人教版高中物理必修一《重力、基本相互作用》 ppt課件

1、成才之路 · 物理,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 · 必修1,相互作用,第三章,“它不是物，但不能離開物而存在；它不孤獨，總是成雙成對地出現(xiàn)；它不讓你看見，但你能覺察到它的作用效果；它不能象數(shù)那樣相加，而是遵循另外的法則?！蹦阒肋@是什么嗎？它就是我們即將要學習的——力。自然界的力現(xiàn)象無處不在，無奇不有。那么，在生活中接觸到的力有些什么特點呢？如何發(fā)揮力的作用，避免力的危害？本章將探討這些問題。,,(1

2、)本章重點介紹了三種相互作用力——重力、彈力、摩擦力，以及矢量合成的基本法則——平行四邊形法則，為今后學習高中力學奠定了基礎。(2)本章知識分為兩部分：一是力的概念，是貫穿于力學乃至整個物理學的重要概念，重力、彈力、摩擦力是常見的幾種相互作用力；二是共點力的合成與分解，體現(xiàn)出利用等效方法研究物理學的思想。(3)本章重點：重力、彈力、摩擦力的產生和方向判定、大小計算及共點力的合成與分解。本章難點：應用平行四邊形定則求解共點力的合成與

3、分解。,,(1)對于本章內容的學習，不但要熟練掌握基本概念和規(guī)律，同時要把握知識間內在的聯(lián)系，形成知識體系，這樣才能抓住重點，突破難點，做到融會貫通、舉一反三，最終達到熟練掌握、靈活應用的目的。(2)在學習三種常見力時，應當多與生活中的事例相結合，在感性認識的基礎上正確建立這些力的概念。比如，靜摩擦力的大小、方向、產生或消失都會隨其他力的變化而變化；對于彈力的學習，要通過具體實例的分析、練習，掌握各種常見的彈力如拉力、壓力、支持力的方

4、向。對彈簧的彈力大小，會定量分析。,(3)對物體進行正確的受力分析，是學習高中物理第一個需要掌握的基本功，是解決力學問題的關鍵。力的合成與分解所遵守的平行四邊形定則，是所有矢量合成與分解都遵守的普遍法則，必須熟練掌握。在理解和掌握各種常見力的基礎上，多做一些受力分析的習題，在練習中要注意養(yǎng)成良好的受力分析習慣，提高受力分析的正確性、規(guī)范性。在練習中掌握建立物理模型的方法(把實際問題轉化為物理問題)，掌握受力分析的方法(整體法和隔離法

5、)以及處理力的合成與分解問題的方法(力的圖示法、代數(shù)計算法、正交分解法等)提高分析綜合能力、運用數(shù)學知識解決物理問題的能力。,,1　重力　基本相互作用,第三章,我們在初中已經學過力的一些簡單知識，如圖表示在地球表面上的一個人，正在用彈簧測力計測定一個物體所受的重力。(為了能更好地說明問題，這張圖把一個真實的情景夸大了。)這一節(jié)我們就來更深入地探究力的性質。,,1．力的定義：力是物體和物體間的__________。2．力的作用效果(1

6、)使物體的運動狀態(tài)___________；(2)使物體發(fā)生________。3．力的標矢性：力是________，即有________又有________，力的大小可以用________測量。國際單位制中，力的單位是________，簡稱________，符號是________。,力和力的圖示,相互作用,發(fā)生變化,形變,矢量,大小,方向,測力計,牛頓,牛,N,4．力的三要素：________、________和________。5

7、．力的表示(1)力的圖示：能表示出力的________、________和________。(2)力的示意圖：只能表示出力的________和________。,大小,方向,作用點,大小,方向,作用點,方向,作用點,1．成因：由于_____________而使物體受到的力。2．大?。篏＝________。3．方向：總是____________。4．重心：物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力作用

8、集中于________，這________叫做物體的重心。物體重心的位置與物體的________及物體內_______________有關。,重力,地球的吸引,mg,豎直向下,一點,一點,形狀,質量的分布,1．萬有引力：存在于____________的物體之間，作用強度隨距離增大而減弱。2．電磁相互作用：存在于______________間，作用強度隨距離增大而減弱。3．強相互作用：存在于__________________間。作用

9、范圍只有約10－15 m。距離增大時，作用急劇減小。4．弱相互作用：存在于___________間，其作用范圍與強相互作用相同，但強度只有強相互作用的10－12倍。,四種基本相互作用,一切有質量,電荷間和磁體,原子核內部粒子,微觀粒子,一、對力的理解1．力的產生方式：物體間力的產生方式有兩種(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。,2．力的特性(1)力的物質性：有力發(fā)生則一定存在著施力物質和

10、受力物質。(2)力的相互性：施力物體給予受力物體作用力的同時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)力的瞬時性：有力則有加速度，力消失，加速度亦消失。,3．力的作用效果(1)使物體產生形變(即物體的形狀或體積發(fā)生變化)；(2)使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(即物體的速度大小或運動方向發(fā)生改

11、變)。(3)影響作用效果的要素：力的大小、方向和作用點。(4)作用效果的應用：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)任何一個力都獨立地產生作用效果，使物體發(fā)生形變或使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化。,甲、乙兩拳擊運動員競技，甲一拳擊中乙肩部，觀眾可認為甲運動員(的拳頭)是施力物體，乙運動員(的肩部)是

12、受力物體，但在甲一拳打空的情況下(如圖)，下列說法中正確的是(　　),,A．這是一種只有施力物體，沒有受力物體的特殊情況B．此時拳頭因與空氣相互作用而停止C．甲的拳頭、胳膊與自身軀干構成相互作用的物體D．以上說法都不正確答案：C,解析：力的作用是相互的，只要有力產生必然存在著施力物體與受力物體，甲運動員擊空了，但在其擊拳過程中，在其拳頭、胳膊與軀干的相互作用系統(tǒng)內由于相互作用而產生力，身體內部的力也是拳頭停止的原因。,二、力的圖

13、示和力的示意圖的畫法比較,特別提醒：(1)力的圖示反映了力的三要素，而力的示意圖只反映了力的作用點和方向，在分析物體受力時經常用到。(2)標度的選取應根據(jù)力的大小合理設計。一般情況下，線段應取2～5段整數(shù)段標度的長度。(3)要用同一標度畫同一物體受到的不同的力。,要想用作圖法較準確地表示某個力，是作力的圖示呢，還是作力的示意圖？答案：由于力的圖示可以同時表示出力的三要素，而力的示意圖只能表示出力的作用點和方向，不能準確表示出力的

14、大小，故采用力的圖示法表示力較為準確。,三、對重力和重心的理解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，不管質量大小，也不論有無生命，凡是由分子、原子構成的物體皆受重力作用。(2)重力是由于地球的吸引而產生的，但重力的大小不一定等于地球對物體的吸引力，重力一般小于地球對物體的吸引力。在有的情況下，認為物體所受的重力與地球對物體的吸引力大小相等，原因是兩者相差很小。(3)重力是非接觸力

15、。(4)重力的施力物體是地球。,2．重力的測量：在實驗室里，重力的大小可以用測力計測量；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，兩個力大小相等。測量條件：物體處于靜止或勻速直線運動時。測量方法：用測力計將待測物體懸掛起來處于靜止狀態(tài)，測力計的讀數(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，重力的大小與質量成正比；在不同地點，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

16、不同；物體的重力與其運動狀態(tài)無關。,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。5．對重心的理解(1)重心是重力的等效作用點。(2)重心的位置可以在物體上，也可以在物體外。如一個圓形平板的重心在板上，而一個銅環(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)及運動狀態(tài)無關，但一個物體的質量分

17、布或形狀發(fā)生變化時，其重心在物體上的位置也發(fā)生變化。(4)質量分布均勻、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。,如果地面上物體所受重力都消失了，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　)A．江河的水不會向下流動B．紙片和石塊皆可懸浮在空中C．天不會下雨D．所有物體的質量都消失答案：ABC解析：江河中水的流動、紙片和石塊下落、雨滴下落都是重力引起的，而物體的質量與物體所受重力無關，它表明物體所含物

18、質的多少，故A、B、C均正確，D錯誤。,下列說法正確的是(　　)A．甲打乙一拳，乙感到痛，而甲未感覺到痛，說明甲對乙施加了力，而乙未對甲施加力B．“風吹草動”，草受到了力，但沒有施力物體，說明沒有施力物體的力也是存在的C．磁鐵吸引鐵釘時，磁鐵不需要與鐵釘接觸，說明力可以脫離物體而存在D．網球運動員用力擊球，網球受力后飛出，網球受力的施力物體不再是球網,對力的概念的理解,解析：甲對乙施力的同時，乙對甲也施力，只不過甲的“拳頭”比乙

19、“被打的部位”——如肚子、胸部，更能承受打擊罷了，所以乙感到痛而甲未感到痛，A錯；“風吹草動”的施力物體是空氣，B錯；力不可以離開物體，磁鐵對鐵釘?shù)淖饔檬峭ㄟ^磁鐵產生的磁場發(fā)生的，磁場離不開磁鐵，故C錯；網球飛出后受重力和阻力，施力物體是地球和空氣，故D正確。答案：D點評：只有深刻地理解力的概念，明確力的物質性和相互性，才能準確解釋和分析物體間發(fā)生的力的作用。,在世界壯漢大賽上有拉汽車前進的一項比賽，如圖是某壯漢正通過繩索拉汽車運動

20、。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、繩索答案：C解析：要研究的是汽車，直接對汽車產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。,,關于重力的大小，下列說法中正確的是(　　)A．物體的重力大小總是恒定的B．同一地點，物體的重力與物體的質量成正比C．物體落向地面時，它受到的重力大于它靜止時所受的重力

21、D．物體的重力總等于它對豎直測力計的拉力,對重力和重心的理解,解析：物體的重力的計算式為G＝mg，物體的質量m是恒定的，但g的取值與地理位置有關。對同一地點，g的取值相同。隨著物體所處的地理位置緯度的升高，g值將增大，隨高度的增加，g將減小。因此，不能認為物體的重力是恒定的，故選項A錯，選項B正確。由公式可知，物體所受的重力與物體的質量和g值有關，與物體是否受其他力及運動狀態(tài)均無關，故選項C錯誤。用測力計豎直懸掛重物只有靜止(或勻速運動

22、)時，物體對測力計的拉力才等于物體的重力，故選項D錯誤。答案：B,點評：關于重力的大小，應注意其決定因素是物體的質量和g值，與是否受其他力及運動狀態(tài)無關。關于重力的測量應注意其條件是物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。,(2015·試題調研)在體育運動中，人的身體重心位置隨著姿勢的變化而改變，下列姿勢中身體重心位于體外的是(　　)答案：B解析：根據(jù)重心的概念可判B選項正確。,,如右圖所示，靜止木塊對桌面的壓力為6

23、 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。,對力的圖示和力的示意圖的認識,,解析：畫力的圖示時，要按照以下步驟進行：(1)選標度：本題選2 mm的線段表示2 N的力。,,(2)從作用點沿力的方向畫一線段，線段長短按標度和力的大小來畫，線段標上刻度。如下圖中(a)所示，從O點豎直向下畫一條三倍于標度(15 mm)的線段。,(3)在線段上加上箭頭表示力的方向。為了簡便，也可照圖(b)來畫。壓力的

24、施力物體是木塊，受力物體是桌子。畫力的示意圖時，只需要畫出力的作用點和方向，對線的長短沒有嚴格要求。如圖(c)為木塊所受重力和支持力的示意圖，也可照圖(d)那樣用一點表示木塊，畫出重力和支持力的示意圖。,如圖所示，A重8N，B重6N兩物體都靜止不動，試在圖上畫出A所受重力的圖示，B受重力的示意圖。,,一個正在表演“爬云梯”的體格健壯的演員，他用雙肩頂著一架足有五、六米高的梯子。另外五個演員陸續(xù)爬到梯子頂端，進行各種表演。觀眾們無不為此

25、提心吊膽；梯子這么高且頭重腳輕，是多么容易翻倒呀！可是，梯子盡管有一些搖擺，到底還是穩(wěn)住了，據(jù)知情人士透露竹梯越長越容易平衡，這是什么緣故？,開放?探究,,解析：在偏離平衡位置的距離相同的情況下，竹梯越高，從離開平衡位置到某一偏離位置需要的時間越長。這樣，盡管竹梯長，重心高對穩(wěn)定性不利，但是由于它開始傾倒時的速度很慢，因而在基底可以移動的情況下，就有充分的時間來調整竹梯的平衡，就能變不利為有利，竹梯越長反而越容易保持平衡。,如圖所示，身

26、體素質和技術相當?shù)奶哌\動員，為什么采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成績好呢？答案：跳高運動員在越過相同高度的橫桿時，“背越式”運動員的重心比“跨越式”運動員的重心升高的高度小，因此運動員越過相同高度的橫桿，“背越式”跳法要比“跨越式”容易些，所以采用“背越式”的運動員要比采用“跨越式”的運動員成績好。,,易錯點：對重心變化把握不準造成錯誤案例：如圖所示，一個空心均勻球殼里面注滿水，球的正下方有一個小孔，當水由小孔慢慢流出

27、的過程中，空心球殼和水的共同重心將會(　　)A．一直下降B．一直上升C．先升高后降低D．先降低后升高易錯分析：易錯選A的原因有如下兩點：(1)對決定物體重心位置的因素掌握不牢。(2)沒有注意到容器本身重心的存在。,,正確解答：重心的位置跟物體的形狀和質量分布有關，當注滿水時，球殼和水的重心均在球心，故它們共同的重心在球心。隨著水的流出，球殼的重心雖然仍在球心，但水的重心逐漸下降，開始一段時間內，球殼內剩余的水較多，隨著水的重心