高中物理 第3章 相互作用 第1节 重力 基本相互作用课件 新人教版必修1.ppt

第三章相互作用 教师参考 一 课程标准1 内容标准 1 将对力的认识提升到矢量的高度 知道需要从大小和方向两个角度来描述 2 通过实验认识静摩擦和滑动摩擦的规律 并能用规律去求解相应摩擦力 3 知道常见的形变 理解微小形变 通过实验了解物体的弹性 知道胡克定律 4 通过实验 理解力的合成与分解 区分矢量和标量的本质 并能用力的合成与分解分析日常生活中的问题 2 活动建议 1 通过观察去找出日常生活中的与摩擦力 弹力有关的现象 并尽量用所学知识去解释 例如日常生活中人走路时两脚所受摩擦力的分析 弹簧测力计的示数与下面所称重物的关系等 2 设计实验或查阅资料 加深对力的合成与分解的理解和认识 二 高考内容及要求1 滑动摩擦力 动摩擦因数 静摩擦力 2 形变 弹性 胡克定律 3 矢量和标量 4 力的合成和分解 5 共点力的平衡 6 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系 7 实验 验证力的平行四边形定则 第1节重力基本相互作用 教师参考 一 教学目标知识与技能1 知道力的概念及影响力的作用效果的三要素 会用力的图示或力的示意图表示和分析力2 了解四种基本相互作用3 知道重力的产生原因 三要素及重心的确定过程与方法1 对力的认识可以在初中所学基础上让学生讨论 交流 老师加以引导 从而把认识提升到矢量的高度 并能对后面所学的各种力起到指引作用2 可多让学生去列举例子 然后分析 总结 得出力的有关结论 情感态度与价值观在对力的认知过程中培养良好的科学思维表述习惯和科学的价值观 培养互助 合作 探究问题的精神二 教学重点难点教学重点1 对力的概念的认识及力的三要素2 对重力的产生 大小和方向的认识教学难点1 区分力的图示和力的示意图2 物体重心的理解及重心位置的确定 三 重难点突破方略重心的突破方略 实验与讨论1 一个物体的各部分都受到重力的作用 从效果上看 可以认为各部分受到的重力作用集中于一点 这一点叫做物体的重心 教师准备一张a4的纸 提出问题 1 如果不动手实验 你能找到这张纸的重心吗 重心在哪个点 学生 能 重心在这张纸的几何中心 2 你能用一支铅笔将这张纸水平支起来吗 让学生动手做实验 实验很容易成功 3 物体的重心的位置在哪个点是如何进行确定的呢 学生1 如果是规则形状的物体 物体的重心一定在物体的几何中心 学生2 不一定 当物体密度分布不均匀时 即使是规则形状的物体 重心也不一定在物体的几何中心 学生3 可以动手做实验来确定物体的重心的位置 教师总结 形状规则 质量均匀分布的物体的重心在几何中心上 形状不规则质量分布不均匀薄板的重心用悬挂法确定 实验与讨论2 1 展示一个圆柱体状的空玻璃杯子 提出问题 这个空玻璃杯子的重心大约在哪个位置 学生 这个空玻璃杯子的重心大约在它的几何中心靠下一点点的位置 2 物体的重心一定在物体上吗 学生 不一定 物体的重心可在物体上 也可在物体外 3 逐渐向空玻璃杯子里面注入水 提出问题 杯子和水的重心变化吗 大约是如何变化的 学生 杯子和水的重心是变化的 重心先下降后上升 教师总结 物体的重心可以随物体质量分布变化而变化 课堂探究 自主学习 达标测评 自主学习课前预习 感悟新知 教师参考 情境链接一如图所示 身体素质和技术相当的跳高运动员 为什么采用 背越式 的要比采用 跨越式 的成绩好呢 信息当运动员采用 背越式 跳高时 越过横杆瞬间人的身体呈反弓形 当运动员采用 跨越式 跳高时 过杆瞬间人的上半身基本上是直的 重心在横杆之上 显然 在跳过相同高度时 背越式 重心升高要低一些 一个人跳跃能力是一定的 即能使自己重心升高的高度是一定的 采用 背越式 对提高运动员成绩大有益处 故 背越式 跳高优于 跨越式 跳高 情境链接二 重量 是指 质量 还是指 重力 呢 人们对 重量 的熟悉程度要强于对 质量 的熟悉程度 日常生活中 我们购买粮食 水果等物品时 常说它们的重量是多少斤或多少千克 现行中学物理教材中 习惯上只说 重力的分解 而不说 重量的分解 只说 物体有重量 而不说 物体有重力 只说 重力加速度 而不说 重量加速度 信息1 在日常生活中采用 重量 一词 但意义上 它只是 质量 一词的同义词 2 国际计量大会规定 重量这一名称 今后不再具有力的含义 重量是质量的别名 教材梳理 一 力和力的图示1 运动状态变化只要一个物体的变化了 不管是速度的还是速度的改变或者是大小和方向都改变 则运动状态就发生变化 2 力的概念和效果 1 定义 物体与物体之间的 2 力的图示 力可以用线段来表示 线段的表示力的大小 线段表示力的方向 线段的箭尾 或箭头 表示力的作用点 3 力的作用效果 可以改变物体的运动状态 可以使物体的形状发生改变 速度 大小 方向 相互作用 带箭头的 长短 指向 想一想到本节为止 已经学过的哪些物理量是矢量 答案 位移 速度 加速度和力 这些物理量都是矢量 二 重力 吸引 n kg 各部分 集中于一点 形状 质量的分布 想一想有规律几何形状的物体 其重心一定在几何中心吗 答案 不一定 形状规则 质量分布均匀的物体 其重心在几何中心 三 四种基本相互作用万有引力 强相互作用 弱相互作用为四种基本相互作用 电磁相互作用 1 力可以离开施力物体或受力物体单独存在 2 只有相互接触的物体间才有力的作用 3 力总是成对出现的 施力物体同时也是受力物体 4 地球上所有物体的重力的施力物体都是地球 5 重力的方向也可以表述为指向地心 6 重心是物体重力的作用点 重心一定在物体上 思考判断 答案 1 2 3 4 5 6 要点一 课堂探究核心导学 要点探究 问题导学 对力的进一步理解 甲 乙 两图分别说明了什么问题 发生如图所示现象的原因是什么 答案 甲 图说明球的运动状态改变了 乙 图说明竹子发生了形变 原因是球和竹子受到了力的作用 要点归纳 1 力的性质 2 力的作用效果 1 2 作用效果的应用 力的作用效果是分析物体受力的基本方法 若存在作用效果 说明该力存在 若不存在作用效果 说明该力不存在 例1 下列说法正确的是 a 用手压弹簧 手给弹簧一个作用力 弹簧对手没有作用力b 运动员将垒球抛出后 垒球的运动状态仍在变化 垒球仍为受力物体 但施力物体不是运动员c 施力物体对受力物体施加了力 施力物体本身可能不受力的作用d 某物体作为一个施力物体 一定不是受力物体 b 核心点拨 力的作用是相互的 力是成对出现的 每个物体既是施力物体也是受力物体 解析 力的作用具有相互性 即物体甲对乙有力的作用的同时 乙对甲也有力的作用 因此选项a c d错误 垒球在运动过程中 已脱离了运动员的作用 则不再受其作用 垒球必受重力和空气阻力的作用 因此运动状态发生了变化 故选项b正确 误区警示关于力的理解的三大误区 1 误认为物体可以只受力不施力 事实上 只要一个物体受到力的作用 它必然对施力物体也施加了作用力 2 误认为力只发生在相互接触的物体之间 事实上 力既可发生在相互接触的物体之间 也可发生在不直接接触的物体之间 3 误认为只有有生命的人或动物才能产生力的作用 事实上任何物体都可以作为施力物体 都可以对其他物体施加力的作用 教师备用 例1 1 2017 上海杨浦一模 下列说法中 正确的是 a 有受力物体 就必定有施力物体b 力只能产生在相互接触的物体之间c 施力物体施力在先 受力物体受力在后d 力只有一个物体就能产生 可以不需要其他物体的存在 解析 因为力是物体对物体的作用 一个力必然涉及两个物体 一个是施力物体 一个是受力物体 选项a正确 在空中飞行的物体尽管没有和地球接触 仍受重力作用 选项b错误 由于力的作用是相互的 物体受力的同时也对施力物体产生力的作用 选项c错误 由力的概念知 力是物体对物体的作用 所以说 一个物体就能产生力 这种说法是错误的 选项d错误 a 针对训练1 2017 山西运城高一期末 下列有关力的说法中正确的是 a 力的产生离不开施力物体 但可以没有受力物体 例如一个人用很大的力挥动网球拍 却没击中球 有施力物体而没有受力物体b 力的产生离不开受力物体 但可以没有施力物体 例如物体冲上光滑斜面 在沿斜面上升过程中受到沿斜面向上的冲力 这个力没有施力物体c 力是物体对物体的作用 如果找不到施力物体或受力物体 说明这个力就不存在d 不接触的物体间也可以产生力的作用 例如磁铁吸引铁钉 可见力可以离开物体单独存在 c 解析 力的产生离不开施力物体 也离不开受力物体 一个人用很大的力挥动网球拍 却没击中球 球拍对球并没有力的作用 但人对球拍一定有力 选项a错误 物体冲上光滑斜面的过程中 并没有受到向上的冲力 选项b错误 力是一个物体对另一个物体的作用 如果找不到施力物体或受力物体 说明这个力就不存在 选项c正确 不接触的物体间也可以产生力的作用 磁铁吸引铁钉 是磁铁对铁钉产生的作用 不能说明力可以离开物体单独存在 选项d错误 要点二 问题导学 1 做一做以下实验 看看会发生什么现象 总结力有哪些作用效果 1 小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动 在小钢球的正前方放一磁铁 如图 甲 小钢球靠近磁铁 2 在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁 如图 乙 3 分别用两手弯钢锯条 答案 力的作用效果就是改变物体的运动状态或使物体发生形变 力的图示与力的示意图 2 同一物体受多个力作用 要作出各力的图示 不同的力能不能用不同的标度 答案 不能 同一个物体的受力图示 各不相同的力必须选用同一标度作图 要点归纳 1 画力的图示的步骤 2 力的图示与力的示意图的区别与联系 例2 漂浮在水面上小球重为4n 用力的图示表示小球所受到的力 思维导图 解析 画出力的图示 要按照以下步骤 1 选标度 选取4mm长的线段表示2n的力 2 确定线段 以力的作用点0为起点竖直向下画一线段 线段的长度为标度的2倍 即取8mm长 并在线段上加上刻度 同理再画出竖直向上的浮力的线段 3 标注方向 在线段端点加上箭头 表示力的方向 如图所示 答案 见解析 规律方法力的图示应用 1 力的图示的应用 力的图示反映了力的三要素 用作图法解决力的问题时经常用到 用力的图示把力表示出来 这是一种科学方法 通过这种方法 把力译成几何语言 能更直观和形象地表示力 2 力的图示法口诀要想表示力 方法很简单 选好比例尺 再画一线段 长短表大小 箭头表方向 注意线尾巴 放在作用点 教师备用 例2 1 物体a对物体b的压力是20n 试在图中画出这个力的图示和示意图 解析 画力的图示 1 选定标度 选取3mm长的线段表示5n的力 2 确定线段 以力的作用点o为起点竖直向下画一线段 线段的长度为标度的4倍 即取12mm长 并在线段上加上刻度 3 标注方向 在线段端点加上箭头 表示力的方向 如图 甲 所示 画力的示意图从作用点o处沿力的方向画一线段 并加上箭头 表示方向 然后标明f即可 如图 乙 所示 答案 见解析 解析 铁锤砸钉子时钉子受到竖直向下的打击力 f 180n 作用点在钉帽上面 选取标度 用3mm表示60n 自钉帽画其三倍长度的竖直线 在线尾标上箭头 如图所示 答案 见解析 针对训练2 在如图中 画出铁锤砸钉子时钉子受到竖直向下的180n的打击力的图示 要点三 问题导学 如图所示 青铜雕像 马踏飞燕 是汉代艺术家高度智慧 浪漫想象和高超艺术技巧的结晶 是我国古代雕塑艺术的稀世之宝 被誉为中国旅游业的象征 是什么原理使飞奔的骏马三足腾空 只用一只蹄就能稳稳地踏在飞翔的燕子身上而没有翻倒呢 答案 由二力平衡可知 马的重心位置和飞燕在一条竖直线上 重力及重心的理解 要点归纳 1 对重力的进一步理解 1 重力一般不等于地球对物体的吸引力 2 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 3 方向 重力的方向始终竖直向下 不能将重力的方向描述为 垂直向下 向下 指向地心 2 对重心的理解 1 重心是重力的等效作用点 2 重心的位置可以在物体上 也可以在物体外 3 重心在物体上的位置与物体的位置 放置状态及运动状态无关 4 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其重心位置 例3 2017 徐州高一检测 把一个薄板状物体悬挂起来 静止时如图所示 则对于此薄板状物体所受重力的理解 下列说法正确的是 a 重力就是地球对物体的引力b 重力大小和物体运动状态有关c 重力的方向总是指向地心的d 薄板的重心一定在直线ab上 d 核心点拨 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 重力的方向竖直向下 物体的重力与所在处的纬度 高度有关 与物体的运动状态无关 解析 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 不是地球对物体的引力 选项a错误 重力的大小与物体的运动状态无关 选项b错误 重力的方向竖直向下 选项c错误 因为绳对板的拉力与板受的重力为一对平衡力 必在一条直线上 所以薄板的重心一定在直线ab上 选项d正确 规律方法 对重力的有关问题的认识易产生的4种错误 1 重力与地球对物体的引力相同 2 重力的方向垂直于支撑面 3 重力的重心必在物体上 4 重力的大小与物体运动状态有关 b 教师参考 教材探究 1 教材p51图3 1 1中运动员踢球时他受力吗 答案 物体间的作用是相互的 力总是成对出现 运动员踢球时 运动员给球的力使球改变了运动状态 同时球给运动员脚的力会使他有 疼 的感觉 2 p52 做一做 中 为什么能用这种方法测定薄板的重心 能用此法测定有厚度的物体重心吗 答案 用这种悬挂法测重心的原理是 物体受重力和悬绳的拉力作用 一定二力平衡 所以二力的方向一定在同一条直线上 通过两个不同的悬点可沿绳画出两条过重力作用线的直线 两直线的交点处即为重心位置 用此方法不能确定有厚度物体的重心位置 原因是无法在物体内部画出两条过重心的直线 而薄板的厚度可忽略不计 很容易在其表面画出两条交于重心的直线 从而确定位置 达标测评随堂演练 检测效果 1 2017 伊春高一期末 关于重力的大小和方向 下列说法中正确的是 a 在地球上的物体都要受到重力作用 所受的重力与它的运动状态无关 也不管是否存在其他力的作用b 在地球各处的重力方向都是相同的c 向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力d 对