高中物理 第3章 重力 基本相互作用课件 新人教版必修1.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 相互作用 第三章 1 重力基本相互作用 第三章 1 1 1集合的概念 我们在初中已经学过力的一些简单知识 如图表示在地球表面上的一个人 正在用弹簧测力计测定一个物体所受的重力 为了能更好地说明问题 这张图把一个真实的情景夸大了 这一节我们就来更深入地探究力的性质 1 1 力的定义力是物体和物体间的 2 力的作用效果 1 使物体的运动状态 2 使物体发生 3 力的标矢性力是 即有 又有 力的大小可以用 测量 国际单位制中 力的单位是 简称 符号是n 力和力的图示 相互作用 发生变化 形变 矢量 大小 方向 测力计 牛顿 牛 4 力的三要素 和 5 力的表示 1 力的图示 能表示出力的 和 2 力的示意图 只能表示出力的 和 大小 方向 作用点 大小 方向 作用点 方向 作用点 2 1 成因由于 而使物体受到的力 2 大小g 3 方向总是 重力 地球的吸引 mg 竖直向下 4 重心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受到的重力作用集中于 这 叫做物体的重心 物体重心的位置与物体的 及物体内 有关 一点 一点 形状 质量的分布 3 1 万有引力存在于 的物体之间 作用强度随距离增大而减弱 2 电磁相互作用存在于 间 作用强度随距离增大而减弱 四种基本相互作用 一切有质量 电荷间和磁体 3 强相互作用存在于 间 作用范围只有约10 15m 距离增大时 作用急剧减小 4 弱相互作用存在于 间 其作用范围与强相互作用相同 但强度只有强相互作用的10 12倍 原子核内部粒子 微观粒子 一 对力的理解1 力的产生方式物体间力的产生方式有两种 1 直接接触 如推力 拉力 2 不直接接触 如重力 磁铁间的相互作用力 2 力的特性 力的物质性 有力发生则一定存在着施力物质和受力物质 力的相互性 施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力 即力总是成对出现的 力的矢量性 力是矢量 不但有大小而且有方向 因此要确切地表示一个力 必须既指明其大小 又指明其方向 可以用有方向的线段表示力 力的瞬时性 有力则有加速度 力消失 加速度亦消失 3 力的作用效果 使物体产生形变 即物体的形状或体积发生变化 使物体的运动状态发生改变 即物体的速度大小或运动方向发生改变 影响作用效果的要素 力的大小 方向和作用点 作用效果的应用 是分析物体是否受力的基本方法 若存在作用效果 说明该力存在 若没有作用效果 说明该力不存在 特别提醒 1 并非有生命的物体才是施力物体 也并非先有施力物体后有受力物体 2 任何一个力都独立地产生作用效果 使物体发生形变或使物体运动状态发生变化 甲 乙两拳击运动员竞技 甲一拳击中乙肩部 观众可认为甲运动员 的拳头 是施力物体 乙运动员 的肩部 是受力物体 但在甲一拳打空的情况下 如图 下列说法中正确的是 1 a 这是一种只有施力物体 没有受力物体的特殊情况b 此时拳头因与空气相互作用而停止c 甲的拳头 胳膊与自身躯干构成相互作用的物体d 以上说法都不正确答案 c解析 力的作用是相互的 只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体 甲运动员击空了 但在其击拳过程中 在其拳头 胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力 身体内部的力也是拳头停止的原因 二 力的图示和力的示意图的比较 特别提醒 1 力的图示反映了力的三要素 而力的示意图只反映了力的作用点和方向 在分析物体受力时经常用到 2 标度的选取应根据力的大小合理设计 一般情况下 线段应取2 5段整数段标度的长度 3 要用同一标度画同一物体受到的不同的力 一人用斜向下的力推小车前进 力的大小为40n 方向与水平方向成30 某同学画出的推小车的力的图示 如图所示 正确的是 2 答案 d 三 对重力和重心的理解1 重力的概念由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力 地球上的物体都受到重力作用 不管质量大小 也不论有无生命 凡是由分子 原子构成的物体皆受重力作用 重力是由于地球的吸引而产生的 但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力 重力一般小于地球对物体的吸引力 在有的情况下 认为物体所受的重力与地球对物体的吸引力大小相等 原因是两者相差很小 重力是非接触力 重力的施力物体是地球 2 重力的测量在实验室里 重力的大小可以用测力计测量 工业上用电子吊秤可以称更重的物体 测量原理 二力平衡时 两个力大小相等 测量条件 物体处于静止或匀速直线运动时 测量方法 用测力计将待测物体悬挂起来处于静止状态 测力计的读数在数值上等于重力的大小 3 重力的大小由于g mg 在同一地点 重力的大小与质量成正比 在不同地点 如从两极到赤道或离地面越高 g值均减小 从而使同一物体的重力也有所不同 物体的重力与其运动状态无关 4 重力的方向重力总是竖直向下的 竖直向下不能说成垂直向下 垂直要看接触面 重力和水平面垂直 与斜面并不垂直 物体在自由释放后总是竖直向下的 就说明了重力的方向 5 对重心的理解 重心是重力的等效作用点 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 重心在物体上的位置与物体所处的位置 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也发生变化 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 如果地面上物体所受重力都消失了 可能出现的现象是 a 江河的水不会向下流动b 纸片和石块皆可悬浮在空中c 天不会下雨d 所有物体的质量都消失 3 答案 abc解析 江河中水的流动 纸片和石块下落 雨滴下落都是重力引起的 而物体的质量与物体所受重力无关 它表明物体所含物质的多少 故a b c均正确 d错误 下列说法正确的是 a 甲打乙一拳 乙感到痛 而甲未感觉到痛 说明甲对乙施加了力 而乙未对甲施加力b 风吹草动 草受到了力 但没有施力物体 说明没有施力物体的力也是存在的c 磁铁吸引铁钉时 磁铁不需要与铁钉接触 说明力可以脱离物体而存在d 网球运动员用力击球 网球受力后飞出 网球受力的施力物体不再是球网 1 对力的概念的理解 1 解析 甲对乙施力的同时 乙对甲也施力 只不过甲的 拳头 比乙 被打的部位 如肚子 胸部 更能承受打击罢了 所以乙感到痛而甲未感到痛 a错 风吹草动 的施力物体是空气 b错 力不可以离开物体 磁铁对铁钉的作用是通过磁铁产生的磁场发生的 磁场离不开磁铁 故c错 网球飞出后受重力和阻力 施力物体是地球和空气 故d正确 答案 d点评 只有深刻地理解力的概念 明确力的物质性和相互性 才能准确解释和分析物体间发生的力的作用 在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛 如图是某壮汉正通过绳索拉汽车运动 则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是 a 壮汉 汽车b 壮汉 绳索c 绳索 汽车d 汽车 绳索 1 答案 c解析 要研究的是汽车 直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉 汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用 故其施力物体是绳索 受力物体是汽车 关于重力的大小 下列说法中正确的是 a 物体的重力大小总是恒定的b 同一地点 物体的重力与物体的质量成正比c 物体落向地面时 它受到的重力大于它静止时所受的重力d 物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力 2 对重力的理解 2 解析 物体的重力的计算式为g mg 物体的质量m是恒定的 但g的取值与地理位置有关 对同一地点 g的取值相同 随着物体所处的地理位置纬度的升高 g值将增大 随高度的增加 g将减小 因此 不能认为物体的重力是恒定的 故选项a错 选项b正确 由公式可知 物体所受的重力与物体的质量和g值有关 与物体是否受其他力及运动状态均无关 故选项c错误 用测力计竖直悬挂重物只有静止 或匀速运动 时 物体对测力计的拉力才等于物体的重力 故选项d错误 答案 b 点评 关于重力的大小 应注意其决定因素是物体的质量和g值 与是否受其他力及运动状态无关 关于重力的测量应注意其条件是物体处于静止状态或匀速直线运动状态 厦门大学附属科技中学高一上学期期中 如图所示 两辆车以相同的速度做匀速运动 根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是 2 a 物体各部分都受重力作用 但可以认为物体各部分所受重力集中于一点b 重力的方向总是垂直向下的c 物体重心的位置与物体形状和质量分布有关d 物体只有重心受重力作用 其他部分不受重力作用答案 ac解析 重力作用在物体的各部分 重心是物体的等效作用点 a正确 d错误 重力的方向总是竖直向下的 b错误 物体的形状和质量分布影响物体的重心位置 c正确 如右图所示 静止木块对桌面的压力为6n 试画出压力的图示 说明施力物体和受力物体 并画出木块所受重力和支持力的示意图 3 对力的图示的认识 3 3 在线段上加上箭头表示力的方向 为了简便 也可照图 b 来画 压力的施力物体是木块 受力物体是桌子 画力的示意图时 只需要画出力的作用点和方向 对线的长短没有严格要求 如图 c 为木块所受重力和支持力的示意图 也可照图 d 那样用一点表示木块 画出重力和支持力的示意图