《2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 相互作用 3.1 重力 基本相互作用課件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 相互作用 3.1 重力 基本相互作用課件 新人教版必修1.ppt（87頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第三章相互作用 1重力基本相互作用,1.力和力的圖示: (1)力的作用效果: 使物體的_________發(fā)生變化。 使物體產(chǎn)生_____。,運(yùn)動狀態(tài),形變,(2)力的概念:物體與物體之間的_____作用。,矢量,彈簧測力計,大小,作用點(diǎn),牛頓,方向,相互,(3)力的兩種表示: 力的圖示:能表示出力的_____、_____和_______。 力的示意圖:只能表示出力的_____和_______。,大小,方向,作用點(diǎn),方向,作用點(diǎn),2.重力: (1)產(chǎn)生:由于___________而使物體受到的力。 (2)大小: 在實(shí)驗(yàn)室中可以用___________測量重力的大小。 重力的計算公式是_____,

2、公式中G是物體的_____, m是物體的質(zhì)量,g是_______________。,地球的吸引,彈簧測力計,G=mg,重力,自由落體加速度,(3)方向:總是_________。 (4)重心: 定義:物體各部分受到的_____作用集中于一點(diǎn)。 重心位置決定因素:物體的_____和_________。,豎直向下,重力,形狀,質(zhì)量分布,3.四種基本相互作用: (1)萬有引力作用:___________間都普遍存在的一種 相互吸引作用。 (2)電磁相互作用:_____與_____、_____與_____間 的相互作用。,任何兩物體,電荷,電荷,磁體,磁體,(3)強(qiáng)相互作用:組成_______的核子間的

3、相互作用。 作用范圍小,與萬有引力作用和電磁作用相比,受距 離變化的影響更大。 (4)弱相互作用:發(fā)生在_____現(xiàn)象中,作用范圍與強(qiáng)相互作用相同,但強(qiáng)度很弱。,原子核,放射,【預(yù)習(xí)自測】 1.關(guān)于力的下列說法中不正確的是() A.力是物體對物體的作用 B.力是使物體產(chǎn)生形變和改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 C.只有互相接觸的物體才存在相互作用力 D.若一物體是施力物體,則該物體一定同時也是受力物體,【解析】選C。力是物體之間的相互作用,故A正確;力是使物體產(chǎn)生形變和改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,故B正確;物體不接觸也可以產(chǎn)生力的作用,如磁場間的作用力,故C錯誤;若一物體是施力物體,則該物體一定同時也是受力

4、物體,故D正確。,2.一個物體放在水平面上,對水平面的壓力為FN=15N,關(guān)于該力的示意圖,正確的是(),【解析】選D。畫力的示意圖時,從作用點(diǎn)畫一有向線段,標(biāo)上力即可。,3.(多選)下列關(guān)于重力的說法中,正確的是() A.物體所受的重力是由地球吸引產(chǎn)生的 B.物體所受的重力大小等于該物體所受地球的吸引力的大小 C.物體所受的重力始終等于質(zhì)量的9.8倍 D.同一地點(diǎn)質(zhì)量相同的物體重力也相同,【解析】選A、D。物體所受地球的吸引力是物體受到重力的原因,故選項(xiàng)A正確、B錯誤;不同的地點(diǎn)g的值不同,物體的重力也就不同,故選項(xiàng)C錯誤、D正確。,主題一力和力的圖示 【問題探究】 探究點(diǎn)1力及其作用效果,

5、(1)如圖甲所示,足球比賽中,一球員將足球踢出去,另一球員用頭將足球頂向球門,對方守門員將球接住。如圖乙所示,熊貓將竹子拉彎了。 請結(jié)合兩圖分析力會產(chǎn)生什么效果? 提示:圖甲說明力可以使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化。圖乙說明力可以使物體發(fā)生形變。,(2)請分析圖甲中足球的運(yùn)動狀態(tài)的改變有哪些情況。 由圖甲可以看出:,從靜止到運(yùn)動,運(yùn)動方向發(fā)生改變,由運(yùn)動到靜止,運(yùn)動狀態(tài),所以,運(yùn)動狀態(tài)的改變可分為三種情況: 速度的方向不變,速度的_____改變; 速度的大小不變,速度的_____改變; 速度的_____和_____都發(fā)生改變。,大小,方向,大小,方向,(3)學(xué)生進(jìn)教室推門和關(guān)門時,手抓著門把手操作比

6、推門的中央省力很多。試分別說明當(dāng)力的三要素不同時,力的作用效果有什么不同。,提示:當(dāng)力的作用點(diǎn)、方向均不變時,力越大,越容易開門。 當(dāng)力的大小、方向不變時,作用點(diǎn)離門軸近時開門費(fèi)力,離門軸遠(yuǎn)時,開門容易。 當(dāng)力的大小、作用點(diǎn)相同時,沿垂直于門面的方向開門最省力,沿平行于門面的方向開門是不能把門打開的。,探究點(diǎn)2力的圖示及力的示意圖 如圖所示,物體A對物體B的壓力為20 N。,(1)怎樣畫出A對B的壓力的圖示? 提示:選取標(biāo)度。選取5mm長的線段表示5N的力,如圖所示。,從力的作用點(diǎn)O沿豎直方向畫一線段,線段的長度為標(biāo)度的4倍,即取20mm長,并在線段上加上刻度。 在線段端點(diǎn)處加上箭頭,表示力的

7、方向,如圖所示。,(2)怎樣畫出A對B的壓力的示意圖? 提示:沿力的方向畫一條適當(dāng)長度的帶箭頭的線段,主要表示出力的作用點(diǎn)和方向,線段的長度與力的大小不存在嚴(yán)格的比例關(guān)系。,【探究總結(jié)】 1.力的四個重要性質(zhì): (1)物質(zhì)性:力不能脫離施力物體和受力物體而單獨(dú)存在。 (2)相互性:力的作用是相互的。施力物體同時也是受力物體。,(3)矢量性:力是矢量,它既有大小,又有方向。 (4)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)生變化。,2.力的兩種作用效果: (1)使物體產(chǎn)生形變(即物體的形狀或體積發(fā)生變化)。 (2)使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變(即物體的速度大小或運(yùn)動方

8、向發(fā)生改變)。 3.力的作用效果與力的三要素的關(guān)系:力的作用效果是由力的大小、方向和作用點(diǎn)共同決定的。,4.力的圖示和力的示意圖的區(qū)別與聯(lián)系:,【拓展延伸】畫力的圖示應(yīng)注意以下幾點(diǎn) (1)必須明確畫出力的標(biāo)度。 (2)必須正確顯示力的三要素。 (3)切不可將力的圖示與力的示意圖混淆。 (4)在同一個物體的力的圖示中,對不同的力必須選用同一標(biāo)度。,【典例示范】 如圖所示,物體A、B疊放在水平面上,且物體A對物體B的壓力是6N,試畫出這個力的圖示及力的示意圖。,【解題指南】,【解析】(1)畫力的圖示,應(yīng)嚴(yán)格按以下步驟進(jìn)行:,選定標(biāo)度,如選5mm長的線段表示大小為2N的力;力的作用點(diǎn)應(yīng)在物體A與B的

9、接觸面上,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;在線段末端加箭頭表示力的方向。,(2)畫力的示意圖如圖所示 答案:見解析,【規(guī)律方法】畫力的圖示的方法和步驟,【探究訓(xùn)練】 1.關(guān)于力的作用效果的敘述中,正確的是() A.物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變,一定受外力作用 B.物體的運(yùn)動狀態(tài)不發(fā)生變化,一定不受外力作用 C.物體受力作用后,一定同時出現(xiàn)形變和運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象 D.力的作用效果完全由力的大小決定,【解析】選A。物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變,一定受到了力的作用,但運(yùn)動狀態(tài)不變并不一定沒有受到力的作用,力的作用效果是使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變或者是使物體

10、發(fā)生形變,故A對,B、C錯;力的大小、方向、作用點(diǎn)都影響力的作用效果,故D錯。,2.(2017鄭州高一檢測)如圖是某壯漢正通過繩索拉汽車運(yùn)動。則汽車所受拉力的施力物體和受力物體分別是() A.壯漢、汽車 B.壯漢、繩索 C.繩索、汽車 D.汽車、繩索,【解析】選C。要研究的是汽車,直接對汽車產(chǎn)生拉力的是繩索而不是壯漢,汽車所受拉力是繩索和汽車之間的相互作用,故其施力物體是繩索,受力物體是汽車。,3.如圖所示,一物體A受到一個大小為10N的拉力作用,該拉力的方向與水平方向成30角斜向上。試畫出這個拉力的圖示及示意圖。,【解題指南】解答本題時應(yīng)把握以下兩點(diǎn): (1)力的圖示要準(zhǔn)確地表示出力的三要素

11、(力的大小要求標(biāo)度精確)。 (2)力的示意圖只需畫出力的作用點(diǎn)和方向,對大小沒有精確要求,但是當(dāng)物體同時受多個力作用時,應(yīng)用線段長短大致表示出力的大小關(guān)系。,【解析】畫力的圖示時,應(yīng)按以下步驟進(jìn)行: (1)選取標(biāo)度。本題我們可以選取0.5cm長的線段表示5N的力。(2)從力的作用點(diǎn)開始沿力的方向,按比例畫出一線段。如圖甲中有向線段的長度為1cm。,(3)在線段的末端標(biāo)出箭頭,如圖甲所示。 畫力的示意圖如圖乙所示 答案:見解析,【補(bǔ)償訓(xùn)練】 1.下列關(guān)于力的說法正確的是() A.力是物體對物體的作用 B.力有時可以離開物體而單獨(dú)存在 C.只有直接相互接觸的物體間才能產(chǎn)生作用力 D.有受力物體不一

12、定就有施力物體,【解析】選A。力是物體對物體的作用,力不能脫離物體而單獨(dú)存在,A正確、B錯誤;直接接觸的物體間可能產(chǎn)生力的相互作用,不接觸的物體間也可能產(chǎn)生力的相互作用,如磁鐵與磁鐵之間、物體與地球之間、電荷與電荷之間都存在力的相互作用,C錯誤;有受力物體一定有施力物體,D錯誤。,2.(多選)下列說法正確的是() A.甲用力把乙推倒而自己不倒,說明只是甲對乙有力的作用,乙對甲沒有力的作用 B.只有運(yùn)動的物體才會受到力的作用 C.找不到施力物體的力是不存在的 D.力不能離開施力物體和受力物體而獨(dú)立存在,【解析】選C、D。甲用力把乙推倒而自己不倒,甲對乙有力的作用,乙對甲也有力的作用,故A錯誤;靜

13、止的物體也會受到力的作用,故B錯誤;力是物體對物體的作用,找不到施力物體的力是不存在的,C、D正確。,3.繩對物體豎直向上的拉力大小為150N。 (1)用力的圖示法表示拉力。 (2)用力的示意圖表示拉力。,【解析】(1)用力的圖示法表示拉力如圖甲所示。 (2)用力的示意圖表示拉力如圖乙所示。 答案:見解析,主題二重力 【問題探究】 1.重力大小與物體的質(zhì)量有什么關(guān)系? 提示:在同一地點(diǎn),某一物體的重力大小與其質(zhì)量成正比,即G=mg。,2.同一物體分別在北京和上海用測力計稱其重力是否相同? 提示:在不同地點(diǎn),同一物體的重力一般不同,但其重力大小仍然與質(zhì)量成正比,即G=mg,但g值不同。,3.如

14、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。,4.如圖所示,建筑上應(yīng)用重垂線檢測墻壁是否豎直,為什么使用重垂線能檢測墻壁是否豎直?,提示:重垂線能檢測墻壁是否豎直的原理,是因?yàn)橹亓Φ姆较蚴秦Q直向下的,重錘靜止時,懸掛重錘的細(xì)線方向一定是豎直方向的,如果墻壁與細(xì)線平行,就說明墻壁是豎直的,沒有傾斜。,5.從3、4兩個問題中,可以得出重力的方向有什么特點(diǎn)? 提示:總是豎直向下。,6.用一根細(xì)線將鉛筆水平吊起時,細(xì)線懸掛鉛筆的位置有幾個?是不是只有鉛筆的這個位置才受到重力的作用?,提示:細(xì)線懸掛的位置在鉛筆的中心,且只有細(xì)線系在該處時鉛筆才

15、能處于水平,系在其他的任何位置時,鉛筆都不能水平。當(dāng)鉛筆在水平位置平衡時,細(xì)線所在的位置就是鉛筆重心的位置。物體各部分都受到重力的作用,重心是一個等效的概念,引入重心,就把實(shí)際作用于物體各部分的重力,用作用于重心的一個力等效替代了,從而使問題大為簡化。,【探究總結(jié)】 1.重力的大小: (1)在同一地點(diǎn),重力的大小與質(zhì)量成正比,即G=mg。 (2)在不同地點(diǎn),某一物體重力的大小一般不相同。 與物體所處的緯度位置有關(guān),在緯度越高的位置,所受重力越大;,重力的大小還與物體的海拔高度有關(guān),在同一地點(diǎn),位置越高,重力越小。 (3)重力的大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),與物體是否受其他力無關(guān)。,2.重力的方向:

16、 (1)重力的方向總是豎直向下,可利用鉛垂線確定其方向。 (2)只有在兩極或赤道時,重力的方向才指向地心,其他位置并不指向地心。 (3)重力的方向不受其他作用力的影響,與運(yùn)動狀態(tài)也沒有關(guān)系。,3.重心的確定:重心的位置要根據(jù)物體質(zhì)量的分布情況而定,影響重心位置的因素有兩個:質(zhì)量分布和幾何形狀。 (1)形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體,重心在其幾何中心處。 (2)對于質(zhì)量分布不均勻、沒有規(guī)則幾何形狀的薄板物體,可采用懸掛法來確定物體的重心。,【拓展延伸】 1.對重力的進(jìn)一步理解: (1)地球上的一切物體都受到重力作用。 (2)重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,但重力的大小不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力,重

17、力一般小于地球?qū)ξ矬w的吸引力。,(3)重力是非接觸力,同一物體在運(yùn)動與靜止時所受重力相等。 (4)重力的施力物體是地球。,2.對豎直向下和垂直向下的理解: “豎直向下”,既不能說成“垂直向下”,也不能說成“指向地心”?！柏Q直向下”是垂直于當(dāng)?shù)氐乃矫嫦蛳?而“垂直向下”可以垂直于任何支持面向下。,3.關(guān)于重心的兩點(diǎn)注意: (1)重心是重力的等效作用點(diǎn)。實(shí)際上物體的各部分都受重力,重力并不只作用于重心上,各部分所受重力的效果,與只 在重心處受到各部分重力的合力是等效的,因此可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于重心。,(2)物體的重心不一定在物體上。由于重心是一個等效作用點(diǎn),它就可以不在物體上,例如:

18、質(zhì)量分布均勻的球殼,其重心在球心,并不在殼體上。,【典例示范】 (多選)(2017宿州高一檢測)關(guān)于重力,下列說法正確的是() A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力,其方向必定指向地心 B.重力的大小可以用桿秤直接測出,C.質(zhì)量大的物體所受重力可能比質(zhì)量小的物體所受重力小 D.物體對懸繩的拉力或?qū)χ蚊娴膲毫Φ拇笮】赡懿坏扔谥亓?【解析】選C、D。重力產(chǎn)生的原因是地球?qū)ξ矬w的吸引,但通常情況下重力只是地球?qū)ξ矬w的吸引力的一部分,重力的方向豎直向下但并不一定指向地心,所以A錯誤;桿秤衡量的是物體的質(zhì)量而非重力,B錯誤;由公式G=mg可知,重力大小由質(zhì)量m和g值共同決定,由于在不同的地理位置g值不同,因

19、此質(zhì)量大的物體與質(zhì)量小的物體在不同的地理位置處因g值的差異有可能質(zhì)量大,的物體所受重力反而小,C正確;用一根懸繩吊起一個物體,當(dāng)物體靜止時對該豎直懸繩的拉力大小才等于物體的重力,當(dāng)物體擺起來時對該懸繩的拉力大小不等于物體的重力;把物體靜置于一水平支撐物上,物體對該水平支撐物的壓力大小才等于物體的重力,物體靜止于斜面上,物體對該支撐斜面的壓力大小就不等于物體的重力,D正確。,【探究訓(xùn)練】 1.(2017榆樹高一檢測)下列關(guān)于重力的說法中正確的是() A.物體在同一地點(diǎn)靜止時的重力大于它運(yùn)動時的重力 B.物體的重心不一定在物體上 C.物體重心的位置只與物體的質(zhì)量分布有關(guān) D.物體所受的重力只與物體

20、的質(zhì)量有關(guān),與它所處的地理位置無關(guān),【解析】選B。在同一地點(diǎn)物體的重力只與物體的質(zhì)量有關(guān),A錯誤;物體的重心不一定在物體上,B正確;物體重心的位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān),C錯誤;物體所受的重力與物體的質(zhì)量有關(guān),還與它所處的地理位置有關(guān),D錯誤。,2.(2017徐州高一檢測)把一個薄板狀物體懸掛起來,靜止時如圖所示,則對于此薄板狀物體所受重力的理解,下列說法正確的是() A.重力就是地球?qū)ξ矬w的引力 B.重力大小和物體運(yùn)動狀態(tài)有關(guān) C.重力的方向總是指向地心 D.薄板的重心一定在直線AB上,【解析】選D。重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,不是地球?qū)ξ矬w的引力,故A錯誤;重力的大小與物體的

21、運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),故B錯誤;重力的方向豎直向下,故C錯誤;因?yàn)槔K對板的拉力與板受的重力為一對平衡力,必在一條直線上,所以重心一定在細(xì)線的延長線上,即薄板的重心一定在直線AB上,故D正確。,3.據(jù)報道,我國將在2017年左右實(shí)現(xiàn)載人登月,屆時宇航員將登臨月球,訪問“吳剛”。假設(shè)質(zhì)量為60kg的宇航員乘宇宙飛船登上了月球,已知地球表面的重力加速度g=9.8N/kg,月球表面的重力加速度g=1.6N/kg,則該宇航員: (1)在地球上的質(zhì)量為多少?所受重力大小為多少? (2)在月球上的質(zhì)量為多少?所受重力大小為多少?,【解析】(1)在地球上:m=60kg G=mg=588N (2)在月球上:m=m=60

22、kg G=mg=96N 答案:(1)60kg588 N(2)60 kg96 N,【延伸探究】該宇航員在地球上最多能舉起120kg的物體,請問該宇航員在月球上最多能舉起質(zhì)量為多少的物體? 【解析】m= =735kg 答案:735kg,【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.下列說法中正確的是() A.地球?qū)ξ矬w的吸引力就是重力 B.重心不一定在物體上 C.形狀規(guī)則的物體其重心一定在物體的幾何中心 D.物體在地球上任何地方所受重力的方向都指向地心,【解析】選B。重力是由于地球的吸引而受到的力,但不能說地球?qū)ξ矬w的吸引力就是重力,二者不是一個概念,故A錯;重心是一個等效概念,重心不一定在物體上,故B對;重心的位置與物體的形

23、狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系,只有形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體,重心才在其幾何中心,故C錯;重力的方向總是豎直向下的,不一定指向地心,故D錯。,2.(多選)關(guān)于物體的重心,下列說法正確的是() A.物體的重心不一定在物體上 B.用細(xì)線懸掛的物體靜止時,細(xì)線方向一定通過重心 C.一塊磚平放、側(cè)放或立放時,其重心在磚內(nèi)的位置不變 D.舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作時,其重心的位置不變,【解析】選A、B、C。物體的重心不一定在物體上,可能在物體外部,故選項(xiàng)A正確。用細(xì)線懸掛物體靜止時,根據(jù)二力平衡原理,細(xì)線的方向一定通過重心,故選項(xiàng)B正確。物體的位置變化,形狀不變,重心在物體上的位置不變,故選項(xiàng)C正確。演員不斷改變肢體做出各種動作,其重心的位置隨之變化,故選項(xiàng)D不正確。,3.如圖所示,一等邊三角形ABC,在B、C兩點(diǎn)各放一個質(zhì)量為m的小球,在A處放一個質(zhì)量為2m的小球,則這個球組的重心在何處?,【解析】因B、C處兩球質(zhì)量相等(均為m),可先求得它們的重心在BC的中點(diǎn)D,如圖所示,即可認(rèn)為在D點(diǎn)放置了一個質(zhì)量為2m的小球(等效替代);再求A、D處兩球的重心,在AD的中點(diǎn)E處。所以,三球組成的系統(tǒng)的重心位于從A向BC邊所作垂線AD的中點(diǎn)E處。,答案:從A向BC邊所作垂線AD的中點(diǎn)E處。,【課堂小結(jié)】,