新教材高中物理 第3章 第1节 重力与弹力学案 新人教版必修第一册
人教版高中物理必修1 第三章第1节 重力、弹力学案设计
人教版高中物理必修1第三章第1节重力、弹力学案知识梳理一、力和力的图示1．力的作用效果：(1)使物体的运动状态发生变化；(2)使物体发生形变．2．力：(1)定义；(2)单位；(3)矢量性．3．力的表示方法：(1)力的图示；(2)力的示意图．二、重力1．定义；2．大小；3．方向；4．作用点——重心．三、四种基本相互作用1．万有引力；2．电磁相互作用；3．强相互作用；4．弱相互作用．四、弹力弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上，几种常见情况如下：(1)压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向的延长线或反向延长线过球心，如图所示．(2)绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向．五、弹力有无的判断：(1)对于明显形变的情况，可以根据弹力产生条件直接进行判断．(2)对于不明显形变的情况，可利用假设法进行判断，具体有下列两种方法：①假设无弹力：假设撤去接触面，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用．②假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力分析图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力．六、胡克定律成立条件：在弹性限度内．对F＝kx的理解：(1)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．(2)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的大小和伸长量x无关．(3)F－x图象是一条过原点的倾斜直线(如图)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.(4)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.精讲1：力的概念1.力的概念（1）定义：力是物体间的相互作用（2）用字母“F”表示力，力的国际单位是牛顿，简称牛（N）2.力的性质（1）力的物质性：力不能脱离物体而单独存在，只要有力，必然同时存在施力物体和受力物体（2）力的相互性：一对相互作用力总是同时产生、同时消失、同时变化，不存在先后关系（3）力的矢量性：力是矢量，既有大小又有方向，力的方向不同，作用效果也不同（4）力的独立性：一个物体可能同时受多个力的作用，每一个力都产生独立的作用效果3.力的作用效果（1）使物体发生形变：如使物体拉伸、压缩、弯曲、扭转等（2）改变物体的运动状态：使物体的速度发生改变，包括速度的大小、方向的改变。
2022-2023学年人教版必修第一册 第三章 第1节 重力与弹力 学案
第三章相互作用——力第1节重力与弹力重力与重心1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫作重力．2．大小：G＝__mg__．3．方向：总是__竖直向下__．4．作用点——重心．(1)重心的定义：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__，这一点叫作物体的重心．(2)重心位置的决定因素：质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的__形状__有关．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．5．力的表示方法(1)力的图示：能表示出力的__大小__、__方向__和__作用点__．(2)力的示意图：只表示出力的__作用点__和__方向__．1．关于地面附近物体所受的重力，下列说法正确的是()A．重力的施力物体是物体本身B．重力是由于地球对物体的吸引而产生C．地球上各个位置的重力大小都相等D．地球上各个位置的重力方向均指向地心解析：B重力的施力物体是地球，A错误；重力是由于地球对物体的吸引而产生的，是万有引力的一个分力，B正确；重力的大小与物体的质量及当地重力加速度有关，重力加速度与物体所处的位置有关，C错误；重力的方向是竖直向下的或者说与当地的水平面垂直，不一定指向地心，D错误。
2．下列关于重力、重心的说法中，正确的是()A．重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的B．物体的重心一定与它的几何中心重合C．用一绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上D．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外解析：A重力是由于地球吸引而使物体受到的力，A正确；物体的重心不一定在物体的几何中心上，也不一定在物体上，B、D错误；用悬挂法找物体重心时，物体所受重力与悬绳拉力是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，因此重心一定在悬绳的延长线上，C错误．弹力有无及方向的判断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．平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力．3．方向(1)压力和支持力：垂直于__接触面__，指向被压或被支持的物体．(2)绳的拉力：沿着绳子指向绳子__收缩的方向__．(3)弹簧的弹力沿着弹簧的__轴线方向__，被拉伸时产生拉力，被压缩时产生支撑力．3．书放在桌面上，会受到桌面对它的弹力作用，产生这个弹力的直接原因是() A．书的形变B．桌面的形变C．书所受到的重力D．桌面所受到的重力解析：B书受到的向上的弹力，是由桌面形变产生的；而桌面受到的向下的压力是由书形变产生的．4．如图所示为P物体对Q物体的压力的示意图，其中正确的是()解析：A P对Q物体的压力应作用在Q物体上，且力的方向应垂直于接触面并指向Q 物体，B、C、D错误，A正确．弹力大小的计算1．公式法：用F＝__kx__计算(适用于弹簧类弹性体弹力的计算)．其中k为弹簧的__劲度系数__，单位为__N/m__，读作牛顿每米．不同的弹簧，其劲度系数不同．2．平衡法：如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用．根据__二力平衡__得到绳的拉力大小等于物体重力的大小．5．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在粗糙的桌面上滑动，若认为弹簧的质量都为零．以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有()A．l1＞l2B．l2＞l3C．l3＞l4D．l1＝l2＝l3＝l4解析：D弹簧的伸长量等于弹簧弹力与弹簧劲度系数的比值，分析四种情况下弹簧所受弹力都等于外力F，又因为弹簧完全相同，劲度系数相同，所以四种情况下弹簧的伸长量相等．6．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，则关于弹性杆对小球的弹力，下列结论正确的是() 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：D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．重力与重心1．重力的大小与物体的运动状态的变化有关吗？答：无关．重力的大小是由物体的质量和物体所处的地理位置共同决定的，与物体的运动状态及其变化无关．2．如图所示，身体素质和技术相当的跳高运动员，为什么采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成绩好呢？答：跳高运动员在越过横杆时，“背越式”运动员的重心比“跨越式”运动员的重心升高的高度低，因此运动员越过相同高度的横杆，“背越式”跳法要比“跨越式”容易些．1．对重力的理解(1)重力与万有引力的关系重力是地球的万有引力在地球表面附近的一种表现，是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但由于地球自转的影响，重力并不等同于万有引力．(2)重力大小①同一地点，物体重力的大小与其质量成正比，即G＝mg，其中g为当地的重力加速度．②不同地点，同一物体在地面上所在位置的纬度越高，所受重力越大；在地球上空的位置海拔越高，重力越小．(3)重力方向重力的方向总是竖直向下，竖直向下不等同于垂直于支撑面向下，也不等同于指向地球球心．2．对重心的理解(1)重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都作用于重心．(2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上．(3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布或形状发生变化时，其重心在物体上的位置可能发生变化．(4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心．3．力的图示和力的示意图(1)力的图示和力的示意图的区别与联系联系,都是用有向线段来表示力，使抽象的力具体化、直观化(2)力的图示五步操作：选标度→定起点→画线段→定刻度→加箭头．(3)力的示意图的三步操作：定起点→画线段→加箭头．1．关于重力的大小及重心的位置，下列说法中，正确的是()A．重力是物体本身具有的力，大小与物体的质量成正比B．静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力C．重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球解析：D重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，而不是物体本身具有的力，物体重力的计算式G＝mg，其中g的值与物体所处的地理位置有关，同一地点，g值相同，物体的重力与物体的质量成正比，不同地点，不同高度，g值一般不同，因此，不能说物体的重力大小与物体的质量成正比，A错误；静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于物体的重力，B错误；重心是物体所受重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布均有关，只有形状规则、质量均匀分布时，重心的位置才总在物体的几何中心，C错误；由重力的产生可知，D正确．思维提升在处理重力的有关问题时，容易产生的3种错误(1)重力的方向垂直于支撑面．(2)重力的重心必在物体上．(3)重力的大小与物体运动状态有关．2．如图所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗细不同、质量分布均匀、AB和BC质量相等的木料做成的．D是AC连线的中点，E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点，则曲尺的重心在()A．B点B．D点C．E点D．G点解析：C由于质量分布均匀，F为AB边重心的位置，G为BC边重心的位置．则该曲尺重心为F与G连线的中点，即E点．思维提升确定重心的方法(1)质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关．若物体的形状是中心对称的，对称中心就是重心．如：直尺、铅球等实心物体，以及篮球、排球等空心物体，它们的重心都在几何中心，如图所示．(2)悬挂法确定薄板状物体的重心．原理：二力平衡时，两个力等大反向．方法：薄板状物体的重心可用悬挂法确定，如图所示，先在A点把板悬挂起来，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就是薄板的重心位置．3．一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示．(g取10 m/s2)解析：画力的图示，应严格按以下步骤进行：(1)选定标度，选固定长的线段表示2 N的力；(2)力的作用点应在物体的几何中心，从作用点沿力的方向画一条线段，线段长短按选定的标度和力的大小来确定，在线段上标刻度；(3)在线段上加箭头表示力的方向．故拉力、重力的图示如下图所示．思维提升力的图示的“四定三标”(1)四定：作力的图示要定作用点、作用线、比例标度、线的长度．(2)三标：作力的图示要标力的方向、力的数值、力的符号．弹力的有无和方向的判断如图所示，弹簧被压缩后能使小车向右运动，橡皮泥被压缩后不能使小车向右运动，弹簧和橡皮泥被压缩后产生的效果为什么会不同？答：弹簧被压缩后发生弹性形变，由于恢复原状，对小车产生弹力，使小车向右运动．橡皮泥被压缩后发生的形变不能恢复原状，对小车没有弹力，所以橡皮泥被压缩后不能使小车向右运动．1．弹力产生的两个条件(1)两物体间相互接触；(2)发生弹性形变．两个条件必须同时具备，缺一不可．2．判断弹力有无的常见方法例证图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球的状态不变，故小球只受细线的拉力，不受斜面的支持力图中AB、AC为轻杆．用绳替换AB，原装置状态不变，说明AB对A施加的是拉力；用绳替换AC，原状态不能维持，说明AC对A施加的是支持力图中各接触面均光滑，小球处于静止，由二力平衡可知，地面对小球的支持力和重力就可使小球处于平衡，因此竖直墙面对小球不产生弹力作用3.几种常见弹力的方向图示4．在下列各图中，A、B两球间一定有弹力作用的是(),A) ,B) ,C) ,D)解析：B A、C图中若拿去B球，A球均静止不动，故A、B间无弹力作用，B图中若拿去B球，悬挂A球的细绳将会变成竖直方向，故A、B间一定有弹力作用，D图中A、B 两球在上面小球的压力下有向两侧运动的趋势，A、B两球相互间应无弹力作用，B正确．思维提升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，忽略了弹性形变与范性形变(撤去外力后不能恢复原状的形变)的区别．5．请在图中画出杆或球所受的弹力．,(a)) ,(b)) ,(c)) ,(d))(a)杆靠在墙上(b)杆放在半球形的槽中(c)球用细线悬挂在竖直墙上(d)点1、2、3都可能是球的重心位置，点2是球心，1、2、3点在同一竖直线上答案：解析：(a)杆靠在墙上，挤压墙壁和地面，因此受到墙对杆的弹力与墙垂直，受到地面对杆的弹力与地面垂直，如图甲所示．(b)杆放在半球形的槽中，C 处为杆与球面的接触点，D 处为支撑点，所以C 处弹力垂直于其切面指向球心，D 处弹力垂直于杆斜向上．如图乙所示．(c)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．如图丙所示．(d)当重心不在球心处时，弹力作用也必通过球心O ，如图丁所示．应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心．思维提升 三种情况下弹力的方向1．平面与平面接触时，弹力的方向与接触平面垂直．2．点与平面接触时，弹力的方向与接触平面垂直．3．点与曲面接触时，弹力与曲面的切面垂直．弹力大小的计算1．能否将胡克定律表述为“弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F 跟弹簧的长度成正比”？为什么？答：不能．公式F ＝kx 中的x 指的是弹簧的伸长或缩短的长度(形变量)，而不是弹簧的长度．2．由F ＝kx ，得k ＝F x总结出“ k 与弹力F 成正比，与弹簧的形变量x 成反比”对吗？为什么？答：不对．k 的大小只与弹簧本身组成有关，与F 和x 的大小无关．对同一个弹簧，F 增大，x 就增大，F 与x 的比值不变．1．对胡克定律的理解(1)胡克定律成立的条件是：弹簧发生弹性形变，即必须在弹性限度内．(2)F ＝kx 中的x 是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的总长度．(3)F ＝kx 中的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 的大小和伸长量x 无关．(4)由F ＝kx 可知，弹簧上弹力的变化量ΔF 与形变量的变化量Δx 也成正比关系，即ΔF ＝k Δx .2．弹力大小的计算方法 得到拉力的大小等于物体重力的大小6．一根弹簧原长为20 cm ，当用15 N 的力拉它时，弹簧长为25 cm.(1)求此弹簧的劲度系数．(2)若此弹簧受21 N 的压力，则弹簧长度变为多少？解析：(1)当用15 N 的力拉它时，弹簧长为25 cm ，由胡克定律F ＝kx ，所以k ＝150.25－0.20N/m ＝300 N/m. (2)若此弹簧受21 N 的压力，由胡克定律F ＝kx ，弹簧的压缩量Δx ＝F k ＝21300m ＝7 cm ，则弹簧长度变为20 cm －7 cm ＝13 cm.7．如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k 1、k 2，它们一端固定在质量为m 的物体上，另一端分别固定在Q 、P 上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换为质量为2m 的物体(弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x ，则x 为( )A.mg k 1＋k 2B.k 1k 2mg （k 1＋k 2）C.2mg k 1＋k 2D.k 1k 22mg （k 1＋k 2）解析：A 当物体的质量为m 时，下方弹簧被压缩的长度为x 1＝mg k 1；当物体的质量变为2m 时，设物体下降的高度为x ，则上方弹簧伸长的长度为x ，下方弹簧被压缩的长度为x 1＋x ，两弹簧弹力之和等于2mg ，由胡克定律和平衡条件得k 2x＋k 1(x 1＋x )＝2mg ，联立解得x ＝mg k 1＋k 2，A 正确．弹簧Fx 图像问题的解题技巧在弹性限度内，弹簧的弹力F 与弹簧的形变量x 之间成正比，其关系图线为一条过原点的直线；弹簧的弹力F 与弹簧的长度l 之间满足线性关系，其图线为一倾斜且不过原点的直线．【典例】 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F 和弹簧长度L 的关系如图所示，则由图线可知：(1)弹簧的劲度系数为__________N/m.(2)当弹簧被压缩，弹力大小为5 N 时，弹簧的长度为__________cm.答案：(1)200 (2)7.5解析：(1)由图读出，弹簧的弹力F ＝0时，弹簧的长度为L 0＝10 cm ，即弹簧的原长为10 cm ，由图读出弹力为F 1＝10 N ，弹簧的长度为L 1＝5 cm ，弹簧压缩的长度x 1＝L 0－L 1＝5 cm ＝0.05 m ，由胡克定律得弹簧的劲度系数为k ＝F 1x 1＝200 N/m. (2)弹簧的弹力为5 N ，弹簧的形变量Δx ＝F k＝2.5 cm ，弹簧的原长为10 cm ，弹簧处于压缩状态，所以弹簧的长度为7.5 cm.思维提升 Fx 图像问题求解“三步走”1．找截距——图像在横轴的截距表示弹簧的原长；2．求斜率——图像的斜率表示弹簧的劲度系数；3．列方程——恰当选取图像上的点列方程或方程组，同时注意坐标轴对应物理量的单位．。
3.1重力和弹力(第1课时)— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案
3.1 重力与弹力（第1课时）〖教材分析〗重力的知识是后面学习力学和牛顿定律的基础。
本节从高于初中物理的知识出发，介绍了重力的产生原因，大小方向等，又引入了重心和力的图示法的概念。
介绍了许多生活的实例，不仅对学生积极参与教学起到了良好的促进作用，同时使学生感知到物理与生活息息相关，激发了学生学习物理的兴趣。
学生在初中阶段已经学习过重力，可能会对这节课不够重视。
本节的矢量性对学生来讲存在认识上的难度，区分力的示意图和力的图示也存在难度等。
可以通过设计使学生个人感受实验，进而让学生对重力的认识更进一步。
〖教学目标与核心素养〗物理观念：知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。
科学思维：通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理方法。
科学探究：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。
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、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。
难点：1、力的概念。
2、重心的概念和位置。
〖教学方法〗教师启发引导，小组合作，演示法、归纳法等多种教学方法相结合。
〖教学准备〗刻度尺、铅笔、均匀球体及圆柱体、长直尺、三角板、多媒体课件。
〖教学过程〗一、新课引入你每天起床穿着别人做的衣服，吃着别人做的早餐，难道你还能说和别人一点关系都没有吗？所以说孤立的人是不存在的，总是和别人有着各种各样发的联系。
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。
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？力的概念：物体间的相互作用。
在研究物体做机械运动时，最常见的力有重力、弹力和摩擦力，本章研究这几种常见力的特点和规律。
3.1 重力与弹力 (教学设计)-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
重力与弹力第一课时一、教学目标1.物理观念（1）了解力是物体对物体的相互作用,知道力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变（2）知道重力产生的原因及其定义,会求重力的大小并能确定重力的方向。
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、教学分析力的概念既是本节的重点,又是一个难点。
重力是学生比较熟悉的,重力概念理解的难点是对重心的理解。
本节课教学中采用“引导--探究”式教学法,该教学法以解决问题为中心,注重学生的独立钻研,着眼于创造思维的培养,充分发挥学生的主动性。
其主要程序是:提出问题→科学想象或体会→探索研究→再创情境→得出结论→深刻理解、指导实践。
它不仅重视知识的获得,而且更重视学生获取知识的过程及方法,更加突出了学生的学,学生学得主动,学得积极。
四、教学过程活动1【导入】（一）引入新课利用多媒体观看太空课堂有关失重的现象，接着利用课件展示地球上物体下落的现象，通过两种情景对比提出问题：出现不同现象的原因是什么？学生在此问题的思考上已经知道了重力，但还不明白重力是如何产生的，接下来通过拓展讲解万有引力，来建立重力的概念。
首先通过向生演示用绳子拴着钩码，使钩码做圆周运动，并提出问题为什么钩码没有被甩出去?紧接着利用多媒体向学生展示行星绕恒星做圆周，比设置疑问：行星和恒星之间没有绳子，但行星为什么不会飞出去?设置完情景疑问，引发学生求知欲，然后向学生介绍万有引力，在此基础上建立重力的概念：由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。
3 1重力与弹力(2课时) 导学案 高中物理人教版(2019)必修第一册
3.1 重力与弹力（第一课时）【学习目标】1.能举例说明力是物体间的相互作用,会用力的图示和示意图表示力的三要素。
2.能说出重力的产生原因,会计算物体的重力。
3掌握重心的概念并能确定重心的位置，能用力的图示表示重力。
【重点难点】重点：力的概念、图示以及力的作用效果。
难点：重力的概念及重心的理解。
【学法指导】学生自学课本55至56页，独立完成自主学习部分；小组共同完成合作学习部分。
【学习过程】一、自主学习（一）力和力的图示1.运动状态的变化：当一个物体的速度大小或速度方向发生改变时,就说这个物体的运动状态发生了变化。
2.力1.重力的产生：由于的吸引而使物体受到的力，即重力的施力物体是。
2.重力的大小：跟物体的成正比,即G= 。
测量:用弹簧测力计悬挂被测物体,处于时,弹簧测力计示数即为其重力大小3.重力的方向：。
4．作用点(重心)：物体的各部分都受重力作用,从上看可认为各部分所受到的重力作用集中于一点,即为物体的重心.决定物体重心位置的因素)物体的 ;物体的二、合作学习1．如图所示，叠放的物体A、B静止在水平地面上，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．2．如图所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口。
在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会()A．一直下降B．一直不变C．先下降后上升D．先上升后下降总结：决定物体重心位置的因素一个是物体的另一个是物体的三、当堂检测1.[对力的作用效果的理解](多选)下列关于力的作用效果的叙述正确的是()A．物体的运动状态发生了改变，则物体必定受到了力的作用B．物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C．力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关D．力作用在物体上，必定同时出现形变和运动状态的改变2.(多选)关于重力，下列说法正确的是()A．重力的方向总是和支持重物的支持面垂直B．重力的大小可以用弹簧测力计或天平直接测出C．质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小D．物体对悬绳的拉力或对支撑面的压力的大小可以不等于重力3.以下关于物体重心位置的说法中正确的是( )A.汽车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了B.物体在斜面上下滑时,物体的重心位置相对物体的位置降低了C.重心是物体所受重力的作用点,故重心一定在物体上D.对于给定的物体,无论其形状如何变化,其重心位置是不变的4.一个质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示。
高中物理 第三章 第1节 重力与弹力教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案
第1节重力与弹力核心素养物理观念科学思维科学探究1.知道重力产生的原因及重力的三要素。
2.知道重心的概念、物体的重心位置与什么有关。
3.知道形变、弹性形变、弹性限度和弹力的概念，了解弹力产生的条件，会分析弹力的有无，会判断弹力的方向，并能正确画出弹力的示意图。
4.了解胡克定律，会计算弹簧的弹力。
会用“悬挂法”判断形状不规则物体重心的位置。
1.通过实验观察物体的微小形变。
2.探究弹簧弹力与形变量的关系。
知识点一重力[观图助学]1.重力和重心的概念产生由于地球的吸引而使物体受到的力大小(1)大小：G＝mg，式中G、m、g的单位分别为N、kg、N/kg(或m/s2)(2)测量：用弹簧测力计竖直悬挂被测物体，当处于静止状态时，示数即为其重力大小方向总是竖直向下重心(1)定义：一个物体的各部分都受到重力作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，即为物体的重心(2)决定重心位置的因素：①物体的形状；②物体内质量的分布2.力的图示和力的示意图(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)力的示意图不需要准确标度力的大小，只需画出力的作用点和方向，这种粗略表示力的方法，叫作力的示意图。
[思考判断](1)重力的方向也可以表述为指向地心。
(×)(2)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上。
(×)(3)只有物体的重心才受到重力的作用。
(×)(4)两个力的大小都是5 N，则这两个力一定相同。
(×),重力是非接触力，重力的施力物体是地球，物体所受重力与所处的运动状态及是否受其他力无关。
重垂线就是利用重力的方向总是竖直向下的原理制成的。
如图描述的是“三毛”拉车的情景。
力的图示能表示力的三要素，精确表示力时经常用到。
力的示意图只能表示力的作用点和方向，在对物体的受力情况进行分析时经常用到。
3.1重力与弹力教案- 高一上学期物理人教版 必修第一册
第一节重力一、知识点总结考点一、力的力的图示1、力的概念及效果（1）定义：力是物体与物体之间的相互作用（2）力的作用效果：静力效果-----形变；动力效果----运动状态发生改变2、力的性质（1）物质性：力是物体与物体之间的相互作用，所以力不能脱离物体二单独存在，每个力的产生必定同时存在两个物体，一个是施力物体，一个是受力物体（2）相互性：物体之间的力是相互的，施力物体同时是受力物体，受力物体同时又是施力物体。
同时产生、同时消失。
（3）矢量性：力是矢量，不仅有大小，也有方向。
（4）独立性：一个物体受到多个力，每个力都独立的产生作用效果。
3、力的大小（1）力的大小用弹簧测力计进行测量。
（2）力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号（N）4、力的三要素：大小、方向、作用点考点二、重力1、定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
①在地面附近的一切物体都受到重力作用。
②重力是由于地球的吸引而产生的，在通常情况下，重力的大小不等于地球对物体的吸引力。
③重力是非接触力。
④重力的施力物体是地球。
⑤物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受其他力无关。
2、大小重力的大小与质量的关系是为我们前面学过的重力加速度，通常取9.8N／kg，即1kg物体受到的重力为9.8N。
①由于g随地球上的纬度及海拔高度的变化而变化，所以同一质量的物体在不同地点重力不同。
②在同一地点，物体受到的重力与其质量成正比。
4、重力方向：物体所受重力的方向总是竖直向下的。
竖直向下也就是沿重垂线的方向，不能将竖直向下说成“垂直向下”，也不能说成“指向地心”。
“竖直向下”是指垂直于当地的水平面向下，而“垂直向下”可以指垂直于任何支持面向下。
只有在两极或赤道时，重力的方向才“指向地心”。
5、重心（1）重心的概念：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点，这一点叫作物体的重心。
（2）重心的确定①质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关。
高中物理人教版(2019)必修一3.1 重力与弹力(两课时)学案
3.1 重力与弹力（第一课时）【学习目标】1.通过任务1及其活动了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向。
（物理观念）；2.通过任务2及其活动理解重心的概念，会用等效的思想确定物体重心的位置。
（物理观念、科学思维）【重点、难点】力的概念的建立，重力的大小和方向，重心的确定。
【合作探究、深度学习】学习目标一：重力的理解情境:下面是现实生活中的一些常见现象。
地面附近的重物被释放或抛出后都会掉在地面上,熟透的苹果,绚丽多彩的喷泉,空中飞行的足球,抛出的网球，这些物体的最终归宿都是地球。
(1)1.物体最终都落向地面是因为受到力的作用,这个力是什么力?它是如何产生的?(2)这个力的大小如何确定?(3)这个力的方向如何确定？【总结提升】1.重力：地球表面上的物体由于受到①而受到的力称为重力。
2.重力的大小：G= ②，方向③。
3.重力的方向与④垂直,但从大范围的区域来看,地球上不同位置的水平面并不在同一个平面上,所以地球上不同位置的重力方向是⑤。
学习目标二：对重力的理解例1、（多选）如图所示，歼−20 战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机。
它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊。
关于歼−20 战机的重力，下列说法正确的是( )。
A.战机受到的重力大小与其质量无关B.战机受重力的同时，它也对地球产生引力C.战机受到的重力的施力物体是地球D.战机匀速飞行时，它不受重力作用学习目标三：重心的定义情境：如图所示，这是大唐不夜城两个根据西安吉祥物设计出的不倒翁“唐妞”、“唐宝”，盛唐时期的妆发，惊险却轻盈的动作，配上电影《神话》的主题曲，使得无数游客慕名而来。
不倒翁不倒的秘诀就藏在铁球上，演员看似动作飘逸，但表演起来并不简单。
固定腰部的是一根六七厘米宽的“铁腰带”，因为表演者主要靠腰部发力，一场演出下来，演员的腰上经常撞得青一块紫一块。
（1）当演员向不同方向倾倒时，不倒翁的重心是否发生变化？由此推断，物体的重心与哪些因素有关？（2）不管演员如何变换姿势，由于底部大铁球的作用，不倒翁的重心在其顶部还是底部？由此可见，物体的稳定性和重心有何关系？（3）一个质量分布均匀的空心球形铁球，其重心在何处？由此可见，物体的重心一定在物体上吗？【总结提升】1.重心：一个物体⑥_________都要受到⑦_______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,这一点叫作重心。
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第1节 重力与弹力
1．重力
(1)产生原因：重力是由于□
01地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小：物体受到的重力G 与物体质量m 的关系是□02G ＝mg 。
(3)方向：□
03竖直向下。
(4)作用点：作用于重心上。
一个物体的各部分都受到重力的作用，从□
04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□05重心。
重心的位置与物体的□06质量分布和□
07形状有关。
物体的重心□08不一定(填“一定”或“不一定”)在物体上。
(5)力的表示：力可以用有向线段表示。
有向线段的长短表示力的□
09大小，箭头表示力的□10方向，箭尾(或箭头)表示力的□
11作用点。
这种表示力的方法叫作□12力的图示。
如果不需要准确标度力的大小，只需画出力的作用点和方向，则只需画□
13力的示意图。
2．弹力
(1)形变：物体在力的作用下□
01形状或□02体积的改变。
(2)弹力：发生□03形变的物体，要□04恢复原状，对与它□05接触的物体产生的力的作用。
(3)弹力的方向
①压力和支持力的方向□
06垂直于物体的接触面且指向被压物或被支持物。
②绳子的拉力方向是沿着绳子而指向绳子□07收缩的方向。
3．胡克定律
(1)弹性形变：物体在撤去作用力后能够□
01恢复原状的形变。
(2)弹性限度：当形变超过一定的限度，撤去作用力后物体不能□02完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。
(3)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F 的大小跟□03弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比。
(4)公式：□04F ＝kx ，其中k 叫作弹簧的□05劲度系数，单位是□06牛顿每米，符号是□07N/m 。
典型考点一 重力
1．下列关于重力的说法中正确的是( )
A ．重力的大小与质量和所处的位置有关，可以用弹簧秤或天平直接测出
B ．物体对悬线的拉力或对支持物的压力，一定等于物体所受的重力
C．物体重力的方向垂直于支持面
D．物体静止地放在水平地面上，它对地面的压力大小等于物体所受的重力
答案 D
解析重力的大小为mg，与质量和所处的位置有关，可以用弹簧秤直接测出，但不能用天平直接测出，A错误；只有物体处于平衡状态时，物体对悬线的拉力大小或对水平支持物的压力大小，才等于物体所受的重力大小，B错误；物体所受重力的方向竖直向下，不一定垂直于支持面，C错误；物体静止地放在水平地面上时，它对地面的压力大小等于物体所受的重力，D正确。
2．下列关于重心的说法，正确的是( )
A．重心就是物体内重力最大的部分
B．因为重心是物体所受重力的作用点，所以重心在物体上，不可能在物体外
C．物体升高或降低，重心相对于物体的位置保持不变
D．如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心
答案 C
解析重心是物体重力的作用点，不是物体内重力最大的部分，A错误；重心可能在物体上，也可能在物体外，比如均匀圆环的重心在圆环之外，不在圆环上，B错误；物体升高或降低，其形状和质量分布并没有改变，则重心相对于物体的位置保持不变，C正确；如果物体有对称中心，该对称中心不一定就是重心，重心位置还与物体的质量分布情况有关，D错误。
典型考点二力的表示
3．(多选)下列所述四个力的图示中正确的是( )
答案BC
解析四种情况下各力的图示长度都是正确的。
重3 N的电灯受到灯绳的拉力，施力物体为灯绳，受力物体为电灯，方向竖直向上，A错误；静止在空中重力是2500 N的热气球受到的重力，施力物体是地球，受力物体是热气球，B正确；铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5×103N的打击力，施力物体为铁锤，受力物体为道钉，C正确；书对水平桌面的压力的作用点在桌面上，D错误。
典型考点三弹力
4．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，是因为桥梁发生了弹性形变
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
答案 C
解析桥面受到向下的弹力是因为汽车发生了弹性形变，A、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。
5．在下图中，a、b表面均光滑，天花板和地面均水平，a、b间一定有弹力的是( )
答案 B
解析利用“假设法”进行判断。
在A图中，若拿去a球，则b球静止不动，故a、b间没有挤压，即a、b间没有弹力；在B图中，若拿去a球，则b球向左运动，故a、b间有挤压，即a、b间有弹力；在C图中，若拿去a球，则b球静止不动，故a、b间没有挤压，即a、b间没有弹力；在D图中，若移去斜面，则b球静止不动，故b球与斜面间没有挤压，即b球
与斜面间没有弹力。
故B正确。
典型考点四胡克定律
6．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究弹簧弹力与形变量的关系。
(1)为完成实验，还需要的实验器材有：________。
(2)实验中需要测量的物理量有：________________________________________________________。
(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的Fx图线，由此可求出弹簧劲度系数为________ N/m，图线不过原点的原因是________________________。
答案(1)刻度尺
(2)弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度)
(3)200 弹簧自身存在重力
解析(1)实验过程中需要测量弹簧的长度、形变量，实验器材还需要有刻度尺。
(2)为了测量弹簧的形变量，实验中还应测量弹簧原长和弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或所对应的长度)。
(3)Fx图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则k＝
7
4－0.5×10－2
N/m＝200 N/m，图线
不过原点的原因是弹簧自身存在重力。