高中物理 重力 基本相互作用 新人教版必修

高中物理重力基本相互作用課件新人教版必修第1頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四成才之路·物理路漫漫其修遠兮吾將上下而求索人教版·必修1第2頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四相互作用第三章第3頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四

“它不是物，但不能離開物而存在；它不孤獨，總是成雙成對地出現(xiàn)；它不讓你看見，但你能覺察到它的作用效果；它不能象數(shù)那樣相加，而是遵循另外的法則。”你知道這是什么嗎？它就是我們即將要學習的——力。自然界的力現(xiàn)象無處不在，無奇不有。那么，在生活中接觸到的力有些什么特點呢？如何發(fā)揮力的作用，避免力的危害？本章將探討這些問題。第4頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四(1)本章重點介紹了三種相互作用力——重力、彈力、摩擦力，以及矢量合成的基本法則——平行四邊形法則，為今后學習高中力學奠定了基礎(chǔ)。(2)本章知識分為兩部分：一是力的概念，是貫穿于力學乃至整個物理學的重要概念，重力、彈力、摩擦力是常見的幾種相互作用力；二是共點力的合成與分解，體現(xiàn)出利用等效方法研究物理學的思想。(3)本章重點：重力、彈力、摩擦力的產(chǎn)生和方向判定、大小計算及共點力的合成與分解。本章難點：應(yīng)用平行四邊形定則求解共點力的合成與分解。第5頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四(1)對于本章內(nèi)容的學習，不但要熟練掌握基本概念和規(guī)律，同時要把握知識間內(nèi)在的聯(lián)系，形成知識體系，這樣才能抓住重點，突破難點，做到融會貫通、舉一反三，最終達到熟練掌握、靈活應(yīng)用的目的。(2)在學習三種常見力時，應(yīng)當多與生活中的事例相結(jié)合，在感性認識的基礎(chǔ)上正確建立這些力的概念。比如，靜摩擦力的大小、方向、產(chǎn)生或消失都會隨其他力的變化而變化；對于彈力的學習，要通過具體實例的分析、練習，掌握各種常見的彈力如拉力、壓力、支持力的方向。對彈簧的彈力大小，會定量分析。第6頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四(3)對物體進行正確的受力分析，是學習高中物理第一個需要掌握的基本功，是解決力學問題的關(guān)鍵。力的合成與分解所遵守的平行四邊形定則，是所有矢量合成與分解都遵守的普遍法則，必須熟練掌握。在理解和掌握各種常見力的基礎(chǔ)上，多做一些受力分析的習題，在練習中要注意養(yǎng)成良好的受力分析習慣，提高受力分析的正確性、規(guī)范性。在練習中掌握建立物理模型的方法(把實際問題轉(zhuǎn)化為物理問題)，掌握受力分析的方法(整體法和隔離法)以及處理力的合成與分解問題的方法(力的圖示法、代數(shù)計算法、正交分解法等)提高分析綜合能力、運用數(shù)學知識解決物理問題的能力。第7頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四第8頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四1重力基本相互作用第三章第9頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四課堂情景切入2知識自主梳理3重點難點突破4考點題型設(shè)計5易錯案例剖析6課時作業(yè)7學習目標定位1第10頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四學習目標定位第11頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四※理解力的概念，知道力的作用效果，能分清受力物體和施力物體※※掌握力的圖示方法，能正確畫出力的圖示或示意圖※※知道重力產(chǎn)生的原因，掌握重力的大小和方向，知道重心的概念※初步了解自然界中四種基本相互作用第12頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四課堂情景切入第13頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四我們在初中已經(jīng)學過力的一些簡單知識，如圖表示在地球表面上的一個人，正在用彈簧測力計測定一個物體所受的重力。(為了能更好地說明問題，這張圖把一個真實的情景夸大了。)這一節(jié)我們就來更深入地探究力的性質(zhì)。第14頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四知識自主梳理第15頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四1．力的定義：力是物體和物體間的__________。2．力的作用效果(1)使物體的運動狀態(tài)___________；(2)使物體發(fā)生________。3．力的標矢性：力是________，即有________又有________，力的大小可以用________測量。國際單位制中，力的單位是________，簡稱________，符號是________。力和力的圖示相互作用發(fā)生變化形變矢量大小方向測力計牛頓牛N第16頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四4．力的三要素：________、________和________。5．力的表示(1)力的圖示：能表示出力的________、________和________。(2)力的示意圖：只能表示出力的________和________。大小方向作用點大小方向作用點方向作用點第17頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四1．成因：由于_____________而使物體受到的力。2．大?。篏＝________。3．方向：總是____________。4．重心：物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力作用集中于________，這________叫做物體的重心。物體重心的位置與物體的________及物體內(nèi)_______________有關(guān)。重力地球的吸引mg豎直向下一點一點形狀質(zhì)量的分布第18頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四1．萬有引力：存在于____________的物體之間，作用強度隨距離增大而減弱。2．電磁相互作用：存在于______________間，作用強度隨距離增大而減弱。3．強相互作用：存在于__________________間。作用范圍只有約10－15m。距離增大時，作用急劇減小。4．弱相互作用：存在于___________間，其作用范圍與強相互作用相同，但強度只有強相互作用的10－12倍。四種基本相互作用一切有質(zhì)量電荷間和磁體原子核內(nèi)部粒子微觀粒子第19頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四重點難點突破第20頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四一、對力的理解1．力的產(chǎn)生方式：物體間力的產(chǎn)生方式有兩種(1)直接接觸，如推力、拉力；(2)不直接接觸，如重力、磁鐵間的相互作用力。第21頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四2．力的特性(1)力的物質(zhì)性：有力發(fā)生則一定存在著施力物質(zhì)和受力物質(zhì)。(2)力的相互性：施力物體給予受力物體作用力的同時必然受到受力物體的反作用力。即力總是成對出現(xiàn)的。(3)力的矢量性：力是矢量，不但有大小而且有方向。因此要確切地表示一個力，必須既指明其大小，又指明其方向?？梢杂糜蟹较虻木€段表示力。(4)力的瞬時性：有力則有加速度，力消失，加速度亦消失。第22頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四3．力的作用效果(1)使物體產(chǎn)生形變(即物體的形狀或體積發(fā)生變化)；(2)使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(即物體的速度大小或運動方向發(fā)生改變)。(3)影響作用效果的要素：力的大小、方向和作用點。(4)作用效果的應(yīng)用：是分析物體是否受力的基本方法。若存在作用效果，說明該力存在；若沒有作用效果，說明該力不存在。第23頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四特別提醒：(1)并非有生命的物體才是施力物體，也并非先有施力物體后有受力物體。(2)任何一個力都獨立地產(chǎn)生作用效果，使物體發(fā)生形變或使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化。第24頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四甲、乙兩拳擊運動員競技，甲一拳擊中乙肩部，觀眾可認為甲運動員(的拳頭)是施力物體，乙運動員(的肩部)是受力物體，但在甲一拳打空的情況下(如圖)，下列說法中正確的是(

)A．這是一種只有施力物體，沒有受力物體的特殊情況B．此時拳頭因與空氣相互作用而停止C．甲的拳頭、胳膊與自身軀干構(gòu)成相互作用的物體D．以上說法都不正確答案：C第25頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四解析：力的作用是相互的，只要有力產(chǎn)生必然存在著施力物體與受力物體，甲運動員擊空了，但在其擊拳過程中，在其拳頭、胳膊與軀干的相互作用系統(tǒng)內(nèi)由于相互作用而產(chǎn)生力，身體內(nèi)部的力也是拳頭停止的原因。第26頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四二、力的圖示和力的示意圖的畫法比較作圖步驟力的圖示力的示意圖選標度選定標度(用某一長度表示多少牛的力)無需選標度畫線段從作用點開始沿力的方向畫一線段，根據(jù)選定的標度和力的大小按比例確定線段長度從作用點開始沿力的方向畫一適當長度線段即可標方向在線段的末端標出箭頭，表示方向在線段的末端標出箭頭，表示方向第27頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四特別提醒：(1)力的圖示反映了力的三要素，而力的示意圖只反映了力的作用點和方向，在分析物體受力時經(jīng)常用到。(2)標度的選取應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計。一般情況下，線段應(yīng)取2～5段整數(shù)段標度的長度。(3)要用同一標度畫同一物體受到的不同的力。第28頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四要想用作圖法較準確地表示某個力，是作力的圖示呢，還是作力的示意圖？答案：由于力的圖示可以同時表示出力的三要素，而力的示意圖只能表示出力的作用點和方向，不能準確表示出力的大小，故采用力的圖示法表示力較為準確。第29頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四三、對重力和重心的理解1．重力的概念：由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。(1)地球上的物體都受到重力作用，不管質(zhì)量大小，也不論有無生命，凡是由分子、原子構(gòu)成的物體皆受重力作用。(2)重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力的大小不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力一般小于地球?qū)ξ矬w的吸引力。在有的情況下，認為物體所受的重力與地球?qū)ξ矬w的吸引力大小相等，原因是兩者相差很小。(3)重力是非接觸力。(4)重力的施力物體是地球。第30頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四2．重力的測量：在實驗室里，重力的大小可以用測力計測量；工業(yè)上用電子吊秤可以稱更重的物體。測量原理：二力平衡時，兩個力大小相等。測量條件：物體處于靜止或勻速直線運動時。測量方法：用測力計將待測物體懸掛起來處于靜止狀態(tài)，測力計的讀數(shù)在數(shù)值上等于重力的大小。3．重力的大?。河捎贕＝mg，在同一地點，重力的大小與質(zhì)量成正比；在不同地點，如從兩極到赤道或離地面越高，g值均減小，從而使同一物體的重力也有所不同；物體的重力與其運動狀態(tài)無關(guān)。第31頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四4．重力的方向：重力總是豎直向下的。豎直向下不能說成垂直向下，垂直要看接觸面，重力和水平面垂直，與斜面并不垂直。物體在自由釋放后總是豎直向下的，就說明了重力的方向。5．對重心的理解(1)重心是重力的等效作用點。(2)重心的位置可以在物體上，也可以在物體外。如一個圓形平板的重心在板上，而一個銅環(huán)的重心就不在環(huán)上。第32頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四(3)重心在物體上的位置與物體所處的位置、放置狀態(tài)及運動狀態(tài)無關(guān)，但一個物體的質(zhì)量分布或形狀發(fā)生變化時，其重心在物體上的位置也發(fā)生變化。(4)質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上；對形狀不規(guī)則的薄物體，可用支撐法或懸掛法來確定。第33頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四如果地面上物體所受重力都消失了，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是(

)A．江河的水不會向下流動B．紙片和石塊皆可懸浮在空中C．天不會下雨D．所有物體的質(zhì)量都消失答案：ABC解析：江河中水的流動、紙片和石塊下落、雨滴下落都是重力引起的，而物體的質(zhì)量與物體所受重力無關(guān)，它表明物體所含物質(zhì)的多少，故A、B、C均正確，D錯誤。第34頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四考點題型設(shè)計第35頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四

下列說法正確的是(

)A．甲打乙一拳，乙感到痛，而甲未感覺到痛，說明甲對乙施加了力，而乙未對甲施加力B．“風吹草動”，草受到了力，但沒有施力物體，說明沒有施力物體的力也是存在的C．磁鐵吸引鐵釘時，磁鐵不需要與鐵釘接觸，說明力可以脫離物體而存在D．網(wǎng)球運動員用力擊球，網(wǎng)球受力后飛出，網(wǎng)球受力的施力物體不再是球網(wǎng)對力的概念的理解第36頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四解析：甲對乙施力的同時，乙對甲也施力，只不過甲的“拳頭”比乙“被打的部位”——如肚子、胸部，更能承受打擊罷了，所以乙感到痛而甲未感到痛，A錯；“風吹草動”的施力物體是空氣，B錯；力不可以離開物體，磁鐵對鐵釘?shù)淖饔檬峭ㄟ^磁鐵產(chǎn)生的磁場發(fā)生的，磁場離不開磁鐵，故C錯；網(wǎng)球飛出后受重力和阻力，施力物體是地球和空氣，故D正確。答案：D點評：只有深刻地理解力的概念，明確力的物質(zhì)性和相互性，才能準確解釋和分析物體間發(fā)生的力的作用。第37頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四在世界壯漢大賽上有拉汽車前進的一項比賽，如圖是某壯漢正通過繩索拉汽車運動。則汽車所受拉力的施力物體和受力物體分別是(

)A．壯漢、汽車 B．壯漢、繩索C．繩索、汽車 D．汽車、繩索答案：C解析：要研究的是汽車，直接對汽車產(chǎn)生拉力的是繩索而不是壯漢，汽車所受拉力是繩索和汽車之間的相互作用，故其施力物體是繩索，受力物體是汽車。第38頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四

關(guān)于重力的大小，下列說法中正確的是(

)A．物體的重力大小總是恒定的B．同一地點，物體的重力與物體的質(zhì)量成正比C．物體落向地面時，它受到的重力大于它靜止時所受的重力D．物體的重力總等于它對豎直測力計的拉力對重力和重心的理解第39頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四解析：物體的重力的計算式為G＝mg，物體的質(zhì)量m是恒定的，但g的取值與地理位置有關(guān)。對同一地點，g的取值相同。隨著物體所處的地理位置緯度的升高，g值將增大，隨高度的增加，g將減小。因此，不能認為物體的重力是恒定的，故選項A錯，選項B正確。由公式可知，物體所受的重力與物體的質(zhì)量和g值有關(guān)，與物體是否受其他力及運動狀態(tài)均無關(guān)，故選項C錯誤。用測力計豎直懸掛重物只有靜止(或勻速運動)時，物體對測力計的拉力才等于物體的重力，故選項D錯誤。答案：B第40頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四點評：關(guān)于重力的大小，應(yīng)注意其決定因素是物體的質(zhì)量和g值，與是否受其他力及運動狀態(tài)無關(guān)。關(guān)于重力的測量應(yīng)注意其條件是物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。第41頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四(2015·試題調(diào)研)在體育運動中，人的身體重心位置隨著姿勢的變化而改變，下列姿勢中身體重心位于體外的是(

)答案：B解析：根據(jù)重心的概念可判B選項正確。第42頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四

如右圖所示，靜止木塊對桌面的壓力為6N，試畫出壓力的圖示，說明施力物體和受力物體；并畫出木塊所受重力和支持力的示意圖。對力的圖示和力的示意圖的認識解析：畫力的圖示時，要按照以下步驟進行：(1)選標度：本題選2mm的線段表示2N的力。第43頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四(2)從作用點沿力的方向畫一線段，線段長短按標度和力的大小來畫，線段標上刻度。如下圖中(a)所示，從O點豎直向下畫一條三倍于標度(15mm)的線段。第44頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四(3)在線段上加上箭頭表示力的方向。為了簡便，也可照圖(b)來畫。壓力的施力物體是木塊，受力物體是桌子。畫力的示意圖時，只需要畫出力的作用點和方向，對線的長短沒有嚴格要求。如圖(c)為木塊所受重力和支持力的示意圖，也可照圖(d)那樣用一點表示木塊，畫出重力和支持力的示意圖。第45頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四如圖所示，A重8N，B重6N兩物體都靜止不動，試在圖上畫出A所受重力的圖示，B受重力的示意圖。第46頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四

一個正在表演“爬云梯”的體格健壯的演員，他用雙肩頂著一架足有五、六米高的梯子。另外五個演員陸續(xù)爬到梯子頂端，進行各種表演。觀眾們無不為此提心吊膽；梯子這么高且頭重腳輕，是多么容易翻倒呀！可是，梯子盡管有一些搖擺，到底還是穩(wěn)住了，據(jù)知情人士透露竹梯越長越容易平衡，這是什么緣故？開放?探究第47頁，共52頁，2023年，2月20日，星期四解析：在偏離平衡位置的距離相同的情況下，竹梯越高，從離開平衡位置到某一偏離位置需要的時間越長。這樣，盡管竹