基本相互作用.doc

3.1重力、基本相互作用知识与技能1了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的 ，认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图。2知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。3知道重力产生的原因及其定义。4知道重心的含义。5了解四种相互作用。过程与方法1知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的。2能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个要素有关。3能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的。4自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力，并通过重心的概念渗透“等效代换”的物理方法。情感态度与价值观1通过实例激发学生对科学的求知欲，激励探索与创新的意识。通过实验培养学生的团结协作精神。2通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力。教学重点1力的概念，图示及力的作用效果。2重力的概念及重心的理解。教学难点1力的概念。2重心的概念和位置。教学过程新课教学引入：在足球场上，守门员大脚开球，球由静止变为运动；守门员接住球时，球由运动变为静止；运动员用头顶球，球的方向改变了。用劲折木条，木条弯曲了，这些都是什么现象，是什么原因造成的呢？引入新课一、力和力的图示演示1、用手压锯条、拉皮筋等 ，学生观察现象，是什么原因导致这种变化呢？演示2、扔掉手中的粉笔，拖动桌面上的书等，又有什么现象，又是什么原因引起这样的变化呢？锯条、皮筋的形状发生了改变，粉笔、书的运动状态发生了改变，这些都是由于这些物体受到了其他物体的力的作用的结果。在物理学中，人们把改变物体的运动状态，产生形变的原因，即物体与物体之间的相互作用称作力。1、 力的定义：物体与物体之间的相互作用。问题：力可以离开物体而单独存在吗？（1）、力的物质性力是物体对物体的作用，有力就有受力物体和施力物体，两者是同时存在的，不分先后。在研究某物体时，我们把它叫做受力物体，对它作用的物体叫做施力物体。不是有生命的物体才能作为施力物体，施力物体和受力物体不是绝对的，在研究不同问题时，同一物体有时是受力物体，有时是施力物体。问题：我们用手拍打桌子时，是手给桌子一个力，可为什么我们的手也会感到疼痛呢？（让学生用力打桌子，体会手的感觉）（2）、相互性力是物体间的相互作用，甲对乙有作用力，同时乙对甲也有力的作用，力的作用是相互的。问题：用大小相等的力沿不同的方向拖动桌面上的书，书的运动一样吗？ （3）、矢量性力是有大小和方向的物理量（矢量），力的作用效果不仅与其大小有关，也与方向有关。问题：力的作用效果有那些？举例说明。2、力的作用效果力可以使物体发生形变和运动状态发生改变（包括速度的大小和方向）。演示：关门时，在不同的地方施加不同方向和大小的力，产生的效果不一样，说明了力的作用效果与那些因素有关？1、 力的三要素大小、作用点、方向问题：我们可以怎样把力的三要素完整的表示出来呢？2、 力的图示和示意图例：一物体重150N，画出绳子对物体的拉力的图示。有时只需要画出力的示意图，即只画出力的作用点和方向，表示这个物体在这个方向上受到了力。3、 力的单位：牛顿 符号N演示：竖直上抛一粉笔头，结果它会落在地上，粉笔为什么会掉下来呢？二、 重力抛向空中的物体会落回地面，地球在自转而海水不会洒向太空，都是地球与他们之间存在着相互吸引的作用。1、 重力的产生：地面附近的物体，由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。说明：（1）重力是由于地球吸引而产生的，但不能说重力就是地球对物体的万有引力。（2）在地球表面附近的物体都要受到重力作用，与物体的运动状态和是否受到其他力等情况无关。 2、 重力的大小重力的大小可以根据公式G=mg计算，其中g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关，当高度增加时g的值减小，当纬度增加时，g值增大。3、 测量问题：如何测重力的大小？重力仍可以用弹簧秤测量，但在操作的过程中要注意弹簧秤要保持竖直、静止状态时读数。4、 方向例举一些生活中的小例子，引导学生找到重力的方向是竖直向下的。竖直向下（不能说是垂直向下也不能说是指向地心）5、 作用点（1）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集中于一点（即重心）。重心是重力的等效作用点。（2）重心位置的确定问题：质量分布均匀，形状规则的物体，重心是怎样确定的呢？a. 质量分布均匀的物体（也称匀质物体），且形状规则，重心就是其几何中心。如：均匀细直棒的重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心在轴线的中心。讨论：对于非匀质物体和形状不规则的物体的重心怎样决定呢？b. 非匀质物体和不规则的物体的重心，不仅与形状有关还与物体内的质量分布有关。演示悬挂法和支撑法找重心（适用于薄板）原理：拉力（或支持力）与重力是对平衡力，绳的反向延长线必过重心三、四种相互作用力（自学）问题：自然界中存在着哪几种相互作用，其区别是什么？1、 万有引力相互作用存在于一切物体之间，相互作用强度随距离增大而减小。2、 电磁相互作用存在于电荷之间和磁体之间，他们的本质是相同的3、 强相互作用和弱相互作用作用范围小，但弱相互作用的强度只有强相互作用的1012小结力在我们初中已接触过，但其概念的理解仍是难点，关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上，并且两个力的地位是相同的。重力的学习中，重点应放在重心上。作业布置课本57页 1 2 一、 重力 基本相互作用 【要点导学】1本节学习力的基本知识：力的概念、力的图示；重力和重心。介绍了自然界的四种基本作用。其中重点是力的图示，难点是确定重心的位置。2知道物体运动状态的改变就是指物体的运动速度改变.3知道力是 、 的原因.4.知道力的图示是用一带箭头有标度的线段把抽象的力直观而形象表示出来的一种处理力的科学方法，在具体问题中能画出力的图示或力的示意图.5.知道重力是物体由于地球的吸引而产生的，掌握重力的大小和方向，知道重力大小的测量方法.6.掌握重心的概念,知道重心的位置与哪些因素有关，会确定质量均匀分布且形状规则的物体重心位置. .知道四种基本相互作用的概念，了解人们对事物的认识总是在不断探索中发展变化. 【范例精析】例1用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体.（1）在水平桌面上重50N的书的重力.(2)空气对气球的20N浮力.(3)小孩以东偏北30的方向拉小车的200N的拉力。 解析 （1） 在水平桌面上重50N的书的重力，施力物体是地球，受力物体是书。力的图示如图3-1-1示。（2） 空气对气球的20N浮力，施力物体是空气，受力物体是气球。力的图示如图3-1-2示。（3） 小孩以东偏北30的方向拉小车的200N的拉力，施力物是小孩，受力物是小车。力的图示如图1-1-3示。 拓展 （1）画力的图示，要严格按照以下步骤进行：（A）选定标度例如第一小题选10mm长的线段表示25N的力（B）从力的作用点向力的方向画一线段，长短根据标度和力的大小确定，线段上加刻度如图所示，从O点（用O点代替物体）竖直向下画一段2倍于标度（20mm）的线段（C）在线段上加箭头表示力的方向(2)力的图示一定要画在受力物体上，标度选取应适当，所画力的长度应是标度的整数倍(3)力的图示与力的示意图不同力的示意图是便于分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性显示力的大小 例2 关于重力，下列说法正确的是A 重力就是地球对物体的吸引力，重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的B 重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出C 质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小D 物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力 解析：重力是由于地球对物体的吸引产生的，但通常情况下重力只是地球对物体的吸引力的一部分，重力的方向是竖直向下而非指向地心，选项A错弹簧秤可以直接测物体的重力，而天平直接测的是物体的质量而不是物体的重力，选项B错由公式G=mg可知，重力大小由质量m和g值共同决定由于在不同的地理位置g值不同，因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置处因g值的差异有可能质量大的物体所受重力反而小，选项C正确用一根悬绳吊起一个物体，当物体静止时对该竖直悬绳的拉力大小才等于物体的重力；当物体摆动起来时对该悬绳的拉力大小不等于物体的重力，把物体静置于一水平支承物上，物体对该水平支承物的压力大小才等于物体的重力，物体静止于斜面上，物体对该支承物斜面的压力大小就不等于物体的重力选项D正确 综上所述，本题正确选项是C、D 拓展：透彻地理解和准确把握概念的内涵和外延，是正确解题的关键，对概念性选择题的解答，要仔细审题，逐项进行推理判断，抓住一些关键词语如“一定”、“可能”、“可以”等从正面或反面做出肯定或否定判断是解题常用的方法 例3 关于重心的说法，正确的是A重心就是物体内重力最大的部分B因为重心是物体所受重力的作用点，所以重心在物体上，不可能在物体外C物体升高或降低，重心相对于物体的位置保持不变D.如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心 解析：根据重心的定义可知，重心是重力的等效作用点，即把物体各部分所受重力看作是集中作用于此点，这是等效替代法的具体应用，选项A是错误的重心其实不一定在物体上，例如质量均匀分布的圆环的重心在圆心处，并不在物体上，而在物体之外，所以选项B也是不正确的因为物体的重心位置与质量的分布有关，尽管物体是规则的形状，但其质量的分布不均匀，它的重心就不一定在几何中心，选项D不正确物体的形状和质量的分布确定，其重心相对物体的位置也确定了，与物体如何运动无关，所以本题正确答案是C 拓展 物体的重心位置与两个因素有关：一是它的质量分布是否均匀；二是物体的形状，一般来说物体的形状改变时，它的重心位置也会改变 【能力训练】1.物理学中用一根带有_ _的线段来表示力，_ _的方向表示力的方向，这样的力的表示法称为_；如果线段的长短严格按照_ _来画，这样的表示法叫做_ _.箭头，箭头，力的示意图；比例，力的图示2重心是物体所受_ _,物体的重心可以在物体上，也可以_ _,重心在物体几何中心的条件是_.重力的作用点，不在物体上，质量均匀分布，外形规则3. 在物理学中我们把_叫做力.力的三要素是_、_、_.地球附近物体受到的重力是由_产生的,重力的施力物体是_,重力的方向_,重力的作用点在_物体的相互作用大小方向作用点地球地球竖直向下重心 4在公式G=mg中,在地球表面处g=9.8N/kg,在月球表面处g=1.63N/g .一个质量是50kg的人,在地球表面处所受的重力为_N;他在月球表面处所受的重力为_N490 81.55请你判断下列说法 正确的是（AD）A物体受到力的作用，运动状态一定改变。B竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为受到一个竖直向上的升力。C物体只有相互接触才会产生力的作用。D同一个物体既可以是施力物体也可以是受力物体。 6下列关于力的说法正确的是（CD）A一个力可能有两个施力物体 B力的三要素相同，作用效果一定相同C物体受到力的作用，其运动状态未必改变D物体发生形变时，一定受到力的作用 7关于力的描述，下面说法正确的是（A）作某力的图示时，若选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度就不同，但箭头的指向是相同的描述力只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了两力相同指两力大小相等即可 两力相同指两力的大小、方向、施力物体、受力物体都相同，实质上指的同一个力8一个物体受到三个力的作用，它们的图示如图3-1-4所示，下面正确的说法是（ C ） A 这三个力都相等B 这三个力中只有F1和F2相等C 这三个力都不相等D 这三个力，必定有三个施力物体和三个受力物体 9关于重心的说法，正确的是（CD）A重心就是物体内最重的一点B有规则形状的物体，其重心必在物体的几何中心C把一物抬到高处，其重心在空间的位置也升高了D背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外 10关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是 （ A ）A 在地球上方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对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化11关于四种相互作用,下列说法中正确的是 ( BCD ) A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用 B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用 C.万有引力和电磁相互作用是远程力， 强相互作用和弱相互作用是近程力 D.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用12水平地面上一辆小车的重力是50N，受到与水平面成30的斜向上的25N的拉力。试画出小车的重力和拉力的图示（图3-1-5）。 见图3-1-5右图13、 有一条质量均匀分布的长为L的绳子盘在水平地面上，现将它竖直向上拉起，当它的下端恰好离地时，它的重心位置升高了多少？L/214如图316所示,把一边长为lm的匀质立方体,绕bc棱翻倒,当AbcD平面处于竖直位置时,它的重心位置升高了多少? 0.2m第一课时 力 重力教学目的知识目标正确理解力的概念,能分清受力物体和施力物体. 知道力的三要素,力的单位和符号,能作力的图示和力的示意图. 知道按力的性质和力的效果对力分类,能正确区别各种实际力的类别. 正确理解重力的定义,能确定物体重力的大小,指明重力的方向. 知道物体重心的含义,能确定质量分布均匀的规则物体重心的位置,会分析一般物体重心位置与质量分布的关系.思路方法目标分类方法.（力的分类,矢量和标量）等效方法.（重心概念）分析综合方法.（力的概念的深化）教学重点难点点拨力的物质性是各种形式力所具有的共同属性.“力是物体间的相互作用”,它反映了任何一个力必定和两个物体发生联系,而且这两个物体间的力的作用是相互的.力的物质性要求我们在认识一个力时,首先要搞清该力的施力物体和受力物体,没有施力物体（或受力物体）的力是不存在的.力的作用总是要产生一定的效果,它只能从受力物体上体现出来,而且这个效果与力的大小、方向作用点相联系,力的图示能准确地反映某一个力三要素情况.地球周围的物体,总是要受到地球的吸引而产生重力,它与该物体所处的环境和运动状态无关物体各部分都受到重力作用.从效果看,这个作用相当于作用于一点.这个点就是整个物体的重力作用点.亦为物体的重心.上述处理方法是“等效思想方法”的应用.用悬挂法找重心,要注意其局限性,它只适用于薄板状物体.教具弹簧、弹簧秤、木块、海绵、水盆、不规则的薄板、细线、曲尺教学过程讨论引入师：请阅读p新