1．重力与弹力 知识纲要导引, 核心素养目标, 物理观念 重力、重心、形变、弹力 科学思维 等效法、放大法、公式法 科学探究 悬挂法寻找重心、探究弹力与形变量的关系 科学态度 重力、弹力在生产生活中的应用 与责任 基 础 导 学 一、重力(自学教材第59、60页“重力”部分) 1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力． 222．大小：G＝mg,_其中g就是自由落体加速度，一般计算中g＝9.8 m/s或g＝10 m/s. 3．方向：竖直向下． 4．重心：重心可以看作是物体所受重力的作用点． (1)定义：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，这一点叫做物体的重心(center of gravity)． (2)决定物体重心位置的因素． ①物体的形状． 质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关． ②物体质量的分布． 质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关． (3)不规则薄板重心的确定 应用二力平衡的知识通过实验来确定形状不规则物体的重心位置． 5．力的表示方法 (1)力的图示 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. 这种表示力的方法，叫作力的图示． (2)力的示意图 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，这种表示力的方法，叫作力的示意图． 二、弹力(自学教材第60、61页“弹力”部分) 1．接触力：物体与物体接触时发生的相互作用称为接触力． 接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力 2．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(deformation)． - 1 -
3．弹力：发生形变的物体，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(elastic force)． 4．弹力的方向 压力 支持力 垂直于物体的接触面，指向被压缩或被支持的物体 绳的拉力 沿着绳子指向绳子收缩的方向 三、胡克定律(自学教材第61页“胡克定律”部分) 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(elastic deformation)． 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(elastic limit)． 3．胡克定律： (1)实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F＝kx. (2)k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号用N/m表示． (3)比较而言，k越大，弹簧越“硬”；k越小，弹簧越“软”． 【思考】 (1)发生形变的物体一定产生弹力．( ) (2)若两物体间存在弹力，则它们一定接触．( ) (3)弹簧的长度越长，弹力越大．( ) (4)弹力的方向总与相应的形变的方向相反．( ) (5)只有在一定条件下，胡克定律才成立．( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ 【教材解疑】(第61页) [演示] 通过平面镜观察桌面的微小形变 如图，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点. 按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化. 这个现象说明了什么？ 问题解答：用力压桌面，墙上光点位置向下移. 这说明桌面在力的作用下发生了形变，中间下凹，致使平面镜向里倾斜，光点位置下移．
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课 堂 探 究
主题一 重力
【问题探究】
探究点1 如图所示，为什么树上的苹果总要落向地面？
提示：苹果落向地面是因为受到地球的吸引而产生的重力作用． 探究点2 如图所示，为什么使用重垂线可以检测墙壁是否竖直？
提示：重垂线能检测墙壁是否竖直的原理是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．
探究点3 用一根细线将铅笔水平吊起时，细线悬挂铅笔的位置有几个？是不是只有铅笔的这个位置才受到重力的作用？
提示：细线悬挂的位置在铅笔的中心，且只有细线系在该处时铅笔才能处于水平，系在其他的任何位置时，铅笔都不能水平. 当铅笔在水平位置平衡时，细线所在的位置就是铅笔重心的位置．
【探究总结】 1．重力的产生：
(1)地面附近一切物体都受到地球的吸引，由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力． (2)在同一地点，重力的大小与质量成正比，即G＝mg. 2．重力的方向：
(1)重力的方向总是竖直向下，可利用铅垂线确定其方向．
(2)只有在两极或赤道时，重力的方向才指向地心，其他位置并不指向地心． 3．重心：
(1)重心只是一个等效点，除重心位置外，物体其他各部分均受重力作用．
(2)重心的确定：重心的位置要根据物体质量的分布情况而定，影响重心位置的因素有两个：质量分布和几何形状．
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新教材高中物理 3.1 重力与弹力教案 新人教版必修第一册
