教科版高中物理必修第一冊第3章相互作用第1節(jié)力重力課件

第1節(jié)力重力第三章內(nèi)容索引010203自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)04隨堂練習(xí)課標(biāo)定位1.知道力的概念、三要素和作用效果。2.了解重力的產(chǎn)生原因,明確重力的方向,理解重心的概念。3.了解重力的測量方法。素養(yǎng)闡釋1.通過對力的概念的理解,形成物理觀念。2.通過作力的圖示和示意圖形成科學(xué)思維。3.利用懸掛法找重心,形成科學(xué)思維。自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)一、力1.定義:力是物體與物體之間的一種相互作用。2.力的效果:力可以改變物體的運動狀態(tài)或產(chǎn)生形變。3.力的測量及單位:力的大小可以用彈簧測力計等工具進行測量。在國際單位制中,力的單位是牛頓,簡稱牛。符號是N。4.力的三要素:力的大小、方向和作用點。5.力的表示(1)力的圖示:我們可以用一根帶箭頭的線段來表示力這個矢量。線段按照一定的比例(標(biāo)度)畫出,它的長短表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭尾(或箭頭)表示力的作用點,線段所在的直線叫作力的作用線,這種力的表示方法叫作力的圖示。(2)力的示意圖:只要表示出力的方向和作用點。6.力的分類(1)性質(zhì)力:重力、彈力、摩擦力,其中重力為非接觸力,彈力和摩擦力為接觸力。(2)效果力:拉力、壓力、支持力、動力、阻力等。7.小明用20N的水平力推桌子(如圖所示),作出此力的圖示和力的示意圖。提示:如圖所示

二、重力及其大小和方向1.定義:地球表面的一切物體都會受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物體受到的力叫作重力。2.大小:G=mg,g=9.8N/kg,就是自由落體加速度(即重力加速度)。

3.方向:豎直向下,與水平面成垂直關(guān)系。4.一枚雞蛋的重力大約為多少N?提示:約為0.5

N。三、重心1.重心:一個物體的各部分都受到重力的作用,從效果上看,可以把物體各部分受到的重力視為集中作用在某一點,這個點就是重力的作用點,叫作物體的重心。2.決定因素:(1)物體的形狀;(2)物體的質(zhì)量分布。3.確定方法:具有中心對稱的均勻物體,重心位于其對稱中心處。對形狀不規(guī)則的薄板狀物體,可以采用懸掛法來確定重心的位置。4.物體的重心一定在物體上嗎?提示:物體的重心不一定在物體上。四、重力的測量1.測量工具(1)在實驗室里,重力的大小可以用彈簧測力計測量。(2)商店中常用托盤秤來測量商品的重力,測量時,要將秤放在水平面上。(3)市場上普遍使用的電子秤測量的也是物體所受的重力。2.我們家中常用的電子體重秤測量時顯示的是重力嗎?提示:不是,顯示的是質(zhì)量?！舅伎加懻摗?/p>

1.判斷下列說法的正誤。(1)每個力都必有施力物體和受力物體。(

)(2)只有相互接觸的兩物體之間才有力的作用。(

)(3)兩個力的大小都是5N,則這兩個力一定相同。(

)(4)兩個大小相等的力作用在同一物體上,作用效果一定相同。(

)(5)只有物體的重心才受到重力的作用。(

)(6)重心是物體重力的作用點,重心一定在物體上。(

)√×××××2.力的圖示與力的示意圖有什么區(qū)別?提示:力的圖示能夠反映一個力的大小、方向和作用點,而力的示意圖只表示力的方向和作用點。3.非接觸力是力不作用在物體上嗎?提示:不是,是指相互作用的物體不接觸而發(fā)生的力。4.“由于地球的吸引而使物體受到的力叫作重力”,這是否意味著重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力?提示:不是。教材上的這句話只說明重力是如何產(chǎn)生的。合作探究·釋疑解惑知識點一力和力的圖示【問題引領(lǐng)】

做一做,看看會發(fā)生什么現(xiàn)象,說明力有哪些作用效果,并總結(jié)力的定義。1.小鋼球在較光滑的玻璃板上做直線運動,在小鋼球的正前方放一磁鐵,如圖所示。提示:小鋼球的速度越來越大。

2.在與小鋼球運動方向垂直的位置放一塊磁鐵,如圖所示。提示:小鋼球的速度方向發(fā)生了變化。

3.用手拉和壓彈簧。提示:用手拉彈簧,彈簧伸長;用手壓彈簧,彈簧縮短。力的作用效果:使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生形變。定義:力是物體與物體之間的一種相互作用?！練w納提升】

力的圖示與力的示意圖的比較

【典型例題】

【例題1】

關(guān)于力,下列說法正確的是(

)A.有的物體自己就有力,如爆炸的手榴彈,所以這個力可以沒有施力物體B.力不能離開物體而存在C.不接觸的物體之間一定沒有力的作用D.有的物體只是施力物體而不是受力物體答案:B解析:此題可根據(jù)力的產(chǎn)生條件來判斷,抓住“力是物體與物體之間的一種相互作用”,要想有力,必須同時存在施力物體和受力物體,這兩者缺一不可。物體在對其他物體施加力的同時一定受到其他物體力的作用,即施力物體同時又是受力物體。A、D選項脫離了物體去談力,故錯誤。C項則歪曲了力產(chǎn)生的條件,力的產(chǎn)生只要有兩物體發(fā)生相互作用即可,不一定非得接觸,故C錯誤。【例題2】

如圖所示,疊放的物體A、B靜止在水平地面上,物體A對物體B的壓力是10N,試畫出這個力的圖示和示意圖。答案:見解析圖

解析:(1)畫力的圖示:

①選定標(biāo)度:此題用2

mm長的線段表示2

N的力。②從作用點沿力的方向畫一線段,線段長短根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小畫出,線段上加刻度,如圖(a)所示,也可以如圖(b)所示,從O點(用O點代替B物體)豎直向下畫一段五倍于標(biāo)度(即10

mm)的線段。③在線段上加箭頭表示力的方向。(2)畫力的示意圖:從作用點或從B的中心處沿力的方向畫一線段,并加上箭頭,表示方向,然后標(biāo)明F=10

N即可,如圖(c)所示。力的圖示和力的示意圖的主要區(qū)別是,力的圖示需要將力的三要素全部標(biāo)出,而力的示意圖不需標(biāo)力的大小?！咀兪接?xùn)練1】

(多選)一個重20N的物體沿斜面下滑,關(guān)于物體重力的圖示,下列四個圖中正確的是(

)答案:AD解析:物體的重力為20

N,標(biāo)度設(shè)為5

N或10

N均可,方向豎直向下,作用點在重心,故重力的圖示正確的是A圖和D圖;B圖和C圖中重力的方向不對。故A、D正確,B、C錯誤。知識點二重力的大小和方向【問題引領(lǐng)】

在建房子時,為了檢測所壘的墻是否豎直,常用重垂線參照,你知道原理嗎?提示:重垂線能檢測墻壁是否豎直的原理是重力的方向是豎直向下的。重錘靜止時,懸掛重錘的細線方向一定是沿豎直方向的,如果墻壁與細線平行,就說明墻壁是豎直的,沒有就是傾斜的?！練w納提升】

1.地球表面附近的一切物體,不論是靜止還是運動,都會受到重力作用。2.重力是非接觸力,其施力物體是地球。3.在同一地點,重力的大小與質(zhì)量成正比。4.同一物體重力的大小與物體所處的緯度和高度有關(guān),在緯度越高的位置,所受重力越大;位置越高,重力越小。重力的大小與物體的運動狀態(tài)無關(guān),與物體是否受其他力無關(guān)。5.重力的方向不一定指向地心。在赤道和兩極的物體所受重力的方向指向地心,在其他位置的物體所受重力的方向不指向地心?！镜湫屠}】

【例題3】

下列說法正確的是(

)A.物體受到的重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B.同一物體受到的重力大小總是恒定不變的C.同一地點,物體受到的重力大小與物體的質(zhì)量成正比D.同一地點,物體自由下落時受到的重力大于它靜止時受到的重力答案:C解析:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,考慮地球的自轉(zhuǎn),不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力,故A錯誤;重力大小取決于物體本身的質(zhì)量和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?故同一物體在地球各處重力大小不相同,故B錯誤;根據(jù)G=mg可知,同一地點,物體所受重力與物體的質(zhì)量成正比,故C正確;同一地點,物體自由下落時受到的重力等于它靜止時受到的重力,物體的重力與運動的狀態(tài)無關(guān),故D錯誤。重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,但不能說重力就是地球的引力?！咀兪接?xùn)練2】

下列關(guān)于重力的說法,正確的是(

)A.在地面附近,重力的方向總是豎直向下,物體靜止時與運動時,其重力大小是不變的B.物體的重力跟質(zhì)量成正比,重力的方向總是垂直地面向下C.重力的方向總是和支持物體的支持面垂直D.由于地球是一個大球體,所以重力的方向是無法確定的答案:A解析:在地面附近,重力的方向總是豎直向下,物體靜止時與運動時,其重力大小是不變的,故A正確;物體的重力跟質(zhì)量成正比,重力的方向總是豎直向下,垂直向下和豎直向下是不同的,故B、C、D錯誤。知識點三物體的重心【問題引領(lǐng)】

如圖所示的質(zhì)量分布均勻的各種形狀的物體中,重心一定在物體上的是哪一個?提示:圖(c)。

【歸納提升】

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。3.重心在物體上的位置與物體的位置、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)量分布均勻的物體,重心位置只與形狀有關(guān),如果物體形狀規(guī)則,則它的重心就在其幾何中心。5.質(zhì)量分布不均勻的物體,重心位置除與形狀有關(guān)外,還與質(zhì)量分布有關(guān)。6.薄板的重心位置確定方法——懸掛法。外形不規(guī)則的薄板的重心位置可用懸掛法求出。如圖所示,先在A點把薄板懸掛起來,薄板靜止時過A點畫一條豎直線AB;再選另一點D把薄板懸掛起來,薄板靜止時過D點畫一條豎直線DE。直線AB、DE的交點C就是薄板的重心?！镜湫屠}】

【例題4】

如圖所示,一個空心均勻球殼里面注滿水,球的正下方有一個小孔,在水由小孔慢慢流出的過程中,空心球殼和水的共同重心將會(

)A.一直下降

B.一直上升C.先升高后降低 D.先降低后升高答案:D解析:當(dāng)注滿水時,球殼和水的重心均在球心,故它們共同的重心在球心。隨著水的流出,球殼的重心雖然仍在球心,但水的重心逐漸下降,開始一段時間內(nèi),球殼內(nèi)剩余的水較多,隨著水的重心下降,球殼和水共同的重心也下降;后來一段時間內(nèi),球殼內(nèi)剩余的水較少,隨著水的重心的下降,球殼和水共同的重心卻升高;最后,水流完時,重心又回到球心。故球殼和水的共同重心先降低后升高,選項D正確。重心作為物體重力的等效作用點并不是物體上最重的點。重心與物體的質(zhì)量分布有關(guān),當(dāng)質(zhì)量分布發(fā)生變化時其重心位置也要發(fā)生變化?！咀兪接?xùn)練3】

(多選)關(guān)于物體的重心,以下說法正確的是(

)A.體操運動員在做各種優(yōu)美動作時,其重心的位置不變B.一塊長方體磚平放、側(cè)放或立放時,其重心在磚內(nèi)的位置相對于磚不變C.用一根細線懸掛物體并使物體靜止時,細線所在直線一定過物體的重心D.物體的重心不一定在物體上答案:BCD解析:體操運動員在做各種優(yōu)美的動作時,由于身體形狀發(fā)生改變,因此影響其重心的位置,故A錯誤;一塊長方體磚平放、側(cè)放或立放時,其重心在磚內(nèi)的位置相對于磚不變,故B正確;形狀不規(guī)則的薄板的重心可利用二力平衡和重力的方向是豎直向下的知識來測定,此方法叫懸掛法,用一根細線懸掛物體并使物體靜止時,細線所在直線一定過物體的重心,故C正確;重力在物體上的作用點,叫作物體的重心,物體的重心不一定在物體上,故D正確。課堂小結(jié)隨堂練習(xí)1.(力的理解)以下有關(guān)力的說法錯誤的是(

)A.力是物體對物體的作用,離開了物體就沒有力的作用B.物體間力的作用是相互的,施力物體同時也是受力物體C.力的大小、方向、作用點是影響力的作用效果的三種要素D.在各種力中,只有重力沒有施力物體答案:D解析:由力的物質(zhì)性可知A正確;由力的相互性可知B正確;由力的三要素可知C正確;重力的施力物體是地球,故D錯誤。2.(力和力的圖示)關(guān)于力的描述,下面說法正確的是(

)A.作某力的圖示時,若選定的標(biāo)度不同,那么表示這個力的線段的長度就不同,但箭頭的指向是相同的B.描述力只要用一帶箭頭的線段表示出力的大小和方向就可以了C.兩力相同指的是兩力大小相等D.兩力相同指的是兩力的大小、方向、施力物體、受力物體都相同,實質(zhì)上指的是同一個力答案:A解析:作力的圖示時,首先要選定標(biāo)度,再按比例畫出力的圖示,所以選定的標(biāo)度不同,表示這個力的線段的長度就不同,但箭頭的指向是相同的,A正確;描述力時要用一帶箭頭的線段表示出力的大小、方向和作用點三個要素,B錯誤;力是矢量,既有大小,又有方向,兩力相同指兩力大小相等,方向相同,但不一定指的是同一個力,C、D錯誤。3.(重力的理解)關(guān)于