《重力-基本相互作用》ppt幻灯片8

1、本章综述 本章讲述的是有关“力”的基础知识，是学习静力学和动力学所必需的预备知识，也是学习整个力学的基础和准备“重心”概念的引入，把实际作用于整个物体各部分的重力等效为作用于重心的一个力；“力的图示”是把物体“用一个点代表”来等效处理，渗透物理思想和物理方法“力的合成与分解”对合力与分力之间的等效处理深化了等效替代思想,本章内容多与数学、生物、建筑、体育及航空、航天等学科相联系，如人体骨骼、肌肉结构有关的力学原理，建筑物的受力平衡，体育运动中的举重、杂技等受力分析，以及航天器在不同运动过程中的受力问题等 本章以研究力的概念开始，围绕三种重要性质的力：重力、弹力、摩擦力产生条件和性质，然后对物体进行受力分析，并应用平行四边形定则对力进行处理 学习过程中要掌握四个概念，两个定则 四个概念：力、重力、弹力、摩擦力 两个定则：平行四边形定则、三角形定则,主要内容、课标要求、重点、难点及关键,对于本章内容的学习，不但要熟练掌握基本概念和规律，同时要把握知识间内在的联系，形成知识体系，这样才能抓住重点，突破难点，做到融会贯通、举一反三，最终达到熟练掌握、灵活应用的目的在学习中建议：,1在学习三种常

2、见力时，应当多与生活中的事例相结合，在感性认识的基础上正确建立这些力的概念，比如，静摩擦力的大小、方向、产生或消失都会随其他力的变化而变化；对于弹力的学习，要通过具体实例的分析、练习，掌握各种常见的弹力如拉力、压力、支持力的方向，特别是轻杆的弹力关于弹簧的弹力大小，遵循胡克定律，要求定量分析,2在理解和掌握各种常见力的基础上，多做一些受力分析的习题，在练习中要注意养成良好的受力分析习惯，提高受力分析的正确性、规范性在练习中掌握建立物理模型的方法(把实际问题转化为物理问题)，掌握受力分析的方法(整体法和隔离法)以及处理力的合成与分解问题的方法(力的图示法、代数计算法、正交分解法等)提高理解能力、推理能力、分析综合能力、运用数学知识解决问题的能力,3培养良好的学习习惯；应用归纳、比较、类比的方法对知识进行整合，弄清知识间的内在联系，形成有序的知识结构；积极主动地进行探究性的学习和思考如：学习弹力的概念时，要注意理解弹力产生的本质原因,知识与技能 1知道力是物体间的相互作用 2知道重力和重心的概念 3掌握力的图示方法，会画力的示意图 过程与方法 通过事实和现象去体会、感受、表述力的存在 情感

3、、态度与价值观 通过玩具“不倒翁”和古代汲水瓶体验学习物理的乐趣,如下图甲所示，直升机通过螺旋桨的高速转动，能够在空中飞行；如图乙所示，跳高运动员越横杆的姿势经历了几种变迁，最终大多采取“背越式”的姿势,甲,乙,在真空中，直升机能否飞行？采取背越式比跨越式有何优点？,1力的概念 力是物体与物体之间的相互作用 2力的特征 (1)力的物质性 力不能离开物体而独立存在，无论是什么物体，它都要受到力的作用；而只要有力的存在，就必须有施力物体和受力物体,特别提醒： 相互作用的两个物体谁是施力物体谁是受力物体是相对的，和所选研究对象有关，当其中一个是受力物体时，另一个就是施力物体 (2)力的效果性 力的效果性可以体现在两个方面：物体运动状态的变化即物体速度的变化不管是速度的大小还是方向发生变化，都说这个物体的运动状态发生了变化；物体形状的变化当我们用手压锯条的时候，锯条变弯，我们就说锯条发生了形状的变化,(3)力的相互性 力存在于施力物体和受力物体之间，力的作用是相互的，施力物体同时也一定是受力物体我们将两个物体之间的作用力称为作用力与反作用力 (4)力的矢量性 力是矢量，力既有大小，又有方向力的

4、方向不同，作用效果往往不同所以，要把一个力完整地表示出来，既要说明力的大小又要说明力的方向,(5)力的瞬时性 力可以发生突变，既可以瞬间产生，也可以瞬间消失 (6)力的三要素 力的大小、方向、作用点，共同称为力的三要素,3力的图示 (1)力的测量：力的大小可以用测力计(弹簧秤)测量 (2)力的单位：国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N. (3)力的图示：物理学中用一根有向线段来形象、直观地表示力，线段的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，用箭头或箭尾表示力的作用点，这种表示力的方法叫做力的图示,画力的图示的步骤：选定标度(用多长的线段表示多少牛的力)选标度应根据力的大小合理设计，一般情况下，线段应分为25段，不宜太多，太多了图示不清晰；也不可太少，不能少于2段从作用点沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加刻度不能用不同标度画同一物体所受的不同的力在线段的一端加箭头表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线,4力的示意图 力的示意图是一种粗略表示力的方法，只画出物体受到的力及力的方向，不需要选定标度确定有向

5、线段的长度,特别提醒： 力的图示与力的示意图不同，它不仅需要表示物体受哪些力的作用及力的方向如何，而且需要选定标度严格画出线段的长度,1重力 (1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力 (2)重力的大小：重力大小与物体质量的关系是Gmg，通常取g9.8N/kg，即1kg的物体所受重力为9.8N. 可用测力计(如弹簧秤)测量重力 (3)重力的方向：重力的方向总是竖直向下的竖直向下不能说成垂直向下重力是垂直于水平面向下,特别提醒： (1)重力是非接触力；(2)重力的施力物体是地球；(3)物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受到其他力无关；(4)重力不一定等于地球对它的吸引力；(5)重力随纬度的升高而增大；(6)重力随离地高度的增加而减小,2重心 (1)定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心 (2)质量分布均匀的物体的重心位置只跟物体的形状有关形状规则的质量分布均匀物体的重心在其几何中心 质量分布不均匀的物体重心的位置与物体的形状和质量的分布均有关系,特别提醒： (1)质量分布均匀的物体，它的重心位置只

6、跟物体的形状有关 若物体的形状是中心对称的，对称中心就是重心 (2)质量分布不均匀的物体，重心位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布情况有关如：起重机的重心位置随吊升货物的多少和位置的变化而变化,(3)对于形状不规则，但体积和形状固定的物体(即重心位置不变的物体)可以利用二次悬挂法来找它的重心例如：寻找形状不规则的薄板的重心，具体做法是：如图甲所示，第一次在薄板的A点用线把它悬挂起来，当薄板静止时，用笔和刻度尺在薄板面上画出悬线的延长线AB；如图乙所示，第二次在薄板的C点再一次用线把它悬挂起来，并画出此次悬线的延长线CD；根据重力的作用点在物体的重心，并借助“二力平衡”的知识可知，AB与CD的交点O即为此薄板的重心,(4)物体的重心可以不在物体上 由于重心是一个等效作用点，它可以不在物体上例如：质量分布均匀的球壳，其重心在球心，并不在壳体上,1万有引力作用 万有引力作用是自然界的一种基本相互作用，行星与恒星能聚在一起组成星系，靠的正是这种作用 2电磁相互作用 电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，本质上是同一种相互作用的不同表现(这方面的详细知识在后面将进一步学习)，这种作用就是电

7、磁相互作用,3强相互作用 质子间存在斥力，但质子和中子却能组成原子核，说明原子核内有一种强大的相互作用强相互作用存在 强相互作用的作用范围约为1015m. 4弱相互作用 放射现象(后面将进一步学习)的发现，证明了在原子核内还有一种基本的相互作用弱相互作用 弱相互作用的范围与强相互作用相同，但强度只有强相互作用的1012倍,例1下列说法正确的是 ( ) A拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体 B运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力 C甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力，而乙对甲没有力 D两个物体发生相互作用不一定相互接触,答案：D,分析：力是物体对物体的作用，有力的产生必定同时有施力物体和受力物体，利用力的相互性和物质性可以判断一个力是否存在,解析：,规律总结：对力的概念可以从以下几个方面理解： (1)力是物体对物体的相互作用，谈到一个力必然有施力物体和受力物体，一个物体是施力物体，必然也同时是受力物体 (2)力作用在物体上所产生的效果是改变物体的运动状态和使物体发生形变 (3)发生相互作用的两个物体，既可以直接接触，也可以不直接接触,变式训练

8、1 关于力的概念，下列说法中正确的是 ( ) A力是使物体发生形变和改变运动状态的原因 B一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是施力物体又是受力物体 C只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同 D两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力 答案：AB,解析：要通过实例加深对力的概念的理解，注意力的物质性、相互性、力的三要素及作用效果从力的基本概念出发作出判断根据力的两个作用效果，可知选项A正确根据力的相互性，可知选项B正确根据力的三要素，可知力的作用效果不仅与力的大小有关，还与力的方向和作用点的位置有关，选项C错误相互作用力一定是同一性质的力，选项D错误可见，正确选项为A、B.,例2一个铁球在空中飞行，所受重力为120N，方向竖直向下，试画出重力的图示和示意图，并说明施力物体和受力物体,解析：要严格按以下步骤画力的图示 (1)选定标度：选1cm长的线段表示30N的力； (2)用一矩形表示物体，从作用点沿力的方向画一线段，线段的长度按选定的标度和力的大小画，线段上加上刻度，如下图甲所示，从O点竖直向下画一条4倍于标度(4cm)的线段；,(3)在线段上加上箭头表示力的方向 也

9、可以按照如图乙所示那样，不画物体，而用O点表示物体，画出力F的图示 画力的示意图如图丙所示，用一矩形表示物体，从物体上向力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向然后标明F120N即可 这个重力的施力物体是地球，受力物体是铁球,规律总结：(1)画力的图示时一定要先选定合适的标度，并且同一个图中只能选定一个标度，力的图示一定要把力的三要素充分体现出来 (2)力的示意图只是粗略地分析物体受到的某个力或几个力只注重力的方向和作用点，对力的大小表示没有严格要求，在以后对物体进行受力分析时，只画力的示意图就可以了注意要把各力的作用点画在物体上,变式训练2 在图甲中木箱的P点，用与水平方向成30角斜向上的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60角斜向上的20N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图,答案：甲图：选6mm线段表示50N的力,乙图：选1cm线段表示10N的力丙图：,例3关于重力的概念，下列说法中正确的是 ( ) A重力的施力物体是地球 B重力的方向总是垂直向下的 C重力的大小可以用弹簧测力计和杆秤直接测量 D把物体放在水平支持物上，静止时物体对水平支持物的压力就是物体受到的重力 答案：A,解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，它的施力物体是地球；它的方向总是竖直向下的，不是垂直向下的；重力的大小可以用弹簧测力计直接测量，而杆秤直接测量的是质量，而不是重力；重力和压力的施力物体和受力物体不同，性质也不同，所以不是同一个力,规律总结：对于重力概念的把握，主要从以下方面入手： (1)重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但地球引力并非重力，它只是重力产生的原因 (2)重力的方向竖直向下，其大小Gmg. (3)重力的大小可借助二力平衡，利用弹簧秤测出,变式训练3 关于重力的说法，正确的是 ( ) A重力就是地球对物体的吸引力 B只有静止的物体才受到重力 C同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力 D重力是由于物

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