高中物理人教版必修1课件：第3章 1重力　基本相互作用50张PPT

(共50张PPT)
第三章
1　重力　基本相互作用
※ 理解力的概念，知道力的作用效果，能分清受力物体和施力物体
※※ 掌握力的图示方法，能正确画出力的图示或示意图
※※ 知道重力产生的原因，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种基本相互作用
课 前 预 习
1．力的定义：力是物体和物体间的____________。
2．力的作用效果
(1)使物体的运动状态_____________；
(2)使物体发生________。
3．力的标矢性：力是_______，即有______又有________，力的大小可以用_________测量。国际单位制中，力的单位是______，简称___，符号是___。
力和力的图示
相互作用
发生变化
形变
矢量
大小
方向
测力计
牛顿
牛
N


4．力的三要素：_______、________和_________。
5．力的表示
(1)力的图示：能表示出力的_______、______和_________。
(2)力的示意图：只能表示出力的________和_________。
大小
方向
作用点
大小
方向
作用点
方向
作用点
1．成因：由于_____________而使物体受到的力。
2．大小：G＝_____。
3．方向：总是____________。
4．重心：物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于______，这________叫做物体的重心。物体重心的位置与物体的______及物体内______________有关。
重力
地球的吸引
mg
竖直向下
一点
一点
形状
质量的分布
1．万有引力：存在于____________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_________________间，作用强度随距离增大而减弱。
3．强相互作用：存在于________________间。作用范围只有约10－15 m。距离增大时，作用急剧减小。
4．弱相互作用：存在于__________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10－12倍。
四种基本相互作用
一切有质量
电荷间和磁体
原子核内部粒子
微观粒子
『判一判』
(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在。(　　)
(2)施力物体同时也是受力物体。(　　)
(3)只有相互接触的物体间才有力的作用。(　　)
(4)地球上所有物体的重力的施力物体都是地球。(　　)
(5)重力的方向也可以表达为指向地心。(　　)
(6)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上。(　　)
×
√
×
√
×
×
C


解析：力的作用是相互的，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，在其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力，身体内部的力也是拳头停止的原因。


解析：在偏离平衡位置的距离相同的情况下，竹梯越高，从离开平衡位置到某一偏离位置需要的时间越长。这样，尽管竹梯长，重心高对稳定性不利，但是由于它开始倾倒时的速度很慢，因而在基底可以移动的情况下，就有充分的时间来调整竹梯的平衡，就能变不利为有利，竹梯越长反而越容易保持平衡。
课 内 探 究
如图所示是足球撞击球网的瞬间。
(1)足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力，球网对足球有没有作用力？
(2)通过上面的例子分析力的两个作用效果分别是什么？
提示：(1)有(2)改变了物体的运动状态；使物体发生了形变。
探究一 对力的理解
1．力的产生方式：物体间力的产生方式有两种
(1)直接接触，如推力、拉力；
(2)不直接接触，如重力、磁铁间的相互作用力。
2．力的特性
(1)力的物质性：有力发生则一定存在着施力物质和受力物质。
(2)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。
(3)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。
(4)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
(1)力的作用效果


(2)影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点。
(3)作用效果的应用：是分析物体是否受力的基本方法。若存在作用效果，说明该力存在；若没有作用效果，说明该力不存在。
特别提醒：(1)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。
(2)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。
D

解题指导：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。
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。
解析：不直接接触的物体之间也可能有力的作用，比如物体受到的重力，故A错误；因为力是一个物体对另一个物体的作用，所以力不可以脱离物体而单独存在，只有施力而不受力的物体是不存在的，故B错误，C正确；力的大小、方向相同，力的作用效果不一定相同，还与力的作用点有关，故D错误，故选C。
C
绳子对小车的拉力可以用力的图示或力的示意图来表示。图中画出的是拉力的图示还是它的示意图？为什么？



提示：图示，因为图中画出的拉力准确地表示出了力的三要素。
探究二 力的图示与力的示意图
1．力的图示与力的示意图的区别
(1)力的图示能表示力的三要素，精确表示力时经常用到。
(2)力的示意图只能表示力的作用点和方向，在对物体的受力情况进行分析时经常用到。
2．力的图示和力的示意图的画法比较
作图步骤 力的图示 力的示意图
选标度 选定标度(用某一长度表示多少牛的力) 无需选标度
画线段 从作用点开始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长度 从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段即可
标方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向
特别提醒：(1)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2～5段整数段标度的长度。
(2)要用同一标度画同一物体受到的不同的力。


(3)在线段上加上箭头表示力的方向。
为了简便，也可照图(b)来画。压力的施力物体是木块，受力物体是桌子。
画力的示意图时，只需要画出力的作用点和方向，对线的长短没有严格要求。如图(c)为木块所受重力和支持力的示意图，也可照图(d)那样用一点表示木块，画出重力和支持力的示意图。
为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢？
探究三 对重力和重心的理解
提示：重垂线能检测墙壁是否竖直的原理，是因为重力的方向是竖直向下的，重锤静止时，悬挂重锤的细线方向一定是竖直方向的，如果墙壁与细线平行，就说明墙壁是竖直的，没有倾斜。
1．重力的概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
(1)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。
(2)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。
(3)重力是非接触力。
(4)重力的施力物体是地球。
2．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。
3．重力的大小：由于G＝mg，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。
4．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。
5．对重心的理解
(1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用。
(2)重心的位置及决定因素：
①位置：重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。
②决定因素：
a．物体质量分布情况。
b．物体的形状。
(3)重心与物体形状、质量分布情况的关系
特别提醒：关于重心理解的三点注意：
(1)重心不是重力的真实作用点，重力作用于整个物体，重心是重力的等效作用点。
(2)重心不是物体上最重的一点，也不一定是物体的几何中心。
(3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。重心的位置可以不在物体上。
解题指导：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。
B

解析：物体的重力的计算式为G＝mg，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。
D


解析：飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上，和马跑得快慢没关系，和马蹄的大小没关系，而是因为飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上；根据马的形态，马的重心不会在飞燕上，故A、B、C错误，D正确，故选D。
素 养 提 升
1．适用条件：物体呈薄板形状，如薄木板、玻璃条等。
2．原理：二力平衡时，两个力等大反向。
悬挂法测物体重心的方法
解析：可用悬挂法确定物体的重心位置。
①如图甲所示，在A点把物体悬挂起来，物体静止时，物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上。
②如图乙所示，在C点把物体再悬挂一次让其静止，则物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上。AB和CD的交点O就是物体重心的位置。
课 堂 达 标
课 时 作 业