2019-2020学年高中物理 第2章 1 力 2 重力课件 教科版必修1

第二章力1．力2．重力学习目标1.理解力是物体间的相互作用，能分清施力物体和受力物体．2．知道力的三要素，掌握力的图示和力的示意图的画法.(重点)3．知道力的分类方法、弄清力的作用效果．(难点)4．了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向．(重点)5．理解重心的概念及确定方法．(难点)知识脉络(教师用书独具)自主预习探新知一、力的概念1．力(1)定义：物体与物体之间的一种．(2)单位：，简称，符号：.(3)矢量性：力既有大小，又有．相互作用牛顿牛N方向2．力的作用效果(1)物体的发生变化(速度发生变化或速度发生变化)；(2)物体发生变化．3．力的三要素：力的、和．运动状态大小方向体积和形状大小方向作用点二、力的表示法和分类1．力的表示方法(1)力的图示：用一根的线段(有向线段)来表示力的三要素．①线段的长短(严格按标度画)表示力的；②表示力的方向；③表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线．(2)力的示意图：只用一根带箭头的线段来表示力的和．带箭头大小箭头指向箭尾(或箭头)方向作用点2．力的分类(1)按命名方式的不同可分为：①性质力：重力、、等．②效果力：支持力、拉力、压力、动力、阻力等．(2)按相互作用的物体是否接触分为：①接触力：弹力、摩擦力．②非接触力：重力、电场力、分子力等．弹力摩擦力三、重力与重心1．重力(1)定义：由于而使物体受到的力．(2)大小：G＝，其中g就是自由落体加速度，通常取g＝N/kg(m/s2)．或g＝10N/kg(m/s2)(3)方向：总是．(4)测量：重力的大小可用弹簧测量．地球吸引mg9.8竖直向下测力计2．重心(1)重心：由于地球的吸引，物体各部分都会受到重力的作用，在研究重力对一个物体的作用效果时，我们可以认为各部分所受的重力作用，这一点叫做物体的重心．(2)决定因素：质量分布均匀的物体的重心只与物体的有关，质量分布不均匀的物体，重心除跟物体的形状有关外，还跟物体的情况有关．(3)确定方法：对形状不规则的薄物体，可以采用法来确定重心的位置．集中于一点形状质量分布悬挂1．思考判断(1)每个力都必有施力物体和受力物体．()(2)只有相互接触的两物体之间才有力的作用．()(3)两个力的大小都是5N，则这两个力一定相同．()(4)只有物体的重心才受到重力的作用．()(5)物体的重心一定在物体上，且形状规则的物体的重心一定在其几何中心．()√××××2．关于力的说法中正确的是()A．力是物体对物体的作用B．只有靠得很近的物体才有力的作用C．由磁铁间有相互作用可知，力可以离开物体而单独存在D．力的大小可以用天平测量A[力是物体对物体的作用，是指物体之间的推、拉、挤、压、提、吸引、排斥等，故A正确．离的远的物体间也有作用力，如万有引力，故B错误．力不能离开物体存在，产生力至少有两个物体，故C错误．力的大小用弹簧测力计来测量，故D错误．]3．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到的重力D．物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力B[物体的重力与地理位置、高度有关，与运动状态无关，同一地点，其大小与质量成正比，A、C错，B对；物体对测力计的拉力大小不一定与重力大小相等，而与其运动状态有关，D错．]合作探究攻重难1．力的四性的认识物质性(1)力是物体对物体的作用，没有脱离物体而独立存在的力(2)对于一个指定的力，一定同时具有受力物体和施力物体相互性(1)物体之间力的作用是相互的．只要一个物体对另一个物体施加了力，那么另一个物体也一定同时对这个物体施加了力(2)力总是成对出现的．施力物体同时又是受力物体，受力物体同时又是施力物体力的概念矢量性力不仅有大小，而且有方向，是矢量独立性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改变2.力的作用效果(1)(2)力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系．(3)分析力的作用效果是判断物体是否受力的最基本方法．1．下列关于力的说法中正确的是()A．“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B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C．甲用力把乙推倒，只是甲对乙有力，而乙对甲没有力D．两个物体发生相互作用不一定相互接触D[力是物体对物体的作用，任何力都有它的施力物体和受力物体，风吹草动，施力物体是空气，故A错；踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的，故B错；由力的相互性可知，甲推乙的同时，乙也“推”甲，故C错；物体发生相互作用并不一定相互接触，如磁铁之间不需要接触就有磁力，故D对．]2．下列关于力的说法中正确的有()A．力的作用离不开施力物体，但可以没有受力物体B．有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的C．力是物体与物体间的相互作用D．没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在C[力是物体间的相互作用，有力作用时必定要有两个物体同时存在，一个是施力物体，另一个是受力物体．一个物体是不能对自己产生力的作用的．有人说：拍手时不是自己对自己作用吗？对此类问题要注意研究对象的选取，这时的“物体”不应是整个人，而应是两只手，是两只手之间的相互作用，不能根据所研究问题的性质而随意扩展研究对象的范围．]1．力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度表示一定大小的力)力的表示方法和分类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2.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2～5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．【例1】如图所示，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图．[解析]画力的图示，要严格按照以下步骤进行．(1)选定标度：此题选2mm长的线段表示2N的力．甲乙丙(2)从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小成正比，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段．(3)在线段上加箭头表示力的方向．画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明N＝10N即可，如图丙所示．[答案]见解析力的图示法口诀要想表示力，方法很简单，选好比例尺，再画一线段．长短表大小，箭头表方向，注意线尾巴，放在作用点.3．在图甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上的20N的力把木块抵在墙壁上．试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．甲乙丙[答案]如图所示甲乙丙1．对重力的理解(1)概念：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的吸引力．(2)大小：由G＝mg，在同一地点，重力的大小与质量成正比；在不同地点，如从两极到赤道或远离地面，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．重力与重心(3)方向：重力的方向始终竖直向下，也可以说“垂直于水平面向下”．不能将重力的方向描述为“垂直向下、向下、指向地心”．(4)重力的测量①测量工具：弹簧测力计．②测量方法：悬挂在测力计上的物体静止时，测力计的示数即为物体重力的大小．2．对重心的理解(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，但可以把物体的质量看成都集中在重心这一点．(3)重心的位置可以不在物体上．3．特殊情况下物体重心的确定方法(1)支撑法轴对称的碗、碟等，它们的重心在其中垂线上．它们的重心可用两个力平衡的方法找到，如用一个手指将碟子顶起并静止，即可找到其重心．(2)悬挂法如图所示，将物体用细线在A点悬挂起来，由于物体静止时只受重力mg和悬线拉力F的作用，因此这两个力是一对平衡力．由二力平衡条件知，这两个力一定大小相等、方向相反，故物体的重心一定位于悬线的延长线AB上．同理，将其在D点悬挂起来，其重心一定位于悬线的延长线DE上．因此，AB与DE的交点C就是重心G的位置．【例2】下列关于重力的说法中正确的是()A．只有静止不动的物体才受到重力B．一个悬挂在绳子下的物体，它受到的重力就是绳子对它的拉力C．重力只有受力物体，没有施力物体D．在地面上同一地点，物体的质量越大，它所受到的重力也越大思路点拨：解答本题应明确：重力是由地球的吸引产生的，与运动状态无关，大小由m和g决定．D[任何物体都受重力，与物体静止还是运动无关，A错误；用绳子悬挂的物体静止时，绳子对物体的拉力大小等于重力，但重力不是绳子对它的拉力，B错误；重力既有施力物体也有受力物体，C错误；在同一地点，g值相同，由G＝mg可知质量越大，重力也越大，D正确．]关于重力理解的三点注意(1)地球上所有物体都受重力作用，不管其质量大小，或有无生命．(2)重力虽是地球对物体的引力产生，但两力并不相等，方向也不完全相同.(3)重力是非接触力，同一物体在运动和静止时所受的重力大小相等.4．关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是()A．在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，也与是否存在其他力的作用无关B．在地球各处的重力方向都是相同的C．同一物体向上运动时所受重力可能小于向下运动时所受重力D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化A[在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，与是否受其他力也无关，故A正确，C错误．物体的重力大小在同一地点是恒定的，不同地点可能是变化的，比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同，故B、D错误．]【例3】如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门S，打开阀门让水从小孔中慢慢流出，在水流出的过程中，水和容器的共同重心将()A．一直下降B．一直上升C．先升高，后降低D．先降低，后升高思路点拨：①重心由物体形状和质量分布决定．②容器本身有重力存在．D[首先，水面的下降将导致水和容器这个共同体的质量分布发生变化．即开始一段时间内，水面下降，重心下降；但又由于容器自身质量的影响，水面下降到一定程度后，重心又开始上升了，直至水流完，重心又回到空容器的重心位置，故选D.]本题易错选的原因有如下两点：1对决定物体重心位置的因素掌握不牢；2没有注意到空容器本身重心的存在.实际上物体的重心位置除与物体的形状有关外还与物体的质量分布情况有关.当水没有流出时，水和容器有一个共同的重心位置.随着水的流出，水和容器的共同重心逐渐下移，然后又逐渐升高，水流完时，重心回到空容器的重心位置.5．关于重心，下列说法中正确的是()A．重心就是物体上最重的一点B．重心就是物体的几何中心C．直铁丝弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上D．可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心D[重心是重力的等效作用点，并不是物体上最重的一点，故选项A错误．质量均匀分布的、有规则形状的物体的重心才在其几何中心，故选项B错误．物体的重心不一定在物体上，如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆圈时，其重心在圆心处，而不在铁丝上，故选项C错误；根据二力平衡，重力与绳的拉力方向总是在同一直线上且方向相反，所以可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心，D正确．]当堂达标固双基1．下列关于力的说法正确的是()A．先有施力物体，然后才有受力物体B．足球运动员一脚踢出去却没有击中足球，看来力可以没有受力物体C．飞行的子弹能水平前进，也可以存在没有施力物体的力D．有施力的物体就一定有受力的物体D[力是不能离开施力物体