2024-2025學(xué)年高中物理3.1重力基本相互作用教案新人教版必修1

PAGEPAGE81．重力基本相互作用學(xué)問綱要導(dǎo)引核心素養(yǎng)目標(biāo)(1)理解力的概念，了解力的作用效果．(2)駕馭力的圖示，能正確畫出力的圖示或示意圖．(3)理解重力和重心的概念，知道重力產(chǎn)生的緣由．(4)駕馭重力的大小和方向，會用公式G＝mg計(jì)算重力．(5)了解自然界中的四種基本相互作用.學(xué)問點(diǎn)一力和力的圖示1．運(yùn)動狀態(tài)的變更：當(dāng)一個物體的速度大小或速度方向發(fā)生變更時(shí)，就說這個物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變更．2．力定義物體與物體之間的相互作用作用效果(1)使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變更(2)使物體發(fā)生形變標(biāo)矢性力是矢量(矢量或標(biāo)量)，既有大小，又有方向．力的大小可用測力計(jì)測量．三要素大小、方向、作用點(diǎn)表示方法(1)力的圖示：能表示出力的大小、方向和作用點(diǎn)(2)力的示意圖：只能表示出力的作用點(diǎn)和方向(1)談到一個力時(shí)，肯定同時(shí)具有受力物體和施力物體．(2)力總是成對出現(xiàn)的．施力物體同時(shí)又是受力物體，受力物體同時(shí)又是施力物體．思索1車在小孩推力的作用下沿直線勻速前進(jìn)，車的運(yùn)動狀態(tài)變更嗎？提示：車的運(yùn)動狀態(tài)沒變．學(xué)問點(diǎn)二重力1．定義：由于地球的吸引而使物體受到的力．2．大小：G＝mg，其中g(shù)就是自由落體加速度，一般計(jì)算中g(shù)＝9.8m/s2或g＝10m/s3．方向：豎直向下．4．作用點(diǎn)：重心．(1)定義：物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，可認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是物體的重心．(2)確定物體重心位置的因素．①物體的形態(tài)．②物體質(zhì)量的分布.思索2如圖所示，蘋果落向地面，為什么樹上的蘋果總要落向地面？提示：物體落回地面是因?yàn)槭艿搅素Q直向下的重力作用．重力的有無和大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)．豎直向下就是重垂線的方向，是垂直于當(dāng)?shù)氐乃矫鎸ο?，不能將豎直向下說成“垂直向下”或“指向地心”．學(xué)問點(diǎn)三四種基本相互作用1．萬有引力：它存在于一切物體之間，相互作用的強(qiáng)度隨距離增大而減弱．2．電磁相互作用：它存在于電荷與電荷、磁體與磁體之間．它們本質(zhì)上是同一種相互作用的不同表現(xiàn)，作用規(guī)律與萬有引力相像．3．強(qiáng)相互作用：它存在于原子核內(nèi)質(zhì)子與質(zhì)子、質(zhì)子與中子、中子與中子之間．它是短程力，作用范圍只有約10－15m4．弱相互作用：它是在放射現(xiàn)象中被發(fā)覺的，也是短程力．強(qiáng)度只有強(qiáng)相互作用的10－12倍.核心一對力的理解1．力的性質(zhì)的理解物質(zhì)性力是物體對物體的作用，力不能離開物體而獨(dú)立存在，每個力的產(chǎn)生必需同時(shí)涉及兩個物體，即施力物體和受力物體相互性物體之間力的作用是相互的，施力物體同時(shí)也是受力物體，受力物體同時(shí)也是施力物體，力總是成對出現(xiàn)的，且物體之間的這一對力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消逝、同時(shí)變更，不存在先后關(guān)系矢量性力是矢量，不但有大小，而且還有方向獨(dú)立性任何一個力都能獨(dú)立地產(chǎn)生作用效果，使物體發(fā)生形變或使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變更(1)相互作用的物體，可以干脆接觸，也可以不接觸．(2)不是只有有生命的物體才是施力物體，如人踢球時(shí)球?qū)δ_有力的作用，球是施力物體，腳是受力物體．2.力的分類(命名)(1)依據(jù)力的性質(zhì)命名：如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等．(2)依據(jù)力的作用效果命名：如拉力、壓力、支持力、動力、阻力等．(3)依據(jù)探討對象命名：如內(nèi)力、外力等．例1下列說法中正確的是()A．雞蛋碰石頭，蛋“粉身碎骨”，石頭“毫發(fā)無損”．這說明石頭對雞蛋有力的作用，但雞蛋對石頭無力的作用B．“風(fēng)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(shí)，磁鐵不須要與鐵釘接觸，說明力可以脫離物體而存在D．網(wǎng)球運(yùn)動員用力擊球，網(wǎng)球受力飛出后，網(wǎng)球受力的施力物體不再是人【解析】A錯：雞蛋與石頭的作用是相互的，只是作用效果有區(qū)分．B錯：“風(fēng)吹草動”的施力物體是空氣．C錯：力不行以離開物體而存在，磁鐵對鐵釘?shù)淖饔檬峭ㄟ^磁鐵四周的磁場產(chǎn)生的，磁場離不開磁鐵，磁場是一種特別的物質(zhì)．D對：網(wǎng)球飛出后受重力和阻力，施力物體是地球和空氣，而不再是人．【答案】D(1)找不到施力物體的力是不存在的；(2)力的作用是相互的，受力物體同時(shí)也是施力物體．訓(xùn)練1下列說法中正確的是()A．射出槍口的子彈，能打到距離很遠(yuǎn)的物體，是因?yàn)樽訌楇x開槍口后受到一個推力作用B．甲用力把乙推倒，說明只是甲對乙有力的作用，乙對甲沒有力的作用C．只有有生命或有動力的物體才會施力，無生命或無動力的物體只會受到力，不會施力D．任何一個物體，肯定既是受力物體，也是施力物體解析：子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)大推力，使子彈離開槍口時(shí)有很大的速度，但子彈離開槍口以后，只受重力和空氣阻力作用，不受推力，因?yàn)檫@個“推力”沒有施力物體，故此力不存在，A錯；物體間力的作用是相互的，甲推乙的同時(shí)乙也推甲，B錯；不論物體是否有生命或是否有動力，它們受到別的物體作用時(shí)，都會對其施力，C錯；由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，找不到一個孤立的、不受其他物體作用的物體，所以每一個物體既是受力物體，又是施力物體，D對．答案：D

核心二力的圖示和力的示意圖1．力的圖示和力的示意圖的區(qū)分與聯(lián)系力的圖示力的示意圖區(qū)分用來精確地表示力用來粗略地分析物體受到了某個力須要畫出力的大小、方向和作用點(diǎn)三要素只畫出力的方向和作用點(diǎn)聯(lián)系都是用有向線段來表示力，使抽象的力詳細(xì)化、直觀化2.力的圖示五步操作：選標(biāo)度→定起點(diǎn)→畫線段→定刻度→加箭頭．3．力的示意圖的三步操作：定起點(diǎn)→畫線段→加箭頭．(1)標(biāo)度的選取應(yīng)依據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)，一般狀況下，線段應(yīng)取2～5段整數(shù)段標(biāo)度的長度．(2)要用同一標(biāo)度畫同一物體受到的不同的力．表示力的線段的始端一般為物體的重心位置．例2如圖所示，靜止的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．【解析】力的圖示如圖所示，壓力的施力物體是木塊，受力物體是桌面．重力和支持力的示意圖，如圖所示．【答案】見解析方法技巧力的圖示的“四定三標(biāo)”(1)四定：做力的圖示要定作用點(diǎn)、作用線、比例標(biāo)度、線的長度．(2)三標(biāo)：做力的圖示要標(biāo)力的方向、力的數(shù)值、力的符號．訓(xùn)練2一質(zhì)量為0.6kg的物體放在傾角為30°的斜面上，用與斜面平行的、大小為8N的力F拉著它沿斜面對上運(yùn)動，如圖所示，畫出拉力和重力的圖示．(g取10N/kg)解析：畫力的圖示，應(yīng)嚴(yán)格按以下步驟進(jìn)行：①選定標(biāo)度，選固定長的線段表示2N的力；②力的作用點(diǎn)應(yīng)在物體的幾何中心，從作用點(diǎn)沿力的方向畫一條線段，線段長短按選定的標(biāo)度和力的大小來確定，在線段上標(biāo)刻度；③在線段上加箭頭表示力的方向．故拉力、重力的圖示如下圖所示．答案：見解析

核心三對重力和重心的理解1．重力和質(zhì)量的關(guān)系項(xiàng)目質(zhì)量重力區(qū)分性質(zhì)物體本身的一種屬性由于地球的吸引而使物體受到的力變更狀況不隨地理位置的變更而發(fā)生變更隨著地理位置的不同而發(fā)生變更測量工具天平(杠桿原理)彈簧測力計(jì)(二力平衡原理)標(biāo)矢量標(biāo)量矢量聯(lián)系G＝mg要精確測量某物體的重力，應(yīng)讓它處于靜止?fàn)顟B(tài)或者保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)．2.對重心的進(jìn)一步理解(1)重心只是一個等效點(diǎn)，除重心位置外，物體其他各部分均受重力作用．(2)引入重心的概念后，可以把整個物體各部分受到的重力用作用于重心的一個力來表示．(3)重心的位置與物體所在的位置和放置狀態(tài)以及運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)．3．重心與物體形態(tài)、質(zhì)量分布狀況的關(guān)系(1)物體的重心可能不在物體上．(2)薄板形物體的重心可用懸掛法確定．例3(多選)關(guān)于重力，下列說法中正確的是()A．重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，其方向肯定指向地心B．重力的方向就是物體自由下落的方向C．重力的大小可以用彈簧測力計(jì)或桿秤干脆測出D．不同地點(diǎn)質(zhì)量大的物體可能比質(zhì)量小的物體所受的重力小【解析】可通過以下表格對各選項(xiàng)逐一分析.選項(xiàng)過程分析結(jié)論A重力的產(chǎn)生是由于地球?qū)ξ矬w的吸引，其方向肯定豎直向下×B物體由靜止起先釋放，只在重力作用下物體自由下落，所以重力的方向就是物體自由下落的方向√C桿秤稱量的是物體的質(zhì)量而非重力×D由于不同地點(diǎn)g值可能不同，因此在g值小的地點(diǎn)質(zhì)量大的物體所受重力有可能小√【答案】BD(1)在同一地點(diǎn)，重力的大小與質(zhì)量成正比．(2)在不同地點(diǎn)，同一物體的重力隨緯度的增加而增大，隨海拔高度的增加而減?。?xùn)練3下列關(guān)于重力、重心的說法，正確的是()A．重力是由于地面旁邊的物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的B．物體的重心肯定與它的幾何中心重合C．用一繩子將物體懸掛起來，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，該物體的重心不肯定在繩子的延長線上D．任何物體的重心都在物體內(nèi)，不行能在物體外解析：重力是由于地球吸引而使物體受到的力，A正確．物體的重心不肯定在物體的幾何中心上，也不肯定在物體上，B、D錯誤．用懸掛法找物體重心時(shí)，物體所受重力與懸繩拉力是一對平衡力，它們大小相等、方向相反，因此重心肯定在懸繩的延長線上，C錯誤．答案：A1．(多選)關(guān)于力的概念，下列說法中正確的是()A．力是使物體發(fā)生形變和變更物體運(yùn)動狀態(tài)的緣由B．一個力必定聯(lián)系著兩個物體，其中每個物體既是施力物體又是受力物體C．只要兩個力的大小相等，它們產(chǎn)生的效果肯定相同D．兩個物體相互作用，其相互作用力可以是不同性質(zhì)的力解析：可通過以下表格對各選項(xiàng)逐一分析．選項(xiàng)過程分析結(jié)論A力是使物體發(fā)生形變和變更物體運(yùn)動狀態(tài)的緣由√B一個力必定聯(lián)系著兩個物體，其中每個物體既是施力物體又是受力物體√C兩個力的大小相等，它們產(chǎn)生的效果不肯定相同，還要看作用點(diǎn)和方向×D兩個物體相互作用，其相互作用力肯定是同種性質(zhì)的力×答案：AB2．關(guān)于地面上物體的重力，下列說法正確的是()A．只有靜止時(shí)，物體才受重力B．物體對地面的壓力就是物體的重力C．彈簧測力計(jì)和桿秤都能稱量物體的重力大小D．同一地點(diǎn)，物體的重力與其質(zhì)量成正比解析：A項(xiàng)錯誤，物體是否受重力與其運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)．B項(xiàng)錯誤，物體對地面的壓力與物體的重力的施力物體和受力物體都不同，故不是一個力．C項(xiàng)錯誤，桿秤的原理是杠桿，只能稱量質(zhì)量不能稱量重力．D項(xiàng)正確，在同一地點(diǎn)g為常數(shù)，由G＝mg可知，重力與質(zhì)量成正比．答案：D3．(多選)下列關(guān)于四種基本相互作用的說法正確的是()A．萬有引力把行星、恒星等聚在一起，形成太陽系、銀河系和其他星系，故萬有引力只存在于天體之間B．四種基本相互作用是相互獨(dú)立的，有一種相互作用存在時(shí)，就肯定不存在其他相互作用C．強(qiáng)相互作用和弱相互作用只存在于微觀粒子之間D．四種基本相互作用的規(guī)律有許多相像之處，因此，科學(xué)家可能建立一種“統(tǒng)一場論”將四者統(tǒng)一起來解析：宇宙萬物任何兩個物體之間都存在著相互作用的吸引力，這種引力叫作萬有引力，故A錯誤；四種基本相互作用的規(guī)律既是獨(dú)立的，又是統(tǒng)一的，有一種相互作用存在時(shí)，還可以存在其他相互作用，故B錯誤；強(qiáng)相互作用存在于原子核內(nèi)，作用范圍在1.5×10－15m之內(nèi)，弱相互作用是微觀粒子之間的一種作用力，作用距離約10－15答案：CD4．(多選)關(guān)于物體的重心，下列說法正確的是()A．物體的重心肯定在物體上B．用線懸掛的物體靜止時(shí)，線的方向肯定通過重心C．一塊磚平放、側(cè)放或豎放時(shí)，其重心在磚內(nèi)的位置不變D．舞蹈演