高中物理 第三章第一节《重力　基本相互作用 》课件（含详细解答）新人教必修1.ppt

情景切入“它不是物，但不能离开物而存在；它不孤独，总是成双成对地出现；它不让你看见，但你能觉察到它的作用效果；它不能象数那样相加，而是遵循另外的法则”你知道这是什么吗？它就是我们即将要学习的力自然界的力现象无处不在，无奇不有(如图)那么，在生活中接触到的力有些什么特点呢？如何发挥力的作用，避免力的危害？本章将探讨这些问题知识导航(1)本章重点介绍了三种相互作用力重力、弹力、摩擦力，以及矢量合成的基本法则平行四边形法则，为今后学习高中力学奠定了基础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(2)本章知识分为两部分：一是力的概念，是贯穿于力学乃至整个物理学的重要概念，重力、弹力、摩擦力是常见的几种相互作用力；二是共点力的合成与分解，体现出利用等效方法研究物理学的思想(3)对物体进行正确的受力分析，是学习高中物理第一个需要掌握的基本功，是解决力学问题的关键力的合成与分解所遵守的平行四边形定则，是所有矢量合成与分解都遵守的普遍法则，必须熟练掌握(4)本章重点：重力、弹力、摩擦力的产生和方向判定、大小计算及共点力的合成与分解本章难点：应用平行四边形定则求解共点力的合成与分解学法指导(1)力、重力对于力以及重力的理解，应该从大小、方向、作用点三个方面把握(2)弹力与胡克定律要理解弹力的方向“总是与施力物体的形变方向相反”弹簧产生的弹力大小与弹簧的形变量成正比，所以在运用胡克定律时一定要区分弹簧的长度和形变量的不同(3)摩擦力在学习摩擦力时，要注意区分滑动摩擦力和静摩擦力在判断摩擦力的方向时要深刻理解“相对运动”的含义，这里的相对运动指的是两个物体分别以对方为参考系所表现的运动，而不是相对地面或其他物体的运动克服“摩擦力总是阻力”“摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反”的错误认识(4)力的合成与分解根据物体的受力情况，利用平行四边形定则迅速作出几个力的合力或者某个力的分力是解决这类问题的基本功(5)受力分析对物体进行受力分析，一般有两种途径：其一是从力的概念出发，根据力的产生条件判断是否存在以及力的方向；其二是根据物体的运动状态来判断物体的受力另外要注意整体法和隔离法的运用1重力基本相互作用理解力的概念，了解力的作用效果掌握力的图示方法，能正确画出力的图示或示意图理解重力和重心的概念、知道重力产生的原因掌握重力的大小和方向，会用公式Gmg计算重力了解自然界中四种基本相互作用请按下图所示姿势坐到椅子上，把上身挺直，不准向前倾，两小腿竖直，不准移到椅子底下，然后试试看能否站起，你知道这是为什么吗？1在物理学中，人们把物体的运动状态，产生的原因，即物体与物体之间的，称做力，力的单位是，符号是N.2力是矢量，它不但有而且有，可以用一根的线段来表示，下图中的力的图示表示作用在小车上的力是 ，方向3地球上都受到地球的吸引，这种由于的力叫做重力一个物体受到10 N的重力，也可以说这个物体的 是10 N.改变改变形变形变相互作用相互作用牛顿牛顿大小大小方向方向带箭头带箭头100N水平向左水平向左一切物体一切物体地球的吸引而使物体受到地球的吸引而使物体受到重量重量4一个物体的各部分都要受到的作用从效果上看，我们可以认为的重力作用集中于，这一点叫做物体的5薄板的重心位置可以用悬挂法确定：(下图)重力重力各部分受到各部分受到重心重心一点一点在A点，通过A点画一条 ，再选另一处D点，同样通过D点，AB和DE的 ，就是薄板的重心6 和 为人们目前所认识到的自然界中存在的四种基本相互作用把物体悬挂起来把物体悬挂起来竖直线竖直线AB把物体悬挂起来把物体悬挂起来画一条竖直线画一条竖直线DE交点交点万有引力、电磁相互作用力、强相互作用万有引力、电磁相互作用力、强相互作用弱相互作用弱相互作用(1)力的定义：力是物体和物体间的相互作用(2)力的性质力的物质性：有力发生则一定存在着施力物质和受力物质力的相互性：施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力即力总是成对出现的力的矢量性：力是矢量，不但有大小而且有方向因此要确切地表示一个力，必须既指明其大小，又指明其方向可以用有方向的线段表示力力的瞬时性：有力则有加速度，力消失，加速度亦消失(3)力的作用效果使物体产生形变(即物体的形状或体积发生变化)；使物体的运动状态发生改变(即物体的速度大小或运动方向发生改变)力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的特别提醒：(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(3)任何一个力都独立地产生作用效果，使物体发生形变或使物体运动状态发生变化水浒传第七回“鲁智深倒拔垂杨柳”中有这样一个情节：众泼皮嫌一株柳树上的老鸹叫，“鲁智深想了一想，走到树前，把布裰脱了，用右手向下，把身倒缴着，却把左手拔住上截，把腰只一伸，将那棵柳树连根拔起”，有人说：“鲁智深对柳树施加了力，柳树对鲁智深没有力的作用，因此才把柳树拔了出来”这句话是否正确？答案：这句话的说法是错误的其原因是力的作用是相互的，不存在只有施力物体而没有受力物体的力，也不存在只有受力物体而没有施力物体的力鲁智深对柳树施加了力，同时柳树也对鲁智深施加了力点评：对于新的问题，我们要善于从中找到复杂情况下所体现出来的物理模型，用探究性的方式去解决这些问题其实本题只考查力的概念这一基本物理知识点.力的大小可用测力计(弹簧秤)测量力的单位：国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.在物理学中用一根有向线段来表示力，用线段的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，用箭头或箭尾表示力的作用点，这种方法叫做力的图示法画力的图示的步骤：a选取合适的标度(用多少毫米表示多少牛的力)b从作用点开始沿力的方向画一线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线段上加刻度c段的一端加箭头表示力的方向，箭尾在力的作用点上，力的方向所沿的直线叫力的作用线(4)力的示意图：只画出物体受到的力及力的方向，不需要选定标度确定线段的长短以表示力的大小的画力的方法叫力的示意图特别提醒：(1)力的图示反映了力的三要素，而力的示意图只反映了力的作用点和方向，在分析物体受力时经常用到(2)标度的选取应根据力的大小合理设计一般情况下，线段应取25段整数段标度的长度(3)要用同一标度画同一物体受到的不同的力如图所示，桌面上有质量为600g的书，用图示法表示出桌面对书的支持力并作出这个力的示意图(g取10N/kg)解析：首先计算出书的重力，再结合初中学过的二力平衡条件，明确方向及标度即可作图书的重力为Gmg6N，桌面对书的支持力也为6N，作用在书上取0.5cm长的线段表示2N，则沿力的作用点向上作出1.5cm长的有向线段即可作出力的图示，如图甲所示；这个支持力的示意图，如图乙所示(1)重力的概念由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力地球上的物体都受到重力作用，不管质量大小，也不论有无生命，凡是由分子、原子构成的物体皆受重力作用重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力在有的情况下，认为物体所受的重力与地球对物体的吸引力大小相等，原因是两者相差很小重力是非接触力重力的施力物体是地球(2)重力的大小重力的测量在实验室里，重力的大小可以用测力计测量；工业上用电子吊秤可以称更重的物体测量原理：二力平衡时，两个力大小相等测量条件：物体处于静止或匀速直线运动时测量方法：用测力计将待测物体悬挂起来处于静止状态，测力计的读数在数值上等于重力的大小重力的大小由于Gmg，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重力的方向重力总是竖直向下的竖直向下不能说成垂直向下，垂直要看接触面，重力和水平面垂直，与斜面并不垂直物体在自由释放后总是竖直向下的，就说明了重力的方向(3)对重心的理解重心是重力的等效作用点重心的位置可以在物体上，也可以在物体外如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布或形状发生变化时，其重心在物体上的位置也发生变化质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定(2010福建泉州市高一水平测试)如图所示，A为矩形匀质薄板，B为半圆形钢条，C、D均为直角形支架，把这些物体分别用细绳竖直悬挂，静止时所处的位置符合实际的是()答案：C(1)万有引力：存在于一切有质量的物体之间，作用强度随距离增大而减弱(2)电磁相互作用：存在于电荷间和磁体间，作用强度随距离增大而减弱(3)强相互作用：存在于原子核内部粒子间作用范围只有约1015 m距离增大时，作用急剧减小(4)弱相互作用：存在于微观粒子间，其作用范围与强相互作用相同，但强度只有强相互作用的1012倍 下列说法正确的是()A甲打乙一拳，乙感到痛，而甲未感觉到痛，说明甲对乙施加了力，而乙未对甲施加力B“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C磁铁吸引铁钉时，磁铁不需要与铁钉接触，说明力可以脱离物体而存在D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不再是球网解析：甲对乙施力的同时，乙对甲也施力，只不过甲的“拳头”比乙“被打的部位”如肚子、胸部，更能承受打击罢了，所以乙感到痛而甲未感到痛，A错；“风吹草动”的施力物体是空气，B错；力不可以离开物体，磁铁对铁钉的作用是通过磁铁产生的磁场发生的，磁场离不开磁铁，故C错；网球飞出后受重力和阻力，施力物体是地球和空气，故D正确答案：D点评：只有深刻地理解力的概念，明确力的物质性和相互性，才能准确解释和分析物体间发生的力的作用 (北京市丰台区0910学年高一上期期中)关于力，下列说法中正确的是()A向上运动的物体，一定受到向上的作用力B相互接触的物体之间，一定有作用力产生C任何一个力的产生都离不开两个物体D只有相互接触的物体之间才能产生作用力答案：C 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解析：物体的重力的计算式为Gmg，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关对同一地点，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，随高度的增加，g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只有静止(或匀速运动)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点评：关于重力的大小，应注意其决定因素是物体的质量和g值，与是否受其他力及运动状态无关关于重力的测量应注意其条件是物体处于静止状态或匀速直线运动状态 下列关于物体重力的说法中正确的是()A地球上的物体在运动时才受到重力B同一物体在某处向上抛出后所受重力较小，向下抛出后所受重力较大C某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的D物体所受重力大小只与其质量有关答案：C解析：物体在地球上受的重力是由于地球的吸引而产生的，与物体是运动，还是静止无关，故A错，B错；物体在地球上某点处所受重力Gmg，在同一点g相同，故G由m决定，但不同位置，不同高度g值不同，G由m和g共同决定所以C对D错. 如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会()A一直下降B一直上升C先升高后降低D先降低后升高解析：重心的位置跟物体的形状和质量分布有关，当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间。