必修1 教案11 第三章 重力 与 弹力（课时1）（有详解)

【知识点：】一、力和力的图示：1、（1）定义：力是物体与物体之间的相互作用；（2）力的作用效果；
（3）力是矢量，不仅有大小而且有方向; (4)力的大小;2、力的图示和力的示意图；3、力的分类：
二、1、重力：（1）产生；（2）大小：（3）方向：2、重心：（1）概念：（2）重心的确定：
三、四种基本相互作用：1、引力相互作用；2、电磁相互作用；3、弱相互作用；4、强相互作用。

【强调说明】（1）力是物体间的相互作用，不存在只有施力物体而没有受力物体，或者只有受力物体而没有施力物体的力。所以，在分析某一物体受力时，一定要搞清楚物体所受各力的来源，不可 “无中生有”。（2）产生力的作用并不一定要直接接触，

【典型例题】： 【题型1】公式：的应用。
【例1】下列关于力的说法中正确的是（  D  ）

A、射出枪口的子弹，能运动到很远的位置，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B、甲用力把乙推倒，说明可得甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

C、只有有生命或有动力的物体都会施力，无生命或无动力的物体只会受到力

D、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

【点评】力的相互性。

【针对练习1】（多选）第19届亚洲运动会将于2000年9月10日—25日在中国杭州举行，杭州是中国第三个取得亚运会主办权的城市，对于足球，篮球、羽毛球和皮划艇等几个项目的运动情况，下列几种说法正确的是（  AD   ）
A、用力踢足球，足球会飞出去，说明力能使物体运动状态发生改变
B、投篮球时，篮球脱手后地球对利于有力的作用，篮球对地球没有力的作用，所以篮球落到地上
C、击出的羽毛球能在空中继续飞行，是由于羽毛球具有向前的冲力
D、用桨向后划水时皮划艇会前进，这是由于力的作用是相互的。

【自我检测1】1、下列关于力的说法中正确的是（   D   ）
A、“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物，说明没有施力物体的力也是存在的
B、甲用力把乙推倒了而自己不倒，说明了只有甲对乙有作用力，乙对甲没有作用力
C、只有运动的物体才会受到力的作用
D、每个力都有施力物体和受力物体，找不到施力物体的力是不存在的

2、（多选）下列说法中正确的是（  AD   ）
A、自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用
B、在四种基本相互作用中，万有引力是最强的
C、四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能统一了
D、万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力

3、关于重力的说法，正确的是（  D   ）
A、重力就是地球对物体的吸引力
B、只有静止的物体才受到重力
C、由于地球上各处物体的重力方向都是竖直向下的，所以各处的重力方向相同

D、同一物体的重力随纬度的增加而增加

4、下列说法中正确的是（    D     ）

A、自由下落的石块的速度越来越大，说明石块所受重力越来越大

B、在空中飞行的物体不受重力作用

C、一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受重力方向始终在改变

D、将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变

【题型2】力的图示与力的示意图

【例2】物体A对物体B的压力是10N，如图所示，试画出这个力的图示和力的示意图

【解析】（1）力的图示：1、先选取标度，此题可选2mm长线段表示2N的力；2、从作用点O没力的方向画一线段，线段长短根据力的大小和选定的标度成正比，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点（用O点代替物体B）竖直向下画一段五倍于标度（即10mm）的线段；3、在线段上加箭头表示力的方向。
（2）力的示意图：从作用点或从B的重心处沿力的方向画一线段，并加上箭头表示方向然后标明即可，如图丙所示。

【针对练习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（ BC ）

A、重3N的电灯受到灯绳的拉力
B、静止在空中重力是2500N的气球受到的重力
C、铁锤对道钉竖直向下的大小为的力打击力
D、重5N的书对水平桌面的压力

【自我检测2】

1、一个重20N的物体沿着斜面下滑，在图中关于物体受到的重力的图示正确的是（    AD    ）

2、关于物体的重点，下列说法中正确的是（BD ）

A、任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合

B、用一根绳子将物体悬挂而处于静止状态，该物体的重心一定在悬绳或其延长线上

C、任何物体的重心都必须在物体上

D、有固定形状的物体的重心相对于物体的位置，不因物体升高、降低或倾斜而发生变化

5、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、两段质量相等的木料做成的，D是AC边线的中点，F是AB段的中点，G是BC段的中点，E是FG连线的中点，则曲尺的重心在（  C  ）

A、B点  B、D点  C、E点  D、G点

【题型3】确定重心的方法：

【例3】如图所示，矩形均匀薄板上AC=60cm,宽CD=10cm在B点以细线悬挂，板处于静止状态，AB=35cm。则和板边缘CA的夹角

【针对练习3】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（  D  ）
A、A点  B、B点  C、C点  D、D点

【自我检测3】

1、、如图所示，一杯子的底部有一小孔，在水从小孔不断流出直到流尽的过程中，杯连同水的共同重心的位置将（    D     ）

A、一直下降  B、一直上升  C、先升后降  D、先降后升

2、下列说法正确的是（         ）

A、不相互接触的物体之间也会产生力的作用，可见力是可以离开物体而独立存在的

B、只要确定了力的大小和方向，那么这个力就完全确定了

C、作某力的图示时，选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度也不同，但箭头的指向是相同的

D、日常生活中，人们常用杆秤来测量力

3、如图所示，走钢丝是一项传统的杂技项目，常常给观众带来惊险、刺激的感觉，走钢丝的过程中，演员往往拿一根很长的铁棍。关于铁棍的作用，下列说法正确的是（     A      ）

A、为了增大演员与钢丝间的压力；  B、为了增大演员与钢丝间的摩擦力

C、为了调节演员自身重心的位置；  D、为了增加观众的观赏性

【综合提升】

1、用图示法画出下面的各力，并指出施力物体和受力物体

（1）在水平桌面上重50N的书的重力

（2）空气对气球的20N的浮力

（3）小孩以200N的拉力向东偏北300的方向拉小车

2、如图所示，n块厚度为d的相同的砖块，靠在一起平放在地面上，今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了多少？

【知识点：】一、弹性形变和弹力：1、接触力（1）物体与物体相互接触产生的作用力。如拉力、压力等；（2）按性质分：弹力和摩擦力。本质上都是由电磁力引起的。
2、弹性形变和弹力：（1）形变：物体在力的作用下开关或体积会发生改变，这种变化叫做形变，形迹是力的作用效果之一。（2）分类：常见的有压缩、拉伸、弯曲、扭转形变等；
3、弹性形变：（1）有些物体在形变后撤去作用车时能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。
（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。
4、弹力：（1）产生条件：直接接触且两物体的接触面上发生弹性形变（2）弹力力的大小;（3）弹力的方向；（4）弹力的种类。

二、胡克定律：1、弹力的大小与弹性形变的大小有关；2、胡克定律：F=-kx；3、弹力与弹簧伸长量的关系。
【典型例题】： 【题型1】弹力有无的判断方法。
【例1】 如图中小球均处于静止状态，a、b板都和小球接触，A图中b板在竖直位置，B、C、D图中b板均在水平位置，则小球同时受到a、b板对它的弹力作用的是（  A  ）

【针对练习1】

如图所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是（ AC ）

【学力检测1】1、关于弹性形变，下列说法正确的是（  B  ）

A、物体受力后发生的一切形变可视为弹性形变

B、当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变可视为弹性形变

C、物体在去掉外力后，能够恢复原来形状的形变为非弹性形变

D、物体在外力停止作用后仍存在的形变，叫弹性形变

2、（多选）如图所示，a的质量是2kg，b的质量是1kg，设接触面是光滑的，a和b都静止不动，其中a受两个或两个以上弹力的有（ CD ）

【题型2】弹力方向的判断方法。

【例2】如图所示，光滑接触面对球或棒的弹力分析正确的是（  A  ）

【针对练习2】

如图所示是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”。为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度，则船体对冰块的弹力示意图正确的是（  C  ）

【学力检测2】

1、关于弹力的方向，下列说法中正确的是（  A  ）

A、绳子拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子收缩的方向

B、细硬直杆对物体的弹力方向一定沿杆的方向

C、物体对支持面的压力方向一定竖直向下

D、有的物体可以在不发生形变的情况下对其他物体施加弹力

2、足球运动是深受青少年喜爱的项目之一，如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是（  CD  ）

A、甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力

B、乙图中，静止在光滑水平面上的两个足球由于接触而一定受到相互作用的弹力

C、丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用

D、丁图中，落在球网中的足球会受到弹力是由于球网发生了形变

3、（多选）一物体A静止在斜面上，如图所示，则（  CD  ）

A、斜面对A的支持力竖直向上

B、A对斜面的压力竖直向下

C、斜面对A的支持力垂直斜面向上

D、A对斜面的压力垂直斜面向下

4、如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力是2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力大小为（  B  ）

A、1N   B、2N  C、N  D、0

【题型3】胡克定律及应用。

【例3】

如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象，根据图象判断，正确的结论是（  B  ）

A、  弹簧的劲度系数为1N/m

B、  弹簧的原长为6cm

C、  可将图象中右侧的图线无限延长

D、  该弹簧两端各加2N拉力时，弹簧的长度为10cm

【解析】：

【针对练习3】

如图所示是描述某根弹簧所受拉力与其伸长量之间关系的图象。下列关于这根弹簧的说法正确的是（  B   ）

A、弹簧的劲度系数是2N/m

B、弹簧的劲度系数是2×103N/m

C、当受到800N的拉力作用时，弹簧的长度是40cm

D、当弹簧伸长量为20cm时，弹簧产生的拉力是200N

【学力检测3】

1、（多选）关于胡克定律，下列说法正确的是（  ACD  ）

A、由F=kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比

B、由k=可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧形变量x成反比

C、弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关

D、弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时弹力的大小

2、探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为（  D  ）

A、L0=0.02m    k=500N/m  B、L0=0.10m    k=500N/m

C、L0=0.02m    k=250N/m  D、L0=0.10m    k=250N/m

3、一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。再将两个这样的弹簧按图示方式连接，A、B两球的质量均为m，则两球平衡时，B球距悬点O的距离为（不考虑小球的大小）（   C   ）

A、3L  B、4L  C、5L  D、6L

4、一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示，下列表述正确的是（    B     ）

A、a的原长比b的长，a的劲度系数比b的大

B、a的原长比b的短，a的劲度系数比b的大

C、a的原长比b的短，a的劲度系数比b的小

D、测得的弹力与弹簧的长度成正比

【综合提升】

1、如图1所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。

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如图2所示，是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F—x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为    N/m。图线不过原点的原因是由于                       。

2、如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，试由图线确定：

（1）    弹簧的原长

（2）    弹簧的劲度系数

（3）    弹簧伸长15cm时，弹力大小

（4）    当弹簧的弹力大小为5N时，弹簧被压缩的量x’为多少？

【解析】当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，所以L0=10cm。

（2）根据图像，由胡克定律：F=kx得：。

（3）根据胡克定律得，弹簧伸长15cm时（未超过弹性限度），弹力的大小：。

当弹簧的弹力大小为5N时，弹簧被压缩：

【答案】