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2019-2020年人教版高中物理必修1 第3章第1節(jié) 重力、基本相互作用（教案） 【知識與技能】 1、知道力的作用效果可分為兩類。 2、理解力產(chǎn)生的條件，知道力的測量工具、單位、量性、力的圖示。 3、知道重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的。 4、知道重力的大小和方向。會用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）計(jì)算重力。 5、知道用懸繩掛著的靜止物體、用水平支持物支持的靜止物體，對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫?，大小等于物體受到的重力。 6、知道重心的概念以及質(zhì)量分布均勻的物體重心的位置。 7、了解力的幾種基本相互作用，會對不同的力進(jìn)行分類。[Z*x 【過程與方法】 1、讓學(xué)生自己動手，找不規(guī)則薄板的中心培養(yǎng)學(xué)生動手的能力。 2、通過“重心”的概念，讓學(xué)生知道等效替代是物理學(xué)研究的一種方法。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 1、通過課本內(nèi)容的完成，讓學(xué)生自己動手、動腦、觀察，教育學(xué)生在日常生活當(dāng)中多觀察、多分析，看問題不能片面。 【教學(xué)過程】 ★重難點(diǎn)一、力和力的圖示★ ★運(yùn)動狀態(tài)的變化 物體的運(yùn)動狀態(tài)用速度來描述．只要物體的速度變化了，不管是大小還是方向改變了，都說這個(gè)物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化． ★力的概念 (1)定義： 物體與物體之間的相互作用稱作力． (2)作用效果： ①使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化； ②使物體產(chǎn)生形變． （3）力的標(biāo)矢性 力是矢量，既有大小又有方向．力的大小可以用測力計(jì) 測量．國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N. （4）力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)． （5）力的表示 (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：只表示出力的作用點(diǎn)和方向． ★力的產(chǎn)生方式 物體間力的產(chǎn)生方式有兩種: (1)直接接觸，如推力、拉力； (2)不直接接觸，如重力、磁鐵間的相互作用力。 ★力的特性 (1)力的物質(zhì)性：有力發(fā)生則一定存在著施力物質(zhì)和受力物質(zhì)。 (2)力的相互性：施力物體給予受力物體作用力的同時(shí)必然受到受力物體的反作用力。即力總是成對出現(xiàn)的。 (3)力的矢量性：力是矢量，不但有大小而且有方向。因此要確切地表示一個(gè)力，必須既指明其大小，又指明其方向?？梢杂糜蟹较虻木€段表示力。 (4)力的瞬時(shí)性：有力則有加速度，力消失，加速度亦消失。 ★力的作用效果 (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)動方向發(fā)生改變)。 (3)影響作用效果的要素：力的大小、方向和作用點(diǎn)。 (4)作用效果的應(yīng)用：是分析物體是否受力的基本方法。若存在作用效果，說明該力存在；若沒有作用效果，說明該力不存在。 特別提醒 (1)并非有生命的物體才是施力物體，也并非先有施力物體后有受力物體。 (2)任何一個(gè)力都獨(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。 特別提醒 關(guān)于力的理解的三大誤區(qū) (1)誤認(rèn)為物體可以只受力不施力．事實(shí)上，只要一個(gè)物體受到力的作用，它必然對施力物體也施加了作用力． (2)誤認(rèn)為力只發(fā)生在相互接觸的物體之間．事實(shí)上，力既可發(fā)生在相互接觸的物體之間，也可發(fā)生在不直接接觸的物體之間． (3)誤認(rèn)為只有有生命的人或動物才能產(chǎn)生力的作用．事實(shí)上，任何物體都可以作為施力物體，都可以對其他物體施加力的作用． 【典型例題】下列關(guān)于力的說法錯(cuò)誤的是（　　） A．力是物體與物體之間的相互作用 B．力可以只有施力物體而沒有受力物體 C．力是矢量，它既有大小又有方向 D．力可以用帶箭頭的線段表示 【答案】B ★重難點(diǎn)二、力的圖示與力的示意圖★ ★作力的圖示的步驟 (1)選定標(biāo)度，即用某一長度的線段來表示一定大小的力，選標(biāo)度應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)，一般情況下線段分段應(yīng)在2～5段． (2)從力的作用點(diǎn)沿力的作用方向畫一線段，根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段的長度，并在線段上加上刻度． (3)在線段上沿力的方向加上箭頭． ★力的圖示與力的示意圖的區(qū)別與聯(lián)系 特別提醒 （1）不能應(yīng)用不同的標(biāo)度畫同一物體所受的不同的力． （2）分析物體受力時(shí)一般畫力的示意圖． （3）力的圖示是嚴(yán)格表示力的一種方法．由于力的作用效果由力的大小、方向、作用點(diǎn)三個(gè)因素決定，所以力的圖示需把這三個(gè)因素準(zhǔn)確地表示出來；而力的示意圖是粗略表示力的方法，只需要把力的方向和作用點(diǎn)表示出來即可． 【典型例題】如圖所示，靜止的木塊對桌面的壓力為6 N，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】(1)畫力圖示時(shí)，要按照以下步驟進(jìn)行： 為了簡便，也可以按照如圖乙來畫．壓力的施力物體是木塊，受力物體是桌面． (2)畫力的示意圖：畫力的示意圖時(shí)，只需畫出力的作用點(diǎn)和方向，對線段的長短沒有嚴(yán)格要求．圖丙為木塊所受重力和支持力的示意圖，也可以按照圖丁那樣用一點(diǎn)表示木塊，畫出重力和支持力的示意圖． ★重難點(diǎn)三、重力★ 1．重力的產(chǎn)生 (1)由于地球的吸引而使物體受到的力． (2)重力的施力物體是地球． 2．重力的大小 (1)重力的大小跟物體質(zhì)量成正比，即G＝mg. (2)測量：用測力計(jì)豎直懸掛被測物體，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，測力計(jì)示數(shù)即為其重力大小． 3．重力的方向 總是豎直向下． 4．重心 物體的各部分都受重力作用，從效果上看可認(rèn)為各部分所受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫作物體的重心． 5．決定物體重心位置的因素 (1)物體的形狀； (2)物體的質(zhì)量分布． ★對重力的理解 1．重力的概念：由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。 (1)地球上的物體都受到重力作用，不管質(zhì)量大小，也不論有無生命，凡是由分子、原子構(gòu)成的物體皆受重力作用。 (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，重力一般小于地球?qū)ξ矬w的吸引力。在有的情況下，認(rèn)為物體所受的重力與地球?qū)ξ矬w的吸引力大小相等，原因是兩者相差很小。 (3)重力是非接觸力，施力物體與受力物體可以不接觸。 (4)重力的施力物體是地球。 2．重力的測量：在實(shí)驗(yàn)室里，重力的大小可以用測力計(jì)測量；工業(yè)上用電子吊秤可以稱更重的物體。 測量原理：二力平衡時(shí)，兩個(gè)力大小相等。 測量條件：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動時(shí)。 測量方法：用測力計(jì)將待測物體懸掛起來處于靜止?fàn)顟B(tài)，測力計(jì)的讀數(shù)在數(shù)值上等于重力的大小。 3．重力的大?。河捎贕＝mg，在同一地點(diǎn)，重力的大小與質(zhì)量成正比；在不同地點(diǎn)，如從兩極到赤道或離地面越高，g值均減小，從而使同一物體的重力也有所不同；物體的重力與其運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。 4．重力的方向：重力總是豎直向下的。豎直向下不能說成垂直向下，垂直要看接觸面，重力和水平面垂直，與斜面并不垂直。物體在自由釋放后總是豎直向下的，就說明了重力的方向。 特別提醒 對重力的理解 (1)概念：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，但由于地球自轉(zhuǎn)的影響，重力一般不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力． (2)大小：由于G＝mg，在同一地點(diǎn)，重力的大小與質(zhì)量成正比；在不同地點(diǎn)，如從兩極到赤道或離地面越高，g值均減小，從而使同一物體的重力也有所不同；物體的重力與其運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)． (3)方向：重力的方向始終豎直向下．不能將重力的方向描述為“垂直向下、向下、指向地心”． ★對重心的理解 (1)重心是重力的等效作用點(diǎn)。 (2)重心的位置可以在物體上，也可以在物體外。如一個(gè)圓形平板的重心在板上，而一個(gè)銅環(huán)的重心就不在環(huán)上。 (3)重心在物體上的位置與物體所處的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，但一個(gè)物體的質(zhì)量分布或形狀發(fā)生變化時(shí)，其重心在物體上的位置也發(fā)生變化。 (4)質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上；對形狀不規(guī)則的薄物體，可用支撐法或懸掛法來確定。 特別提醒 對重心的理解 (1)重心概念的提出，采用了“等效”的觀點(diǎn)，“等效”意味著作用效果相同，不能理解成是物體最重的位置。 (2)重心的位置與物體所在的位置及放置狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，但一個(gè)物體內(nèi)質(zhì)量分布發(fā)生變化時(shí)，其重心的位置也發(fā)生變化．如一個(gè)充氣的籃球，其重心在幾何中心處，若將籃球內(nèi)充入一半體積的水，則球(含水)的重心將下移． (3)物體的重心可以在物體上，也可以在物體外，例如一個(gè)平板的重心在板上，而一個(gè)質(zhì)量均勻分布的鐵環(huán)的重心就不在環(huán)上． (4)重心只是一個(gè)等效點(diǎn)，除重心位置外，物體其他各部分均受重力作用． (5)要確定物體重心的位置，可利用二力平衡條件，采用支撐法、懸掛法測定細(xì)棒、碟子或其他不規(guī)則形狀的物體的重心． ★找重心 把物體的全部質(zhì)量壓縮成一點(diǎn)而不影響研究結(jié)果，這就是物理學(xué)中的一種等效替代的思想．在研究問題時(shí)，從效果上看，可以認(rèn)為物體各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就叫物體的重心．重心就是重力的作用點(diǎn)，因此重心不一定在物體上，確定重心位置的常用方法有以下三種． 一、幾何法 形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心在它的幾何中心．如質(zhì)量分布均勻的球體的重心就在球心，質(zhì)量分布均勻的直棒的重心就在棒的中點(diǎn)． 二、支撐法 如圖所示，用手指支持一根鉛筆，總可以找到一個(gè)位置，使鉛筆水平地支持在手指上．手指上方鉛筆上的O點(diǎn)就是鉛筆的重心．這時(shí)鉛筆受到兩個(gè)力：豎直向上的手指的支持力FN、 豎直向下的重力G.由二力平衡知識可知，這時(shí)鉛筆保持平衡，如果重心O不在手指的正上方，支持力FN和重力G將不在同一直線上，鉛筆就不能保持平衡了． 三、懸掛法 用懸掛法可以確定薄板的重心．先在薄板上的任一點(diǎn)，如A點(diǎn)把物體懸掛起來，當(dāng)物體處于靜止時(shí)，由二力平衡條件知道，物體所受的重力跟懸繩的拉力在同一直線上，所以物體的重心一定在通過A點(diǎn)的豎直線AB上．然后再任選一點(diǎn)D，在D點(diǎn)把物體懸掛起來，同樣可以知道，物體的重心一定在通過D點(diǎn)的豎直線DE上．AB和DE的交點(diǎn)O，就是薄板重心的位置． 【典型例題】關(guān)于物體的重心，下列說法正確的有（ ） A．有規(guī)則幾何外形的物體，它的重心就在幾何中心 B．重心位置與物體的質(zhì)量分布無關(guān) C．物體的重心不一定在物體上 D．只有物體的重心處才受到重力作用 【答案】C ★重難點(diǎn)四、四種基本相互作用★