重力与弹力新教材人教版高中物理必修第一册教案下载Word下载.doc

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3、弹力有无的判断和弹力方向的判断。

4、弹力大小的计算。

5、实验设计与操作

难点：

1、力的概念。

2、重心的概念和位置。

3、弹力有无的判断和弹力方向的判断

教学过程：

一、导入新课：

为什么熟了的苹果总是落向地面？

二、讲授新课：

1、重力

【教师引导】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？

【教师总结】

1）力：

物体与物体之间的相互作用，称作力。

①力不能脱离物体而存在，一定同时存在施力物体和受力物体。

②力的作用是相互的，一个物体是受力物体的同时也是施力物体。

③发生相互作用的两个物体不一定相互接触。

2）力的作用效果：

①改变物体的运动状态②使物体发生形变。

3）力的三要素：

大小、方向、作用点。

4）力的单位：

牛顿，符号：

N。

【教师提问】为什么熟了的苹果总是落向地面？

【学生回答】因为受到重力作用。

【教师提问】重力是怎样产生的呢？

【教师引导】由于地球的吸引。

【教师提问】物体的重力就是地球的吸引力？

【讨论总结】重力只是地球吸引力的一部分，地球的引力是使物体在地球上，另一部分使物体随地球自转而转动。

1）重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。

①一切物体都受重力作用，物体所受重力的施力物体是地球．

②物体所受的重力与它所处的运动状态、速度大小无关．

2）重力的大小：

G=mg

其中g是自由落体加速度，g=9.8m/s2或10m/s2

3）重力的方向：

竖直向下

竖直向下指垂直于水平面向下，不是垂直于支持面向下。

【教师提问】重力作用点在哪？

【教师引导总结】

重心：

等效看成受重力的作用点。

①定义:

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。

②重心的位置：

A：

形状规则,质量均匀分布的物体，它的重心在其几何中心处。

例如，均匀细直棒的重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱体的重心在轴线的中点。

B：

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。

载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化。

通过多媒体课件动图展示：

汽车货物不同，重心也不同的动图。

C：

重心的位置是变化的。

E：

悬挂法（二力平衡）确定薄板重心的位置。

例如，要确定薄板的重心位置，可以先在A点把物体悬挂起来，通过A点画一条竖直线AB，由于A点悬线的拉力跟薄板的重力平衡，薄板的重心必定在AB连线上；

然后，再选另一处D点把物体悬挂起来，过D点画一条竖直线DE，薄板的重心必定在DE连线上。

因此，AB和DE的交点C，就是薄板的重心。

矩形框和圆环通过悬挂法找到重心的动图。

观察图可得D：

重心不一定在物体上。

5、力可以用有向线段表示。

力的表示方法有两种，分别是力的图示和力的示意图。

①力的图示：

用一根带有箭头的线段来表示力。

力的图示可以精确的描述力的大小、方向和作用点。

如图所示，带箭头的线段，箭头表示力的方向，线段的长度和标度一起表示力的大小，线段的起点表示力的作用点。

作图时注意分度的选取。

②力的示意图：

只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。

在不需要准确标度力的大小时我们选用力的示意图，较为方便，所以平时我们用的绝大多数都是画力的示意图。

6、作力的图示的步骤

①选取合适的标度；

②从作用点开始沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线段上标出刻度，注意必须是整数倍；

③在线段的末端加箭头表示力的方向；

④标上力的大小和名称。

2、弹力

【教师引导】通过日常生活中的很多相互作用，引出接触力的概念。

接触力：

物体与物体接触时发生的力。

【教师引导】通过多媒体课件动图展示：

撑杆跳高、锻打工件的场景。

引出形变概念。

形变：

物体在力的作用下的形状或体积会发生改变。

【思考讨论】在力作用下一切物体都会发生形变吗？

【教师总结】任何物体都可以发生形变,有些较为明显,有些极其微小，需要通过仪器才能观察到。

【实验演示】

通过平面镜观察桌面的微小形变

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？

通过平面镜观察桌面的微小形变。

观察两个动图当有压力在桌面上时，光点的位置发生变化，压力越大变化就越明显。

这个现象说明了桌子发生了微小形变。

1）弹力：

发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。

注意：

弹力不是指“弹簧产生的力”。

某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。

2）弹力产生的条件

①直接接触②发生弹性形变

3）弹力的方向:

垂直于接触面

4）几种常见的弹力及方向：

l曲面与平面间弹力方向：

过接触点垂直平面指向受力物体

l点与平面间弹力方向：

l点与曲面间弹力方向：

与过接触点的切面垂直并指向受力物体

l曲面与曲面间弹力方向：

与过接触点的公切面垂直并指向受力物体

l绳子拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向

l轻杆的弹力（不计质量不发生形变的杆）：

①可拉可压；

②杆所受的力不一定沿杆的方向。

【教师提问】碎了的花瓶还有弹力吗？

【教师引导】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。

不能够回复原状的叫作塑性形变。

弹性形变和塑性形变。

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。

【教师提问】弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量有什么关呢？

实验探究弹簧弹力与形变量的关系

实验思路

探究弹簧弹力与形变量的关系，需要测量多组弹簧弹力和形变量的数据，如何测量？

说出你的想法。

进行实验

要完成这个实验探究，我们可以通过如图所示的装置进行实验。

把弹簧上堆固定在铁架台的横杆上，观察弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。

在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧在不同弹力下伸长的长度（弹簧弹力等于钩码的重力）。

数据处理

为了找出弹簧弹力与形变量的关系，我们以弹簧的弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系。

根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出F-x图像。

由F-x图像，你得出了什么结论？

探究弹簧弹力与形变量的关系

实验的结论是：

弹性限度内，弹力大小与形变量成正比。

3、胡克定律

英国科学家胡克经过研究发现，在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即：

F=kx

①k称为劲度系数，单位N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。

②既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩，x是弹簧的形变量（压缩或伸长）。

随堂练习：

见ppt

【板书设计】

3.1重力与弹力

一、重力

1、定义：

由于地球的吸引而使物体受到的力。

一切物体都受重力作用，物体所受重力的施力物体是地球。

2、大小：

G=mg，单位是牛顿，简称牛，符号用N表示。

物体所受的重力与它所处的运动状态、速度大小无关。

3、方向：

方向竖直向下。

4、重心：

①力的图示：

（粗略，常用）

二、弹力

1、形变：

2、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。

3、弹力产生的条件：

①直接接触挤压，②发生弹性形变。

三、胡克定律

F=kx

【教学反思】

8/8