關於力、重力和彈力教案

關於力、重力和彈力教案

第一課時 力 重力和彈力

【要求】

1．知道力是物體間的相互作用；

2．認識重力的概念；瞭解彈性形變的概念；

3．知道胡克定律，並用其進行簡單計算。

【知識再現】

一、力的三性

1．力的基本特性：

物質性（施力物體、受力物體）、相互性、矢量性（力的三要素、力的圖示、力的示意圖）

2．力的作用效果：使物體產生加速度或發生形變。

3．力的分類：

（1）按性質命名的力：重力、彈力、摩擦力、電場力等；

（2）按效果命名的力：拉力、壓力、動力、阻力、向心力等。

二、重力

1．產生：由於地球的吸引而使物體受到的力，叫重力。

2．大小：G=mg，在同一位置，G的大小與物體運動狀態無關。

方向：豎直向下。

3．重心：物體各個部分受到重力的合力的作用點。重心可能在物體上也可能不在物體上。

①質量分佈均勻的物體，重心位置只跟形狀有關。

②質量分佈不均勻的物體，重心位置跟物體形狀有關，跟物體內質量的分佈有關。

③用懸掛法測重心（只適合薄片狀物體）。

4．重力與萬有引力的關係：

重力是萬有引力的一個分力。在地球兩極，重力與萬有引力大小相等、方向相同；在地球其它位置，重力與萬有引力大小不相等、方向也不相同。

三、彈力

1．產生條件：相互接觸有擠壓（發生彈性形變）。

2．彈力方向：

（1）繩和彈簧的彈力方向：注意彈簧是被壓縮還是被拉伸；

（2）接觸面的彈力方向：點面接觸、面面接觸

（3）輕杆的彈力方向：

①一般情況，由物體的受力情況和運動情況決定；

②輕杆只在兩端受二力平衡時，彈力沿杆的方向；

3．彈力大小的計算：

（1）彈簧彈力： F=kx

（2）微小形變產生的彈力：由物體的受力情況和運動情況決定。

知識點一力的基本性質

【應用1】關於力的作用,下列說法正確的是（ ）

A．沒有施力物體的力是不存在的

B．只有直接接觸的物體之間纔有力的`作用

C．人推物體時,人只是施力物而不是受力物

D．一個施力物同時也是受力物

導示: AD。談到力必然涉及兩個物體：受力物體和施力物體，一個施力物同時也是受力物。力有接觸力（如彈力、摩擦力），也有非接觸力（如電場力、磁場力等）。

知識點二重力的大小和重心

【應用2】關於物體所受的重力，以下說法中正確的是（ ）

A．物體只有在地面靜止時才受到重力作用?

B．物體在自由下落時所受的重力小於物體在靜止時所受到的重力?

C．物體在向上拋出時受到的重力大於物體在靜止時所受到的重力?

D．同一物體在同一地點，不論其運動狀態如何，它所受到的重力都是一樣大

答案：D

【應用3】（啓東中學2008屆高三月考卷）如圖所示，半徑爲R的一個飛輪的圓心在O，但它的重心不在轉軸O處（轉軸透過圓心O），工人師傅在飛輪邊緣上的a處挖下一小塊質量爲Δm的金屬加固到正對面的輪邊緣的b處，這時飛輪的重心位置正好在O處，現由於b處加固的Δm這塊金屬已脫落丟失,又使得飛輪的重心不在O處，工人師傅決定再在a處挖去一小塊質量的金屬，不用加固到b處，這樣也能將飛輪的重心調到O處，問再挖去的一小塊金屬的質量爲多少?

導示: b處加固的Δm沒有丟失時，飛輪的重心在O，現設想在a、b兩處都拿走了△m的質量，由於a、b兩處相對圓心O對稱，因而飛輪的重心仍在O處，由此可知，在b處丟失△m的質量後，只要在a處再挖去Δm的質量就可以了。

關於重力的大小應注意其決定因素是物體的質量和g值，與其他受力因素及運動因素無關。重力的測量應注意使物體處於平衡位置。重心的測定通常用懸掛法，利用對稱性求解。

類型一彈力的有無及方向的確定

【例1】請在下圖中畫出圖A、B中的杆和C、D、E、F中的球所受的彈力。

導示: 如圖所示

（1）彈力有無的判定：A.“假設法”分析，即假設彈力存在，看假設的結果是否符合物體的運動狀態；還可採用“撤離法”分析，即將與研究對象接觸的物體一一撤去，看其運動狀態是否符合物體的運動狀態。

（2）彈力方向的判定：①根據彈力產生形變的方向判斷：彈力方向與物體形變的方向相反，作用在迫使這個物體發生形變的那個物體上。②根據物體的運動情況，利用平衡條件或動力學規律確定。

類型二胡克定律及其應用

【例2】（山東臨沂市08屆高三上學期期中考試）如圖甲所示，一個彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當對彈簧施加變化的作用力（拉力或壓力），在電腦上得到了彈簧長度的形變量與彈簧產生的彈力大小的關係圖象（如圖乙）. 則下列判斷正確的是（ ）（ BCD ）

A．彈簧產生的彈力和彈簧的長度成正比

B．彈簧長度的增加量與對應的彈力增加量成正比

C．該彈簧的勁度係數是200N/m

D．該彈簧受到反向壓力時，勁度係數不變

導示: BCD。由圖象可看出F-X圖線是一條過原點的直線，說明彈簧彈力與形變量成正比，其斜率K=200N/m表示彈簧的勁度係數；勁度係數表示彈簧的一個參數，與外力無關。

1．（南京市2008 屆 高 三 質 量 檢 測）下列三個力學實驗中體現出的共同的物理思想方法是（ ）

A．極限法 B．放大法

C．控制變量法 D．等效替代法

2．（山西省實驗中學08屆高三第二次月考試題）小車上固定一彎成α角的曲杆，杆的另一端固定一個質量爲m的小球，當車在水平面上向右運動時，杆對小球的力（ ）

A．一定沿杆向上 B．可能水平向右

C．一定豎直向上 D．可能不沿杆

3．如圖所示,兩個同樣的彈簧秤每個自重都是0.1N,下端掛鉤的重力忽略不計,甲”正掛”,乙”倒掛”,在乙的下方掛上重0.2N的砝碼,則甲、乙兩彈簧秤的示數分別爲（ ）

A．0.2N、0.3NB．03N、0.2N

C．0.3N、0.3ND．0.4N、0.3N

4．（2006年北大附中）如圖所示，一根彈性杆的一端固定在傾角爲30°的斜面上，杆的另一端固定一個重爲2N的小球，小球處於靜止狀態時，彈性杆對小球的彈力（ ）

A．大小爲2N，方向平行於斜面向上

B．大小爲1N，方向平行於斜面向上

C．大小爲2N，方向垂直於斜面向上

D．大小爲2N，方向豎直向上

5．圖中a、b、c爲三個物塊，M、N爲兩個輕質彈簧，R爲跨過光滑定滑輪的輕繩，它們連接如圖並處於平衡狀態（ ）

A．有可能N處於拉伸狀態而M處於壓縮狀態

B．有可能N處於壓縮狀態而M處於拉伸狀態

C．有可能N處於不伸不縮狀態而M處於拉伸狀態

D．有可能N處於拉伸狀態而M處於不伸不縮狀態

答案：1．B 2．D 3．C 4．D 5．AD