高中物理 第三章 相互作用 3.1 重力 基本相互作用课件 新人教版必修1(1).ppt

1重力基本相互作用 自主阅读 自我检测 一 力和力的图示1 物体的哪些物理量发生变化时 我们就说物体的运动状态发生了变化 提示 当一个物体的速度大小或速度方向发生改变时 就说这个物体的运动状态发生了变化 2 力 自主阅读 自我检测 二 重力1 重力是怎样产生的 施力物体是什么 提示 由于地球的吸引而使物体受到的力 施力物体是地球 2 大小跟物体的质量成正比 即g mg 式中g m g的单位分别是n kg n kg 3 方向重力的方向总是竖直向下 自主阅读 自我检测 4 作用点 重心 1 物体的重心是怎样定义的 提示 一个物体各部分受到的重力 从效果上看 可以把它们集中作用于一点 这一点称为重心 2 物体的重心由哪些因素决定 提示 决定因素 取决于物体的形状和质量分布 3 位置 可以在物体上 也可以在物体外部 质量分布均匀 形状规则的物体 重心在其几何中心 自主阅读 自我检测 三 四种基本相互作用1 万有引力 它存在于一切物体之间 相互作用的强度随距离增大而减弱 2 电磁相互作用 它存在于电荷与电荷 磁体与磁体之间 它们本质上是同一种相互作用的不同表现 作用规律与万有引力相似 3 强相互作用 它存在于原子核内质子与质子 质子与中子 中子与中子之间 它是短程力 作用范围只有约10 15m 4 弱相互作用 它是在放射现象中被发现的 也是短程力 强度只有强相互作用的10 6倍 自主阅读 自我检测 1 正误辨析 1 只有接触的物体间才会有力的作用 解析 不相互接触的物体也可以发生相互作用 如地球对物体的重力 答案 2 力可以离开施力物体或受力物体单独存在 解析 任何一个力都有它的施力物体和受力物体 力不能离开施力物体或受力物体单独存在 答案 3 力的作用效果仅取决于力的大小 解析 力的三要素决定力的作用效果 答案 4 重心是物体重力的作用点 重心一定在物体上 解析 重心可能在物体上 也可能在物体之外 答案 自主阅读 自我检测 2 下列哪幅图中的箭头能正确表示球受到的重力的方向 解析 该题考查的是球的重力的示意图 重力的方向是竖直向下 选项c正确 答案 c 自主阅读 自我检测 3 如图所示 我国自主研制的c919大客机飞行在祖国的蓝天上 关于c919客机的受力 下列说法正确的是 a 客机受到的重力指向地心b 客机受重力的同时 它也对地球产生引力c 客机向前运动的推力无施力物体d 客机匀速飞行 它不受重力作用解析 重力是物体由于受地球吸引而受到的力 而不是地球对其的吸引力 万有引力 故不一定指向地心 a错 由于地球对客机的引力而产生重力 同时客机对地球也产生向上的引力 b对 任何力都有施力物体 客机向前的推力来自于空气 c错 地球附近的任何物体都受重力作用 d错 答案 b 知识点一 知识点二 知识点三 对力的正确理解问题导引下图是足球撞击球网的瞬间 1 足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力 球网对足球有没有作用力 若有 该力分别对球网和足球产生了什么样的作用效果 2 若足球对球网的作用点为图中的a点 且作用力方向水平向右 大小为50n 请在图中画出该力的图示 知识点一 知识点二 知识点三 要点提示 1 有 使球网发生形变 改变足球的运动状态 2 如图所示 知识点一 知识点二 知识点三 知识归纳1 力的特性 1 力的物质性 力是物体间的相互作用 力不能脱离物体而独立存在 我们谈到一个力时 一定同时具有受力物体和施力物体 2 力的相互性 力总是成对出现的 施力物体同时又是受力物体 受力物体同时又是施力物体 3 矢量性 力不仅有大小而且有方向 2 力的作用效果 画龙点睛只要一个物体的速度变化了 不管是速度的大小还是速度的方向改变了 物体的运动状态就发生变化 知识点一 知识点二 知识点三 典例剖析 例1 下列关于力的说法中正确的是 a 甲用力把乙推倒 说明甲对乙有力的作用 乙对甲没有力的作用b 只有有生命或有动力的物体才会施力 无生命或无动力的物体只会受力 不会施力c 任何一个物体 一定既是受力物体 也是施力物体d 两个力的大小都是5n 则这两个力一定相同解析 甲推乙的同时 乙也在推甲 力的作用是相互的 a错 不论物体是否有生命或是否有动力 它们受到别的物体作用时都会施力 例如马拉车时 车也拉马 书向下压桌子 桌子也向上支撑书 b错 由于自然界中的物体都是相互联系的 找不到一个孤立的 不受其他物体作用的物体 所以每一个物体都受到别的物体的作用 是受力物体 同时也对其他物体施力 即又是施力物体 c对 力是矢量 比较两个力是否相同 除了比较其大小还要比较其方向 d错 答案 c 知识点一 知识点二 知识点三 规律方法 1 相互作用的物体 可以直接接触 也可以不接触 但作用力必然是成对出现的 2 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 3 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 知识点一 知识点二 知识点三 变式训练1关于力的作用效果 下列说法正确的是 a 物体的运动状态发生变化 一定受外力的作用b 物体的运动状态不发生变化 一定不受外力的作用c 物体受力作用后 一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象d 力对物体的作用效果完全由力的大小决定解析 物体的运动状态发生改变 一定是受到了力的作用 但运动状态不变并不一定是没有受到力的作用 故选项a对 b错 力的作用效果是使物体的运动状态发生改变或者是使物体发生形变 故选项c错 力的大小 方向 作用点都影响力的作用效果 故选项d错 答案 a 知识点一 知识点二 知识点三 力的图示与力的示意图问题导引如图所示 用10n的力托着一本书 用500n的力推汽车 如何简洁明了地表示出这两个力呢 要点提示 可以用一带箭头的线段来表示 线段的长度表示力的大小 箭头的指向表示力的方向 箭尾或者箭头表示力的作用点 知识点一 知识点二 知识点三 知识归纳1 力的图示与力的示意图的区别 1 力的图示能表示力的三要素 精确表示力时经常用到 2 力的示意图只能表示力的作用点和方向 在对物体的受力情况进行分析时经常用到 2 力的图示与力的示意图的画法 知识点一 知识点二 知识点三 画龙点睛 1 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个整数段标度的长度 2 画同一物体受到的不同力时要用同一标度 知识点一 知识点二 知识点三 典例剖析 例2 如图所示 静止木块对桌面压力为6n 试画出压力的图示 并说明施力物体和受力物体 画出木块所受重力和支持力的示意图 解析 画力的图示时 要严格按照以下步骤进行 1 选标度 本题中选如图所示的线段表示3n的力 2 从作用点沿力的方向画一线段 线段上加上标度 如图 a 所示 从o点竖直向下画一条2倍于标度的线段 3 线段上加箭头表示力的方向 4 压力的作用点应画于桌面上 且压力符号用fn表示 画力的示意图时 对线段的长短没有严格要求 只需画出力的作用点和方向 知识点一 知识点二 知识点三 答案 压力的图示如图 a 所示 压力的施力物体是木块 受力物体是桌子 木块所受重力和支持力的示意图如图 b 或 c 规律方法画力的图示应注意选定标度的科学性 作图的正确性及规范性 注意 不能用不同标度画同一物体所受的不同的力 选标度应根据力的大小合理设计 一般情况下 线段应分为2 5段 不宜过多 过多使图不清晰 也不可过少 不能少于2段 对于规则物体 力的作用点一般画在受力物体的几何中心处 知识点一 知识点二 知识点三 变式训练2如图所示 一放在水平面上的物体a受到大小为10n的拉力作用 该拉力方向与水平方向成30 角斜向上 画出这个拉力的图示 解析 选1cm长度的线段表示5n的力 从力f的作用点沿力的方向画一条长为2cm的线段 在线段尾端加上箭头表示力f的方向 如图所示 知识点一 知识点二 知识点三 对重力及重心的理解问题导引如图所示 树上的苹果会落向地面 建筑工地上工人常用重垂线来检测墙壁是否竖直 为什么树上的苹果总要落向地面 为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢 知识点一 知识点二 知识点三 要点提示 物体落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用 重垂线能检测墙壁是否竖直的原理 也是因为重力的方向是竖直向下的 重锤静止时 悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的 如果墙壁与细线平行 就说明墙壁是竖直的 没有倾斜 知识点一 知识点二 知识点三 知识归纳1 重力 1 产生 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 但由于地球自转的影响 重力一般不等于地球对物体的吸引力 以后会学到 2 方向 重力的方向始终竖直向下 也可以说成 垂直于水平面向下 不能将重力的方向描述为 垂直向下 向下 或 指向地心 只有在两极或赤道时 重力的方向才指向地心 3 大小 重力的大小由物体的质量和其所处地理位置共同决定 g mg 在同一地点 重力的大小与质量成正比 在不同地点 同一物体的重力随纬度的增加而增大 随海拔高度的增加而减小 物体重力的大小与物体的运动状态无关 与物体是否受其他力无关 知识点一 知识点二 知识点三 2 重心 1 重心 一个物体的各个部分都要受到重力的作用 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 2 重心的决定因素 质量分布均匀的物体的重心只跟物体的形状有关 质量分布不均匀的物体 重心除跟物体的形状有关外 还跟物体的质量分布情况有关 重心与物体形状 质量分布情况的关系 知识点一 知识点二 知识点三 质量分布均匀 形状规则的物体 重心在其几何中心质量分布不均匀 形状不规则的物体 重心与物体的形状 质量分布情况均有关 知识点一 知识点二 知识点三 3 重心的位置及确定方法 质量分布均匀 形状规则的物体的重心为其几何中心 对形状不规则的薄物体 可以采用悬挂法来确定重心的位置 画龙点睛重心是物体所受重力的等效作用点 等效思想 重心不是最重的一点 也不是只有这一点才受重力的作用 知识点一 知识点二 知识点三 典例剖析 例3 关于重心 下列说法正确的是 a 重心就是物体上最重的点b 重心的位置不一定在物体上 但形状规则的质量分布均匀的物体的重心一定在物体上c 用一根细线悬挂的物体静止时 细线方向不一定通过重心d 重心位置与物体的质量分布情况及形状有关解析 重心是物体重力的等效作用点 并非物体上最重的点 a错 形状规则 质量分布均匀物体的重心也可能不在物体上 如均匀圆环的重心在其圆心处 b错 据二力平衡知识 一根细线悬挂的物体静止时 拉力与重力共线 必过重心 c错 重心的位置只与物体的质量分布及形状有关 与物体所处位置及运动状态无关 d对 答案 d 知识点一 知识点二 知识点三 规律方法关于重心理解的三点注意 1 重心不是重力的真实作用点 重力作用于整个物体 重心是重力的等效作用点 2 重心不是物体上最重的一点 也不一定是物体的几何中心 3 重心在物体上的相对位置与物体的位置 放置状态及运动状态无关 重心的位置可以不在物体上 知识点一 知识点二 知识点三 变式训练3一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化 a 把物体从赤道拿到南极b 把物体放到加速上升的电梯里c 把物体放到水里d 用一个气球使物体悬浮在屋子内解析 重力加速度随着纬度的升高而增大 所以把物体从赤道拿到南极 其重力变大 故a正确 重力加速度与物体的运动状态无关 在电梯或是水中或是用气球悬浮 重力加速度都没变 重力g mg 即重力没有变化 答案 a 1 2 1 关于重力和重心 下列说法正确的是 a 当物体漂浮在水面上时重力会减小b 放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力c 物体的重心位置总是在物体的几何中心上d 物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变解析 物体的重力与物体所处状态无关 和是否受其他力作