1、第三章 相互作用 1 重力 基本相互作用 学习目标 1.在初中所学知识的基础上,进一步理解力的作用效果:改变形状或改变运动状态.2.能分清施力和受力物体,进一步理解力的作用是相互的.3.学会画力的示意图,知道力的三要素(重点)4.知道重力的三要素,知道常见物体的重心确定方法,领会重心的等效原理(重点、难点)5.初步了解四种基本相互作用,有意识培养质疑能力和探究能力自 主 探 新 知 预 习 一、力和力的图示1运动状态的变化:物体的运动状态用来描述只要物体的速度变化了,不管是还是改变了,都说这个物体的_发生了变化2力的作用效果(1)使物体的发生变化;(2)使物体产生速度大小方向运动状态运动状态形
2、变3力的矢标性:力是矢量,既有又有力的大小可以用测量国际单位制中,力的单位是,简称牛,符号是N.4力的表示(1)力的图示:能表示出力的、和(2)力的示意图:只表示出力的和大小方向弹簧测力计牛顿大小方向作用点作用点方向二、重力1产生:由于而使物体受到的力2大小(1)在实验室中可以用测量重力的大小(2)重力的计算公式是,公式中G是物体的,m是物体的质量,g是自由落体加速度地球的吸引弹簧测力计Gmg重力3方向:总是4重心(1)定义:重力的作用点(2)重心位置决定因素:物体的和质量分布竖直向下等效形状三、四种基本相互作用1万有引力:在宇宙中,的作用力存在于一切物体之间,强度随物体间距离的增大而2电磁相
3、互作用:电荷和,磁体和间的相互作用3强相互作用:在原子核内把质子和中子地保持在一起的作用力,它的作用范围约1015 m,超出这个界限该力已经不存在了4弱相互作用:在中起作用的力,作用范围与强相互作用相同,但强度只有强相互作用的106倍放射现象相互吸引减弱电荷磁体紧密1思考判断(正确的打“”,错误的打“”)(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在()(2)只有相互接触的物体间才有力的作用()(3)重力就是地球对物体的吸引力()(4)重力的方向也可以表述为指向地心()(5)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上()2甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙肩部,观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物
4、体,乙运动员(的肩部)是受力物体,但在甲一拳打空的情况下,下列说法中正确的是()A这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况B此时的受力物体是空气C甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D以上说法都不正确C 力的作用是相互的,同时存在着施力物体与受力物体,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,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,故选C.3(多选)下列关于重力的说法中,正确的是()A物体所受的重力是由地球吸引产生的B物体所受的重力大小等于该物体所受地球的吸引力的大小C物体所受的重力始终等于质量的9.8倍D同一地点质量相同的物体重力也
5、相同AD 物体所受地球的吸引力是物体受到重力的原因,故选项A正确,B错误;不同的地点g的值不同,物体的重力也就不同,故选项C错误,D正确合 作 攻 重 难 探 究 力的性质和作用效果 1.力的三个性质性质理 解 物质性力是物体对物体的作用,脱离物体而独立存在的力是不存在的,一个力一定同时具有受力物体和施力物体相互性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作用力,另一个物体也一定会对这个物体施加反作用力 矢量性 力是矢量,不仅有大小,而且有方向 2.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
6、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1下列有关力的说法中正确的是()A力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体C力是物体对物体的作用,如果找不到施力物体或受力物体,这个力就不存在D不接触的物体间也可以产生力的作用例如,磁铁吸引铁钉,可见力可以离开物体单独存在C 任何力都有它的施力物体和受力物体,只有施力物体而没有受力物体,或只有受力物体没有施力物体的力是不存在的,A、B错误;磁铁吸引铁钉,说明不接触的物体之间也可以产生力的作用,力不能离开物体单独存在,任何力都有它的施力物体或受力物体,C正确,D错误2关于力的作用效果,下列说法正
7、确的是()A物体的运动状态发生变化,一定受外力的作用B物体的运动状态不发生变化,一定不受外力的作用C物体受力作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D力对物体的作用效果完全由力的大小决定A 物体的运动状态发生改变,一定是受到了力的作用,但运动状态不变并不一定是没有受到力的作用,故选项A对,B错;力的作用效果是使物体的运动状态发生改变或者是使物体发生形变,故选项C错;力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,故选项D错关于力的理解的两个误区(1)误认为力可以没有施力物体或受力物体 实际上力是物体与物体间的相互作用,任何力同时具有施力物体与受力物体(2)误认为只有相互接触的物体间才存在作用
8、力 实际上有些力可以发生在不接触的物体间,如重力、磁力等力的图示和力的示意图 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)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 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【例1】一个铁球在空中飞行,所受重力为120 N,方向竖直向下(1)画出重力
9、的图示;(2)画出重力的示意图,并说明施力物体和受力物体解析(1)画力的图示 选定标度如图甲所示例如,选4 mm长的线段表示30 N的力 用一圆形表示铁球,从圆心沿竖直方向向下画一条线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画,线段上加上刻度 在线段上加上箭头表示力的方向(2)画力的示意图如图乙所示,用一圆形表示铁球,从圆心沿竖直方向向下画一线段,并加上箭头,表示方向 重力的施力物体是地球,受力物体是铁球 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(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于物体重力的图示,下列四个图中
10、正确的是()A BC DAD 根据重力方向竖直向下和力的大小判断可知选项A、D正确重力及重心的理解 1.对重力的理解(1)产生:重力是由于地球的吸引而产生的,但由于地球自转的影响,重力一般不等于地球对物体的引力与引力相比,重力大小稍微小一些(两极除外),方向稍微偏一些(两极和赤道除外)(2)大小:Gmg,同一物体的重力随所处纬度的升高而增大,随海拔高度的增大而减小(3)方向:竖直向下,除了赤道和两极,竖直向下并不是指向地球的球心2重心的性质及确定方法(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位置:重心的位置可以在物体上,也可以在物体外决定
11、因素a物体质量分布情况b物体的形状(3)重心位置的确定方法质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上形状不规则的薄形物体,可用支撑法或悬挂法来确定重心【例2】(多选)下列关于“嫦娥二号”受力的说法中正确的是()A“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小不相等B“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小相等C月球对“嫦娥二号”的引力的效果是改变它的运动状态D“嫦娥二号”绕月球运行时,不再受重力作用AC“嫦娥二号”的质量不变,但重力加速度发生了变化,由Gmg可知,“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小不相等,A正确,B、D错误
12、引力的作用效果是改变物体的运动状态,C正确对重力认识的四个常见错误(1)误认为重力与地球对物体的引力相同(2)误认为重力的方向垂直于支撑面(3)误认为重力的重心必在物体上(4)误认为重力的大小与物体运动状态有关4把一个薄板状物体悬挂起来,静止时如图所示,则对于此薄板状物体所受重力的理解,下列说法正确的是()A重力就是地球对物体的引力B重力大小和物体运动状态有关C重力的方向总是指向地心的D薄板的重心一定在直线AB上D 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不是地球对物体的引力,选项A错误;重力的大小与物体的运动状态无关,选项B错误;重力的方向竖直向下,选项C错误;因为绳对板的拉力与板受的重力为一
13、对平衡力,必在一条直线上,所以薄板的重心一定在直线AB上,选项D正确课堂小结知识脉络 1.力是物体与物体之间的相互作用力的三要素:大小、方向、作用点2力的图示与力的示意图不同3重力是由于地球的吸引而使物体受到的力重心的位置与物体的形状和质量分布有关,物体的重心不一定在物体上4自然界有四种基本相互作用:万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用.当 堂 固 双 基 达 标 1下列词语所隐含的物理现象,可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是()水滴石穿 铁杵成针 水中望月 逆风扬帆 光阴飞逝A BCDC 力具有使物体发生形变和改变运动状态两个效果,水滴石穿、铁杵成针、逆风扬帆均体现了这两个作用
14、效果,而“水中望月”是光的反射现象,“光阴飞逝”反映了时间的不可逆转性,与力的概念和规律没有联系2(多选)下列关于四种基本相互作用的说法正确的是()A万有引力把行星、恒星等聚在一起,形成太阳系、银河系和其他星系,故万有引力只存在于天体之间B四种基本相互作用是独立存在的,有一种相互作用存在时,就一定不存在其他相互作用C强相互作用和弱相互作用只存在于微观粒子之间D四种基本相互作用的规律有很多相似之处,因此,科学家可能建立一种“统一场论”将四者统一起来CD 万有引力存在于一切物体之间,只不过在天体之间的作用效果更明显而已,故选项A错误一种相互作用存在时,另一种相互作用也可存在,故选项B错误强相互作用
15、和弱相互作用的作用范围都为1015 m,只有微观粒子之间才可能发生这两种相互作用,故选项C正确四种基本相互作用的“统一场论”正是当前科学家的努力方向,故选项D正确3下列关于重力的说法中正确的是()A同一物体从赤道移到北极其重力大小变大,但重力方向不变B同一物体从赤道移到北极其重力大小不仅变大,而且重力方向也变了C物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就不会受到重力D重力就是地球对物体的吸引力B 纬度越大,g越大,根据Gmg可知,同一物体从赤道移到北极其重力大小变大,方向在赤道和北极都是竖直向下的,是发生改变的,故A错误,B正确;物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体会有新的重心,受到重力作用,
16、故C错误;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不是地球的吸引力,故D错误4如图所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图解析(1)选定标度:此题选单位长度的线段表示2 N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FN10 N即可,如图丙所示 答案 见解析课 时 分 层 作 业 点击右图进入 Thank you for watching!