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3.1.1重力和弹力
人教版高一物理必修1第一学期第三章3.1.1重力和弹力
第三章 相互作用力 -----力
核心素养目标
1、物理观念：（1）知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
（2）知道重力的大小和方向。会用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）计算重力。
（3）知道用悬绳挂着的静止物体、用水平支持物支持的静止物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。
（4）知道重心的概念以及质量分布均匀的物体重心的位置。
（5）知道什么是弹力，弹力产生的条件是什么。
（6）掌握胡克定律。
2、科学思维：（1）让学生自己动手，找不规则薄板的中心培养学生动手的能力。
（2）通过“重心”的概念，让学生知道等效替代是物理学研究的一种方法。
3、科学探究：通过观察和实验掌握胡克定律，培养一定的观察能力和初步的分析能力
4、科学态度与责任：（1）通过本节内容的学习，初步认识科学对人类生活的影响，增强学习物理知识、探究自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣．
（2）通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与他人交流和合作的能力和合作精神。
教学目标
教学重点：1．重心的概念以及质量分布均匀的物体重心的位置。。
2．弹力的产生条件和方向
3．胡克定律
教学难点：1．重心概念的理解。
2．弹力的产生条件和方向和掌握胡克定律的应用
情境导入
一、物体的运动状态和运动状态的变化
1、物体的运动状态哪个物理量来描述？
速度
2、运动状态的变化有那几种情形？
速度的大小发生变化
速度的方向发生变化
速度的大小和方向都发生变化
二、物体的形变
在外界的作用下，物体的形状或体积发生了变
化，就说物体发生了形变。
知识讲解
一、力
1、定义：物体与物体之间的相互作用
物质性：
力不能离开施力物体和受力物体而单独存在
相互性：
一个力总是联系着两个物体，施力物和 受力物同时存在、同时作用
矢量性：
力是矢量，既有大小，又有方向
独立性：一个物体可能同时受多个力作用，每一个力都产生独立的作用效果。
2、作用效果：
1）力使物体的运动状态发生改变
2) 力是使物体产生形变的原因
知识讲解
知识讲解3、力的测量：测力计(弹簧秤)4、力的单位：牛顿 － N知识讲解知识讲解
3、力的作用效果：
①改变物体的运动状态（动力效果）【产生加速度】
②使物体发生形变（静力效果）
思考与讨论 ： 力的作用效果与哪些因素有关？
知识讲解
打台球时，击球用力的大小和方向都会影响球能否入袋。
用同样大小的力推门，手的作用点不同，推门的难易程度不同。
力的三要素：大小、方向、作用点。
知识讲解
4、影响力的作用效果的因素：
力的大小、方向和作用点------力的三要素：
(1）力的大小：
力的大小可用弹簧测力计测量。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N
(2）三要素相同的力，作用效果相同；大小、方向相同，仅作用点不同，力的作用效果也可能相同（例如推力和拉力）。
知识讲解二、力的表示1、力的示意图：简易表示力的作用点和方向，力的大小用数据标明。例：物体受到水平向右的拉力为15N，请画出这个力的示意图。F=15N2、力的图示：带箭头的线段知识讲解三、力的分类：性质力：按力的产生原因命名的力是性质力效果力：按力的作用效果命名的力是效果力知识讲解
1.力的四个重要性质:
(1)物质性:力不能脱离施力物体和受力物体而单独存在。
(2)相互性:力的作用是相互的。施力物体同时也是受力物体。
(3)矢量性:力是矢量,它既有大小,又有方向。
(4)独立性:任何一个力都能独立地产生作用效果,使物体发生形变或使物体运动状态发生变化。
2.力的两种作用效果:
(1)使物体产生形变(即物体的形状或体积发生变化)。
(2)使物体的运动状态发生改变(即物体的速度大小或运动方向发生改变)。
3.力的作用效果与力的三要素的关系:力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。
知识讲解
4.力的图示和力的示意图的区别与联系:
知识讲解
物体A对B的压力是20N，如图所示，试画出这个力的图示。
归纳
1.力的大小是标度的整数倍（2-5倍），至少2倍；
2.标度可以为小数；
3.箭头画在线段末端；
4.有多个力作用在同一个物体上，选同一个标度。
知识讲解
知识讲解1.（多选）下列关于力的说法，正确的是（)A．对于力，只需要说明其大小，不需要说明其方向B．力不能离开施力物体或受力物体而独立存在C．力的大小可以用弹簧测力计测量D．一个力的作用效果由力的大小和方向共同决定，与作用点的位置无关解析力是矢量，既有大小，又有方向，对于力，既要说明其大小，也要说明其方向，故A错误．因为力是物体对物体的作用，所以力不能离开施力物体或受力物体而独立存在，力的大小可以用弹簧测力计量，故B、C正确．力的作用效果由力的大小、方向和作用点共同决定，故D错误．BC知识讲解
2、下面关于力的说法，正确的是（ )
A．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用
B．物体相互作用时，先有施力物体，后有受力物体
C. 力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因
D．用拳头击打棉花包，拳头不会感到疼痛，说明棉花包对拳头没有作用力
解析
射出的炮弹并不受推力的作用，向前飞行是因为具有惯性，故A错误；物体间相互作用时，相互作用的力是同时产生的，施力物体同时也是受力物体，故B错误；力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因，故C正确；力的作用是相互的，一定有施力物体和受力物体，拳头不疼只是力不够大，不是棉花包对拳头没有作用力，故D错误．
C
知识讲解1、万有引力：存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增大而减小。2、电磁相互作用：存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之间，他们本质上是同一种相互作用的不同表现，作用规律与万有引力相似。3、强相互作用：存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与中子之间，它是短程力，作用范围只有约m。4、弱相互作用：在放射现象中发现的，也是短程力。强度只有强相互作用的四种基本相互作用知识讲解
一、 重力
1、定义：由于地球的吸引而使物体受到的力
2、重力的施力物体：地球
3、重力的大小：G=mg
g=9.8m/=9.8N/kg
4、重力的方向：竖直向下
5、重心：（或垂直于水平面向下）
一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心。
各部分都要受
到重力作用
各部分受
到的重力
作用集中
于一点
知识讲解
①形状规则，质量均匀分布的物体，它的重心在其几何中心处。
②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。
(2）重心的位置：
③重心的位置是可以变化的。
知识讲解知识讲解
⑤悬挂法（二力平衡）确定薄板重心的位置。
④重心不一定在物体上。
知识讲解
支撑法找重心
我们有哪些方法来表示物体受到的力呢？
知识讲解2．支撑法平衡时，铅笔受到两个力：竖直向下的重力手指对铅笔竖直向上支持力FN思考：上述方法的原理是什么？二力平衡竖直向下的重力G.由二力平衡知识可知，这时铅笔保持平衡，如果重心O不在手指的正上方，支持力FN和重力G将不在同一直线上，铅笔就不能保持平衡了．
知识讲解
⑥重心越低，支撑面越大，物体的稳定程度越高
例如：给轮船、汽车等运输工具装货时，密度大的货物装在底部，密度小的货物装在上部，以便降低重心，提高稳定性。
知识讲解重心与实际生活网红打卡地西安不倒翁女孩不倒翁不倒的原因是因为它的重心设计巧妙，下列说法正确的是(　 　)A．重心在“不倒翁”的几何中心上B．“不倒翁”的重心很高C．“不倒翁”的重心很低D．“不倒翁”的重心不在物体上C知识讲解跳高姿势的变化是不断刷新跳高成绩的关键之一，请你谈一谈背越式跳高与跨越式跳高相比有什么优点．分析：运动员采用跨越式跳高上升到同样的高度重心升高的高度小。优秀跳高运动员都采用"背越式"技术。知识讲解(1）重力是非接触力；(2）重力的施力物体是地球；(3）物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受到其他力无关；(4）重力不一定等于地球对它的吸引力；(5）重力随纬度的升高而增大；(6）重力随物体离地高度的增加而减小．(7）地球上的物体都受到重力的作用，无论质量大小，也无论有无生命。特别注意：知识讲解知识讲解一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将()A、一直下降B、一直上升C、先升后降D、先降后升D知识讲解把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图所示．则薄板的重心可能是图中的（)A.A点B.B点C.C点D.D点D知识讲解下图中,质量分布均匀的物体A受到的重力都是8 N,试画出物体A所受重力的示意图。答案:如下图知识讲解把一个边长为 L 的正方形薄板绕C 点缓慢转动 45°，则物体的重心位置升高了多少？知识讲解知识讲解弹力知识讲解知识讲解（1）按形变的形式分类：知识讲解(2）按形变程度分明显形变：肉眼可直接观察到微小形变：肉眼不易直接观察到(3）按形变效果分弹性限度塑性形变（非弹性形变）:例如橡皮泥、保险丝弹性形变：例如弹簧（可否恢复）如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度发生形变的物体在停止受力后，能恢复原状的形变称为弹性形变知识讲解形变：物体在力作用下形状或体积发生改变非弹性形变：生活中还有些物体发生形变并撤消力以后不能恢复原状，如橡皮泥、保险丝等。弹性形变：有些物体在力的作用下发生形变，力撤消后又能够恢复原状。

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