足一点，受力后，依然会发生形变，故A错误；弹力是由施力物体发生形变而产生的，地面对足球的支持力是由于地面发生形变引起的，足球对地面的压力是由于足球的下部发生形变引起的，脚对足球的压力是由于脚发生形变引起的，C正确，B、D错误.
　在如图所示的各图中画出杆或球P所受弹力的示意图，已知杆和球均处于静止状态.
题图甲中P受到的弹力有球面与球面之间的弹力，弹力应垂直于两球接触点沿球面的切线；绳的拉力沿绳斜向上，如图(a)所示.题图乙中杆对C、D两处有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于其切面指向圆弧所对应的圆心，D处弹力垂直于杆斜向上，如图(b)所示.
题图丙中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子斜向上，如图(c)所示.题图丁中球受到的弹力与棱和球面接触处的切面垂直，即沿着球半径的方向指向球心，如图(d)所示.
考点一　重力和重心1.下列关于重力和重心的说法正确的是A.重力的方向指向地心B.“重心”的提出，体现的是等效的思想C.把同一重物从广州移到北京，重力大小不变D.形状规则的物体的重心一定与它的几何中心重合
重力的方向是竖直向下，并不等同于指向地心，故A错误；“重心”的提出，体现的是等效的思想，故B正确；把同一重物从广州移到北京，由于两地的重力加速度不一样，故重力大小不一样，故C错误；质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定与它的几何中心重合，故D错误.
2.(2021·上海市第四中学高一期中)关于重力和重心，下列说法正确的是A.球体的重心一定在球心上B.物体上只有重心处才受到重力作用C.物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力D.同一物体在同一地点，无论运动状态如何，其所受重力都一样大
质量分布均匀的球体的重心一定在球心上，而非均匀球体的重心不一定在球心上，故A错误；物体各部分都受到重力作用，故B错误；物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，与物体的运动状态无关，可知物体向上抛出受到的重力等于它静止时受到的重力，故C错误；同一物体在同一地点，重力加速度相等，物体的重力相等，故D正确.
3.(多选)关于重心，下列说法中正确的是A.用线竖直悬挂的物体静止时，线所在的直线一定通过重心B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C.风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高D.舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化
用线竖直悬挂的物体静止时，由于只受重力和绳子拉力作用，二力平衡，等大反向，因此线所在的直线一定通过重心，A正确；质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在其几何中心上，不一定在物体上，B错误；重心是物体各个部分所受重力的等效作用点，风筝升空后，越升越高，只能说风筝的重心升高了，但是重心相对风筝的位置是不变的，C错误；舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置是不断变化的，D正确.
4.宇航员在月球表面测得的g值为地球表面的 ，一个质量为600 kg的飞行器在月球表面时，下列判断正确的是(地球表面的重力加速度为9.8 m/s2)A.质量是100 kg，重力是5 880 NB.质量是100 kg，重力是980 NC.质量是600 kg，重力是980 ND.质量是600 kg，重力是5 880 N
飞行器的质量是不变的，在月球表面仍为600 kg，而在月球上的重力为G月＝mg月＝ mg＝980 N，故选C.
5.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的艺术技巧的结晶，是我国古代青铜艺术的稀世珍宝，骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为A.马是空心的B.马蹄大C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上，选项A、B、C错误，D正确.
6.(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，以下四幅图中正确的是
考点二　弹力的产生及弹力的方向7.(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，是因为汽车发生了弹性形变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，是因为桥面发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变
汽车与桥面相互挤压，都发生了弹性形变，B错误；由于桥面发生了弹性形变，所以对汽车产生向上的弹力，C正确，D错误；由于汽车发生了弹性形变，所以对桥面产生向下的弹力，A正确.
8.体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，则斜台给足球的弹力方向为A.沿v1方向B.垂直于斜台斜向左上方C.沿v2的方向D.先沿v1的方向后沿v2的方向
9.如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水从小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和壳中余有水的共同重心将会
A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高
在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降，当水流完时，重心又回到球心，故选项D正确.
10.(多选)如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，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C.杆受到地面的弹力是由于地面的形变产生的D.地面受到杆的弹力沿杆向左下方
细线水平，则细线对杆的弹力方向水平向左，杆对细线的弹力方向水平向右，A正确，B错误；杆受到地面的弹力是由于地面的形变产生的，C正确；地面受到杆的弹力垂直于地面向下，D错误.
11.杯子放在水平桌面上，如图所示，下列说法正确的是
A.杆子受到三个力作用，分别是重力、支持力和压力B.杯子受到的重力就是它对桌面的压力C.杯子受到的支持力是由于桌面的形变产生的D.杯子受到的支持力是由于杯子的形变产生的
杯子放在水平桌面上，受到重力和支持力两个力的作用，故A错误；杯子受到的重力受力物体是杯子，它对桌面的压力受力物体是桌面，这两个力不是一个力，故B错误；
杯子受到的支持力是由于桌面的形变产生的，故C正确，D错误.
12.画出下列图中A物体所受弹力的示意图，各图中A物体均处于静止状态.