高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)第三章 相互作用——力1 重力與彈力精品課件ppt

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人教版（2019）高中物理必修一3.1《重力與彈力》教學(xué)設(shè)計(jì)課題《重力與彈力》教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)a)         復(fù)習(xí)力的基本性質(zhì)b)        理解記憶重力公式，理解重力和重心的特點(diǎn)c)         理解彈力的特點(diǎn)及彈力產(chǎn)生的條件d)        理解彈力的方向的特點(diǎn)e)         理解記憶胡克定律公式及公式各物理量的意義能力目標(biāo)a)         知道重力的特點(diǎn)及重心的特點(diǎn)；b)        判斷物體是否收到彈力及彈力的方向c)         記憶胡克定律公式及公式各物理量的意義d)        能用胡克定律解決簡(jiǎn)單的力學(xué)問(wèn)題e)         開始簡(jiǎn)單的受力分析教學(xué)重點(diǎn)重力和重心的特點(diǎn)彈力產(chǎn)生條件彈力方向的判斷胡克定律的公式及公式各物理量的意義的解釋教學(xué)難點(diǎn)①.    彈力方向的判定②.   胡克定律的公式及公式各物理量的意義③.   胡克定律的應(yīng)用④.    簡(jiǎn)單的受力分析教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備：上課教材，教參，課件，練習(xí)題學(xué)生準(zhǔn)備：教材，筆，草稿本
教學(xué)過(guò)程1.新課導(dǎo)入自然界的物體不是孤立存在的，它們之間具有多種多樣的相互作用。正是由于這些相互作用，物體在形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等許多方面會(huì)發(fā)生變化，物體間的相互作用抽象為一個(gè)概念——力（force）。
我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不受到力的作用，我們初中開始就已經(jīng)接觸了重力彈力等一系列力，這些知識(shí)點(diǎn)到高中也是尤為重要的，今天開始，我們就進(jìn)入力學(xué)學(xué)習(xí)，體驗(yàn)力學(xué)的紛飛世界。2.講授新知力學(xué)復(fù)習(xí)定義：物體與物體之間的相互作用力的性質(zhì)? 物質(zhì)性：力不能脫離物體存在? 相互性：物體之間力的作用是相互的，力總是成對(duì)出現(xiàn)? 力的傳遞不需要介質(zhì)，相互作用的物體之間不一定要接觸三要素：大小、方向、作用點(diǎn)單位：牛頓，簡(jiǎn)稱牛，用符號(hào)N表示。矢量性：力是矢量。既有大小，又有方向力的圖示：用一根帶有箭頭的、一定長(zhǎng)度的線段表示一個(gè)力的方法力的作用效果：?             使物體產(chǎn)生形變?             改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。分類根據(jù)力的效果來(lái)分類：拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力等根據(jù)力的性質(zhì)分類：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等例：如圖所示，一物體靜止在斜面上，請(qǐng)你畫出物體受到的力. 重力定義：物體由于地球的吸引而受到的力，施力物體是地球。計(jì)算：G＝mg，g一般取10m/s2；（g隨緯度的增加而增加）方向：豎直向下，不能說(shuō)成指向地心！重心：把物體各部分所受到的重力作用等效集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做重心。（懸掛法找重心）注意：?         重心是重力的等效作用點(diǎn)，不是物體最重的點(diǎn)?         物體的重心可以不在物體上 例：關(guān)于重心及重力，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．據(jù)G=mg可知，兩個(gè)物體相比較，質(zhì)量較大的物體的重力不一定較大B．一個(gè)物體放于水中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于物體在空氣中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，因此物體在水中受到的重力小于在空氣中受到的重力C．物體放于水平面上時(shí)，重力方向垂直于水平面向下，當(dāng)物體靜止于斜面上時(shí)，其重力方向垂直于斜面向下D．物體的形狀改變后，其重心位置不會(huì)改變【答案】A【解析】A．當(dāng)兩物體所處的地理位置不同時(shí)，重力加速度g值不同，故而質(zhì)量較大的物體的重力不一定較大，故A正確；B．一個(gè)物體放于水中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于物體在空氣中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，是因?yàn)槲矬w在水中受到豎直向上浮力的作用，從而減小了彈簧的型變量，使得彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小，但物體的重力并沒(méi)有發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；C．重力的方向總是豎直向下，故C錯(cuò)誤；D．物體重心的位置由物體的形狀和質(zhì)量分布情況共同決定，當(dāng)物體的形狀改變時(shí)，其重心位置可能改變，故D錯(cuò)誤。故選A。  彈力形變：物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生的變化．?         彈性形變：物體在形變后撤去作用力時(shí)能夠恢復(fù)原狀的形變．?         塑性形變：外力撤去后不能完全恢復(fù)原狀的形變彈力的定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力．彈力產(chǎn)生條件：①     相互接觸  ②     發(fā)生彈性形變。注意：施力者產(chǎn)生形變，對(duì)受力者產(chǎn)生彈力 例：下列說(shuō)法中正確的是（       ）A．用手壓彈簧，手先給彈簧一個(gè)作用力，彈簧壓縮后再反過(guò)來(lái)給手一個(gè)作用力B．運(yùn)動(dòng)員將壘球拋出后，壘球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)仍在變化，壘球仍為受力物體，但施力物體不是運(yùn)動(dòng)員C．均勻木球的重心在球心，挖去球心部分后，木球就沒(méi)有重心了D．在直接接觸且發(fā)生彈性形變的物體間才產(chǎn)生彈力【答案】BD【解析】A．用手壓彈簧，彈簧與手間的相互作用力是同時(shí)產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)員將壘球拋出后，由于重力的作用，壘球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)仍在變化，壘球仍為受力物體，施力物體是地球，故B正確；C．重心不一定在物體上，均勻木球的重心在球心，挖去球心部分后，木球重心仍然在球心上，故C錯(cuò)誤；D．在直接接觸且發(fā)生彈性形變的物體間才產(chǎn)生彈力，故D正確。故選BD。     彈力的方向畫出下列各個(gè)球所受彈力答案：彈力的方向：一般情況，與接觸面垂直，指向受力物；對(duì)于球面上的彈力。方向與接觸點(diǎn)切線垂直，彈力方向所在直線一定過(guò)圓心。 胡克定律彈性限度:如果形變過(guò)大，超過(guò)一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀，這個(gè)限度叫彈性限度。胡克定律：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力F 的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度 x成正比表達(dá)式：.  注意：?         K為彈簧勁度系數(shù)，單位是N/m ?         X為彈簧相對(duì)于原長(zhǎng)的變化量（拉伸或壓縮） 例：如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度和彈力大小的關(guān)系圖象。根據(jù)圖象判斷，正確的是（　?。?/span>A．彈簧的勁度系數(shù)為1.5N/cmB．彈簧的勁度系數(shù)為1.5N/mC．彈簧的原長(zhǎng)為2cmD．若給彈簧施加一個(gè)大小為3N的作用力，彈簧的長(zhǎng)度為8cm【答案】A【解析】C．從圖像可以看出，L=6cm時(shí)，F為0，故該長(zhǎng)度為彈簧的原長(zhǎng)，C錯(cuò)誤；AB．根據(jù)彈簧彈力公式有N/cm所以彈簧的勁度系數(shù)為1.5N/cm，A正確，B錯(cuò)誤；D．根據(jù)彈簧彈力公式，作用力為3N時(shí)，彈簧的形變量為cm因?yàn)轭}目中未說(shuō)明是壓力還是拉力，所以彈簧的長(zhǎng)度為4cm或者8cm，D錯(cuò)誤。故選A。 例：如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧的左端與固定在墻上的拉力傳感器連接，在右端拉力T的作用下從原長(zhǎng)開始沿水平方向緩慢伸長(zhǎng)，通過(guò)刻度尺可以讀出彈簧的總長(zhǎng)l，通過(guò)拉力傳感器可以讀出彈簧的彈力F；如圖乙所示是圖像，彈簧與水平面不接觸，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．彈簧的勁度系數(shù)為B．由乙圖所給的條件得，彈簧的原長(zhǎng)為C．當(dāng)彈力增大，圖像變彎曲，是由于測(cè)量誤差偏大造成的D．如果彈簧做加速運(yùn)動(dòng)，拉力T與拉力傳感器對(duì)彈簧的彈力F大小相等【答案】D【解析】A．圖像的斜率是彈簧的勁度系數(shù)，A錯(cuò)誤；B．圖像的橫軸截距是彈簧的原長(zhǎng)，由相似三角形可得，解得，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)彈力增大，圖像變彎曲，是由于彈簧超過(guò)了最大彈性限度造成的，C錯(cuò)誤；D．對(duì)彈簧應(yīng)用牛頓第二定律有由于彈簧是輕質(zhì)彈簧，則有，所以不管彈簧是加速還是緩慢運(yùn)動(dòng)，都有，D正確。故選D。 3課堂小結(jié)力學(xué)復(fù)習(xí)?          定義：物體與物體之間的相互作用?          力的性質(zhì)：物質(zhì)性、相互性、力的傳遞不需要介質(zhì)?          三要素：大小、方向、作用點(diǎn)?          單位：牛頓，簡(jiǎn)稱牛，用符號(hào)N表示?          矢量性：力是矢量。既有大小，又有方向?          力的圖示：用一根帶有箭頭的、一定長(zhǎng)度的線段表示一個(gè)力?          力的作用效果：使物體產(chǎn)生形變或改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?          分類：根據(jù)力的效果來(lái)分類、根據(jù)力的性質(zhì)分類重力?          定義：物體由于地球的吸引而受到的力。?          計(jì)算：G＝mg，g一般取10m/s2；（g隨緯度的增加而增加）?          方向：豎直向下?          重心：重力的等效作用點(diǎn)（懸掛法找重心）?          注意：①.  重心是重力的等效作用點(diǎn)，不是物體最重的點(diǎn)②.  物體的重心可以不在物體上  彈力?          形變：彈性形變、塑性形變?          定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力．?          彈力產(chǎn)生條件：①     相互接觸  ②     發(fā)生彈性形變。?          注意：施力者產(chǎn)生形變，對(duì)受力者產(chǎn)生彈力?          彈力的方向：一般情況，與接觸面垂直，指向受力物；對(duì)于球面上的彈力。方向與接觸點(diǎn)切線垂直，彈力方向所在直線一定過(guò)圓心。胡克定律?          彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力F 的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度 x成正比?          表達(dá)式：.  ?          K為彈簧勁度系數(shù)，單位是N/m ?          X為彈簧相對(duì)于原長(zhǎng)的變化量（拉伸或壓縮） 4課堂練習(xí)練1：畫出各指定物體受到的彈力： 【答案】                    練2：彈簧的勁度系數(shù)與彈簧不受拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。在國(guó)際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是（　?。?/span>A．N B．m C．N/m D．【答案】D【解析】根據(jù)可得：，則Y的單位是=，故選D。 練3：（多選）下列情境中關(guān)于球所受彈力的描述，正確的是（       ）A．甲圖中，反彈出去的籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到沿運(yùn)動(dòng)方向的彈力作用B．乙圖中，豎直細(xì)線懸掛的小球靜止在斜面上時(shí)，受到沿細(xì)線向上的拉力C．丙圖中，靜止在墻角的籃球受到豎直向上的支持力D．丁圖中，靜止在桿頂端的鐵球受到沿桿向上的彈力 【答案】BC【解析】A.甲圖中，反彈出去的籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到重力作用，不受沿運(yùn)動(dòng)方向的彈力作用，故A錯(cuò)誤；B.乙圖中，將細(xì)線懸掛的小球靜止在斜面上時(shí)，細(xì)線豎直，小球受到沿細(xì)線向上的拉力及豎直向下的重力作用，不受垂直斜面的支持力，故B正確；C.丙圖中，地面與籃球接觸，且發(fā)生彈性形變，故靜止在墻角的籃球受到豎直向上的支持力，故C正確；D.丁圖中，靜止在桿頂端的鐵球受到豎直向上的彈力，故D錯(cuò)誤。故選BC。   練4：一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖像如圖所示。下列表述正確的是（　?。?/span>A．無(wú)法比較兩彈簧的原長(zhǎng) B．a的勁度系數(shù)比b的大C．a彈簧比b彈簧原長(zhǎng)小 D．測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比【答案】BC【解析】ABC．根據(jù)胡克定律可知在圖像中，斜率表示勁度系數(shù)，橫軸的截距表示原長(zhǎng)，因此a彈簧比b彈簧原長(zhǎng)小，a的勁度系數(shù)比b的大，A錯(cuò)誤，B、C正確；D．由圖像可知，測(cè)得的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比，D錯(cuò)誤。故選BC。 練5：如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平面上，上端放一個(gè)質(zhì)量為的物塊，物塊靜止后彈簧長(zhǎng)度為；若在物塊上端再放一個(gè)質(zhì)量為的物塊，靜止后彈簧長(zhǎng)度為，如圖乙所示。彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)，重力加速度為，則彈簧的原長(zhǎng)為？  【答案】2l1-l2【解析】設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l，由胡克定律和受力平衡可知：甲圖中有mg=k（l-l1）乙圖中有2mg=k（l-l2）彈簧原長(zhǎng)：l=2l1-l2      課后作業(yè)教師自己安排板書設(shè)計(jì)①.    重心的特點(diǎn)②.    彈力的產(chǎn)生條件③.    彈力的方向④.    胡克定律的表達(dá)式及各物理量的含義教學(xué)反思