吉林省长市第五中学高中物理 第三章 第一节 重力　基本相互作用同步创新课件 新人教版必修1.ppt

第三章相互作用 本章内容是学习整个力学的基础和准备 通过本章的学习 掌握重力 弹力 摩擦力的性质和规律 理解力的合成与分解 掌握力的运算法则 平行四边形定则 并能用来解决一些与生产和生活相关的实际问题 相对于初中 高中对力的学习更深入 对力的讨论更突出力的方向性 应用的数学方法不再是代数的加减法则 对力的分析更复杂 更综合 等效替代是物理的研究思想之一 要在探究过程中加强理解 本章重点是力的平行四边形定则 难点是静摩擦力方向的判断 力的合成与分解 第一节重力基本相互作用 学习目标 1 理解力的概念及力的两种作用效果 2 学会用力的图示表示力 3 知道什么是重力 重心 掌握重力的计算方法及方向 4 了解自然界中的四种基本相互作用 重点难点 1 力的概念和图示及力的作用效果 2 重心位置的确定及确定方法 易错问题 1 误认为不接触的物体间没有作用力 2 错误地把重力与受到地球的吸引力等同起来 一 力和力的图示1 运动状态的变化 只要一个物体的变化了 不管是其还是改变 都说这个物体运动状态发生了变化 2 力 人们把改变物体的 产生的原因 即物体与物体之间的 称做力 基础知识梳理 大小 方向 运动状态 形变 相互作用 速度 3 力的测量 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 4 力的图示 可以用的线段表示力 线段的表示力的大小 线段上的指向表示力的方向 表示力的作用点 线段所在的直线叫做力的 测力计 牛顿 牛 带箭头 长短 箭头 箭尾或箭头 作用线 二 重力1 定义 由于地球的吸引而使物体受到的力 2 大小 g mg 3 方向 总是 竖直向下 说明 1 重力的施力物体是地球 地球周围的物体都受重力作用 2 重力的方向是竖直向下 不能理解成垂直于地面向下 4 重心 物体的各部分都受到的作用 从效果上看 可认为各个部分受到的重力作用集中于一点 即为物体的 1 重心的位置 与物体的有关 与物体内的分布有关 2 重心位置的确定方法 悬挂法 形状规则 质量分布均匀的物体的重心在其几何中心上 重心 重力 形状 质量 三 四种相互作用1 万有引力 任何两物体间都普遍存在的一种相互吸引作用 2 电磁相互作用 电荷和电荷 磁体和磁体间的相互作用 其本质相同 随距离变化的规律和万有引力作用类似 3 强相互作用 组成原子核的核子间的相互作用 作用范围小 与万有引力和电磁作用相比 受距离变化的影响更大 4 弱相互作用 发生在放射现象中 作用范围与强相互作用相同 但强度很弱 一 对力的概念的理解1 力的特征 1 力的物质性力是物体对物体的作用 力不能离开物体而独立出现 每一个力的产生都要依靠两个物体 即施力物体和受力物体 核心要点突破 2 力的相互性物体之间的力是相互的 只要一个物体对另一个物体施加了力 那么同时另一个物体一定会对这个物体施加一个反作用力 即力总是成对出现的 并且其中任何一个力的施力物体必是另一个力的受力物体 物体间的这一对力总是同时产生 同时消失 不存在先后和因果关系 3 力的矢量性力不仅有大小 而且有方向 力的作用效果除与力的大小 方向有关外 还与力的作用点有关 4 力的独立性几个力同时作用在同一个物体上 每个力对物体产生的效果均不因其他力的存在而相互影响 2 力的作用效果 1 静力效果 使物体的形状发生改变 形变 如把物体拉伸 压缩 扭转 剪切等 2 动力效果 改变物体的运动状态 如使物体从静止开始运动 从运动变为静止 或使物体的运动速度从小变大 从大变小 或使物体的运动方向发生变化等 根据力的作用效果 判断物体是否受力 是受力分析的基本方法 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 二 力的图示与力的示意图1 作力的图示的步骤 1 选定标度 即用某一长度的线段来表示一定大小的力 选标度应根据力的大小合理设计 一般情况下线段分段应在2 5段 2 从力的作用点沿力的作用方向画一线段 根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度 并在线段上加上刻度 3 在线段上沿力的方向加上箭头 2 力的图示与力的示意图的区别与联系 1 不能应用不同的标度画同一物体所受的不同的力 2 分析物体受力时一般画力的示意图 三 对重力和重心的进一步理解1 对重力的理解 1 概念 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 2 大小 由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 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 重心概念的提出 采用了 等效 的观点 等效 意味着作用效果相同 2 物体的重心可以在物体上 也可以在物体外 例如一个平板的重心在板上 而一个质量均匀分布的铁环的重心就不在环上 3 重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关 但一个物体内质量分布发生变化时 其重心的位置也发生变化 如一个充气的篮球 其重心在几何中心处 若将篮球内充入一半体积的水 则球 含水 的重心将下移 下列说法正确的是 a 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b 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是人c 每个力都必须有施力物体和受力物体d 只有直接接触的物体间 才有力的作用 课堂互动讲练 思路点拨 力是物体对物体的作用 有力产生 就必定同时存在施力物体和受力物体 相互作用的物体不一定直接接触 解析 风吹草动 是空气和草的相互作用 施力物体是空气 故a错 网球受力的施力物体是球拍 所以b错 力是物体间的相互作用 力的施力物体和受力物体是同时存在的 只存在受力物体 没有施力物体的力是不存在的 所以c正确 重力 磁极之间的磁力不需要直接接触 所以d错 答案 c 方法总结 本题考查了力的概念 力是物体间的相互作用 一方面说明了力不能脱离物体而独立存在 另一方面说明了力的相互性 一个物体既是施力物体 同时也是受力物体 1 下列说法正确的是 a 甲同学用力把乙同学推倒而自己不倒 说明只是甲对乙有作用力 乙对甲没有作用力b 只有有生命或有动力的物体才会施力 无生命或动力的物体只会受到力不会施力c 作用在同一物体上的力 只要大小相同 作用的效果就相同d 找不到施力物体的力是不存在的 解析 选d 由于力的作用是相互的 甲推乙的同时 乙对甲也会产生作用力 故a错 不论是有生命的物体还是没有生命的物体 都可以产生力 都可作为施力物体或受力物体 b错 力的作用效果是由大小 方向 作用点共同决定的 c错 力是物体与物体之间的相互作用 只要有力就一定会有施力物体和受力物体 d对 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 思路点拨 重力的大小由物体本身的质量和所处位置的自由落体加速度决定 与其他因素都没有关系 解析 物体重力的计算式为g mg 物体的质量m是恒定的 但g的取值与地理位置有关 在同一地点 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 随海拔高度的增加 g值将减小 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 静止或匀速直线运动时 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 2 2010年浏阳高一检测 关于物体的重心 下列说法中正确的是 a 任何物体的重心都一定在这个物体上b 重心的位置只与物体的形状有关c 形状规则 质量均匀分布的物体 其重心在物体的几何中心d 物体重心的位置一定会随物体形状的改变而改变 解析 选c 物体的重心不一定在物体上 如圆环的重心在其圆心上 a错 重心的位置与物体的形状和质量分布有关 只有形状规则 质量均匀分布的物体 其重心在物体的几何中心上 故b错 c对 一般来讲 物体重心的位置会随物体形状改变而改变 有时物体形状改变重心位置可能不变 如把一个气球吹得更大时 气球重心一直在其球心处 故d错 如图3 1 1所示 物体a对物体b的压力是10n 试画出这个力的图示和示意图 思路点拨 画力的图示按下列步骤 选标度 画线段 加箭头 图3 1 1 解析 1 画力的图示 选定标度 此题选2mm长的线段表示2n的力 从作用点沿力的方向画一线段 线段长短跟选定的标度和力的大小成正比 线段上加刻度 如图3 1 2甲所示 也可以如图乙所示 从o点 用o点代替b物体 竖直向下画一段五倍于标度 10mm 的线段 在线段上加箭头表示力的方向 2 画力的示意图 从作用点或从b的中心处沿力的方向画一线段 并加上箭头 表示方向 然后标明fn