第三章相互作用修改后

第三章相互作用第1节重力基本相互作用学习目标引领1．知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因．2．初步认识力是物体间的相互作用，能分清受力物体和施力物体．3．知道力的三要素，会用力的图示和示意图来表示力．4．知道重力产生的原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念．5．初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围．6．通过“做一做”“说一说”等栏目，培养探究能力和质疑能力．考点自主梳理1. 力和力的图示运动状态的变化：只要一个物体的①______变化了，不管是其②______还是③_____改变，都说这个物体的运动状态发生了变化．力：物体与物体之间的④__________，称做力．力是改变物体的⑤_________、产生⑥_____的原因．力的测量：力的大小可以用⑦________测量，国际单位制中，力的单位是⑧_______，简称⑨_____，符号是⑩____．力的三要素：力的○11、○12和○13叫做力的三要素．力的图示：用○14________的线段表示力，线段的○15______表示力的大小，线段上○16______的指向表示力的方向，○17_____________表示力的作用点．2．重力定义：由于地球的○18____ _而使物体受到的力．但地球对物体的吸引力不是重力．计算公式：G＝○19______.方向：总是○20__________．3．重心定义：物体的各部分都受到○21_____的作用，从效果上看，可认为各个部分受到的重力作用集中于一点，即为物体的○22______．重心的位置：与物体的○23_______有关；与物体内○24_______的分布有关．重心位置的确定方法：悬挂法．形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心上．4. 四种基本相互作用万有引力：任何两物体间都○25作用．电磁相互作用：○26，○27的相互作用，其本质相同，随距离变化的规律和万有引力作用类似．强相互作用：○28的相互作用，作用范围小，与万有引力和电磁作用相比，受距离变化的影响更大．弱相互作用：发生在○29中，作用范围与强相互作用相同，但强度很弱．要点知识探究要点一、对力的概念的理解1．力的特征(1)力的物质客观性力是物体对物体的作用，力绝对不能离开物体而独立出现，每一个力的产生都要依靠两个物体，即施力物体和受力物体．(2)力的相互作用性物体之间的力是相互的，只要一个物体对另一个物体施加了力，那么同时另一个物体一定会对这个物体施加一个反作用力，即力总是成对出现的．(3)力的矢量性力不仅有大小，而且有方向，力的作用效果除与力的大小、方向有关外，还与力的作用点有关．2．力的作用效果(1)静力效果——使物体的形状发生改变(形变)，如把物体拉伸、压缩、扭转、剪切等．(2)动力效果——改变物体的运动状态，如使物体从静止开始运动，从运动变为静止(或使物体的运动速度从小变大、从大变小)；或使物体的运动方向发生变化等．根据力的作用效果，判断物体是否受力，是受力分析的基本方法．提示：(1)相互作用的物体，可以直接接触，也可以不接触，但作用力必然是成对出现的．(2)并非有生命的物体才是施力物体，也并非先有施力物体后有受力物体．要点二、对重力和重心的进一步理解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，如从两极到赤道或离地面越高，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．(3)方向：重力的方向始终竖直向下．不能将重力的方向描述为“垂直向下、向下、指向地心”．2．对重心的理解(1)重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都作用于重心．(2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上．(3)重心在物体上的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布或形状发生变化时，其重心在物体上的位置也发生变化．(4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心．提示：(1)物体的重力随g值变化(或位置变化)而变化，而物体的质量是固定不变的．(2)用测力计测量物体重力时，应使物体处于静止或匀速直线运动状态，根据二力平衡，测力计的读数在数值上等于重力的大小．本节知能整合热点典例感悟考点一、力的概念的理解例1 下列关于力的叙述中正确的是( )A ．力不能离开物体而独立存在B ．力的作用效果是使物体保持一定的速度向前运动C ．物体间的作用力可以是相互的，也可以是独立的D ．相互接触的物体间才可能有力的作用解析：力是物体间的相互作用，不能离开施力物体和受力物体而单独存在．答案：A考点二、重心的理解例2 关于物体的重心，下列说法正确的是( )A ．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内的位置不变B ．用线悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心C ．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D ．物体的重心一定在物体上解析：随着演员的各种动作其重心在体内的位置发生变化，所以A 错误，B 正确，对于砖，质量分布和物体形状两因素未变，C 正确，对舞蹈演员，形状变，D 错误，物体的重心不一定在物体上，比如质量分布均匀的金属环．答案：BC考点三、力的图示和示意图例3 画出图3.1－1中A 物体所受重力的示意图．图3.1－1力的概念 定义 力是物体对物体的作用。

所以每一个实在的力都有施力物体和受力物体 三要素 大小、方向、作用点 矢量性 力的矢量性表现在它不仅有大小和方向，而且它的运算符合平行四边形定则。

效果 力的作用效果表现在，使物体产生形变以及改变物体的运动状态两个方面。

解析：图中两物体的重心可认为均在其几何中心上，其示意图如图所示：答案：见解析例4 物体A 对物体B 的压力为20 N ，如图3.1－2所示，试画出这个力的图示．解析：画力的图示的方法，首先要选定一个合适的标度．(1)选取标度．选取5 mm 长的线段表示5 N 的力，如图3－1－2所示．(2)从力的作用点O 沿竖直方向画一线段，线段的长度为标度的4倍，即取20 mm 长，并在线段上加上刻度．(3)在线段端点处加上箭头，表示力的方向，如图图3.1－3所示．答案:见精讲精析评析：画力的图示应按上述3个环节进行，同时应注意选定标度的科学性、作图的正确性及规范性．注意：①不能用不同标度画同一物体所受的不同的力．②选标度应根据力的大小合理设计．一般情况下，线段应分为2～5段，不宜过多，过多使图不清晰；也不可过少，不能少于2段．③对于规则物体，图3.1－2图3.1－3力的作用点一般画在受力物体的几何中心处．本节高考链接1．(2012山东济南模拟)下列说法中正确的是()A．射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用B．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用C．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力D．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体解析：子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体，故不存在，故A错；物体间力的作用总是相互的，甲推乙的同时乙也推甲，故B错；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都会施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错；由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故D对．答案：D2．(2012江苏泰州模拟)关于力的概念，下列说法中正确的是()A．力是使物体发生形变和运动状态改变的原因B．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是施力物体又是受力物体C．只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同D．两个物体相互作用，其相互作用是有先后的解析：从力的基本概念出发作出判断．根据力的两个作用效果，可知选项A正确．根据力的相互性，可知选项B正确．根据力的三要素，可知力的作用效果不仅与力的大小有关，还与力的方向和作用点的位置有关，选项C错误．物体间的相互作用是同时的，没有时间上的先后关系，选项D错误．答案：AB3．(2012河北衡水模拟)关于物体的重心，下列说法中正确的是()A．任何物体的重心都一定在这个物体上B．重心的位置只与物体的形状有关C．形状规则、质量均匀分布的物体，其重心在物体的几何中心D．物体重心的位置一定会随物体形状的改变而改变解析：物体的重心不一定在物体上，如圆环的重心在其圆心上，A错．重心的位置与物体的形状和质量分布有关．只有形状规则、质量均匀分布的物体，其重心在物体的几何中心上，故B错，C对．一般来讲，物体重心的位置会随物体形状改变而改变．有时物体形状改变重心位置可能不变，如把一个气球吹得更大时，气球重心一直在其球心处，故D错．答案：C4．(2012河北石家庄模拟)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的重力D．物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力解析：物体重力的计算式为G＝mg，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关．在同一地点，g的取值相同，随着物体所处的地理位置纬度的升高，g值将增大，随海拔高度的增加，g值将减小，因此，不能认为物体的重力是恒定的，故选项A错，选项B正确．由公式可知，物体所受的重力与物体的质量和g值有关，与物体是否受其他力及运动状态均无关，故选项C错误．用测力计竖直悬挂重物，静止或匀速直线运动时，物体对测力计的拉力才等于物体的重力，故选项D错误．答案：B随堂同步演练1．下列说法正确的是（）A．甲用力把乙推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用．B．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力．C．只有运动的物体才会受到力的作用．D．找不到施力物体的力是不存在的．2．下列关于力的作用效果的叙述中，正确的是（）A．物体的运动状态发生改变，则物体必定受到力的作用B．物体运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C．力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关D．力作用在物体上，必定同时出现形变和运动状态的改变3．关于重力，下列说法中正确的是（）A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的B．鸟儿在空中飞行时不受重力作用C．重力的方向是垂直向下的D．重心就是物体内最重的一点4．一个物体重2N，那么，在下列情况下它受到的重力还是2N的是（）A．将它竖直向上抛起B．将它放到水里，它被浮起C．将它放到月球或木星上D．将它放到高速行驶的列车上5．下列关于重心的说法中，正确的是（）A．物体所受重力的作用点叫做重心B．物体的重心处才受到重力作用C．质量分布均匀的圆柱体的重心在其轴线的中点D．球体的重心总在球心趣味知识漫步关于微重力状态首先，你必须要明白的是，什么是微重力状态？它又有什么特点？当一切物体在进行航天飞行时，它们的重量都不见了，这种现象称为“失重”．其实完全失重是一种理想的情况，在实际的航天飞行中，航天器除受引力作用外，不时还会受到一些非引力的外力作用．例如，在地球附近有残余大气的阻力，太阳光的压力，进入有大气的行星时也有大气对它的作用力．根据牛顿第二定律，力对物体作用的结果，是使物体获得加速度．航天器在引力场中飞行时，受到的非引力的力一般都很小，产生的加速度也很小．这种非引力加速度通常只有地面重力加速度的万分之一或更小．为了与正常的重力对比，我们就把这种微加速度现象叫做“微重力”．其实，航天器即使只受到引力作用，它的内部实际上也存在微重力，这是因为航天器不是一个质点，而是一个具有一定尺寸的物体．失重现象看到或知道的人不少，但是微重力环境是一种很有价值的资源，知道的人可能就不多了．众所周知，在地球上，任何物体都受到重力作用，生产过程、物理现象、化学变化、生命生理活动都不可避免地要受到重力的影响．如在地球上，重力给材料加工制造带来许多不良影响，如重的沉在下面，轻的浮在上面，使材料质地不匀，产生分层现象．又如，加温时，冷暖空气因为比重不同会产生对流，因而难以生产出高质量的晶体．但在空间站，在航天飞机和人造卫星等航天器的微重力环境中，生产过程和生命活动都不受重力影响（或影响甚微），这样就能够生产出地球上无法生产的新材料、新产品，培育出地球上没有的新物种．例如，在微重力状态下，没有重的下沉、轻的上浮现象和冷热空气的对流，因而可生产出质地均匀纯净的新材料、晶体和新药物；在微重力状态下，冶炼不需要容器，因而可避免高温冶炼给材料带来杂质和污染；在微重力状态下，液态重金属的表面张力很大，因而能够生产出非常标准的球体如滚珠等；微重力状态对生物的生长发育有明显的促进作用，能培育出优良物种．第二节弹力学习目标引领1.知道形变的概念及弹力产生的原因和条件，并会判断弹力的方向．2．了解显示微小形变的方法．3．掌握胡克定律计算弹簧弹力的方法．考点自主梳理1．弹性形变和弹力接触力：通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是○1_________．接触力按性质可归纳为弹力和摩擦力，它们在本质上都是由○2________引起的．形变：物体在力的作用下○3______或○4_____发生改变．弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够○5__________，这种形变叫做弹性形变．弹力：发生形变的物体由于要○6_________，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力．弹性限度：如果形变过大，超过一定限度，撤去作用力后物体的形变不能○7_________，这个限度叫做弹性限度．弹力产生的条件有两个：(1)物体间相互接触；(2)在接触面上相互○8_______．2．几种弹力弹力的方向总是与物体形变的方向○9______，具体如下：压力的方向垂直于支持面而指向○10_____物体；支持力的方向垂直于支持面而指向○11________的物体；绳拉力的方向沿绳指向绳○12______的方向；轻杆的弹力不一定沿杆，要具体情况具体分析．说明：绳的弹力一定沿着绳，轻杆的弹力可能沿着杆，也可能不沿着杆．3．胡克定律内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的伸长(或缩短)量x成○13_______．表达式：F＝○14_____.劲度系数：公式中的比例系数k，单位是○15________.要点知识探究要点一、弹力是否存在的判断方法1．根据弹力产生的条件来判断，弹力产生的条件有两个：物体间相互接触并且发生弹性形变，两个条件必须同时满足才有弹力产生．2．对于形变不明显的情况，可用以下两种方法来判断．(1)利用假设法判断可假设在该处把与物体接触的另一物体去掉．看此物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用．(2)利用力的作用效果分析如果相互接触的物体间存在弹力，则必有相应的作用效果，或使受力物体发生形变或改变受力物体的运动状态，看物体的受力是否与物体的运动状态相符合，从而确定物体所受弹力的有无．特别提醒：相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力．要点二、弹力方向的确定弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在受力物体上，几种常见情况如下表：图示提示：判断弹力方向的方法是：先明确两物体之间作用的类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向． 要点三、弹力大小的计算方法1．弹簧的弹力(1)应用胡克定律F ＝kx 求解．其中x 为弹簧的形变量(可能为伸长量，也可能为缩短量)，k 为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定．(2)弹力与弹簧伸长量的关系可用F －x 图象表示，如图3．2－1，图线的斜率即为弹簧的劲度系数．(3)弹簧上弹力的变化量ΔF 与形变量的变化量也成正比关系，即ΔF ＝k Δx .2．除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解．比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力和重力作用．根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体重力的大小本节知能整合热点典例感悟考点一、弹力产生的条件图3.2－1 ⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧大小：由具体情况而定方向产生条件、弹力种类概念、形变21：：例1 关于弹力产生的条件，下列说法正确的是( )A ．相互接触的物体间一定有弹力B ．发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用C ．先有弹性形变，后有弹力D ．不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用解析：相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形变时，两物体间才有弹力产生．综上所述，只有D 项正确．答案：D考点二、弹力的方向例2 如图3．2－2为P 物体对Q 物体的压力示意图，有明显错误的是( )解析： P 对Q 物体的压力应作用在Q 物体上且力的方向应垂直于接触面并指向Q 物体，故B 、C 、D 均是错误的．答案： BCD考点三、弹力的大小例3 如图图3.2－3所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2 N 的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力( )A ．大小为2 N ，方向平行于斜面向上B ．大小为1 N ，方向平行于斜面向上C ．大小为2 N ，方向垂直于斜面向上D ．大小为2 N ，方向竖直向上 解析：由于小球处于静止状态，故小球受力平衡，弹性杆对小球的弹力F N ＝G ＝2 N ，方向竖直向上．答案：D本节高考链接1．（2012山西运城模拟）下列说法中正确的是( )A ．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的B ．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的C ．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D ．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的解析：木块受到的弹力是由桌面发生形变而产生的，A 错．木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的，B 错．由细绳弹力的方向可知C 对．电灯受到的弹力是电线发生微小形变而产生的，D 对．答案：CD2．(2012西安模拟)如图3.2－4球A 在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A 所受的弹力，以下说法正确的是()图3.2－4 图3.2－2 图3.2－3A ．A 物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B ．A 物体受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C ．A 物体受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D ．A 物体受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析：球A 受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压．斜面给它一个支持力，垂直斜面向上；挡板给它一个支持力，水平向右，故选项C 正确．答案：C3．（2012山东潍坊模拟）关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是( )A ．物体形状或体积的改变叫弹性形变B ．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C ．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D ．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变解析：物体在外力停止作用后能够恢复原来形状的形变，叫做弹性形变，所以C 正确，A 、D 不正确；钢筋用力弯折后，撤去外力，形变不能恢复，不是弹性形变，所以B 不正确．答案：C随堂同步演练1．下列关于弹力产生条件的说法中正确的是（ ）A ．只要两个物体接触就一定有弹力产生B ．观察不到物体的形变，就一定没有产生弹力C ．只有发生形变的物体才会产生弹力D ．形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大．2．关于弹力，下列说法中错误的是（ ）A ．通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是强力B ．压力和支持力的方向总是垂直于接触面C ．杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向重合D ．轻绳一端所受弹力的作用线一定与轻绳重合3．当一个物体静止在水平桌面上时，则A ．物体对桌面的压力就是该物体的重力B ．物体对桌面的压力使该物体发生形变C ．桌面形变产生对物体的支持力D ．以上说法都不正确4．下列说法中，正确的是（ ）A ．闹钟是由发条的弹力带动指针走动的，电子钟不是由发条的弹力带动指针走动的B ．用细杆拨动水中的木头，木头受到的弹力是由于木头发生形变而产生的C ．绳对物体拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向D ．木块放在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的5．木抉放在斜面上处于静止状态，斜面对木块的弹力方向A ．如图甲B ．如图乙C ．如图丙D ．如图丁趣味知识漫步为什么医用弹力袜可以治疗慢性静脉功能不全？慢性静脉功能不全（chronic venous insufficiency, CVI ）是一种常见病多发病，患者可以有下肢的静脉曲张、皮下的硬结、色素沉着、淤积性的皮炎伴有下肢的沉重感、皮肤瘙痒，甚至皮肤渗出或静脉性溃疡．在图3.2—5非手术治疗中医用弹力袜（medical compression stocking ,MCS）的弹性加压治疗扮演了重要的角色．医用弹力袜经过设计，从脚踝—小腿—膝关节上下—大腿均有不同的压力，一般来说脚踝的压力最大，以上的部位压力逐渐下降，从而形成压力梯度．穿戴医用弹力袜后，通过外部给予的压力梯度差来降低下肢静脉压，减少组织的压力差，利于重吸收，减轻水肿，利于淋巴液的回流，减轻下肢局部炎性反应，通过医用弹力袜序贯性梯度压力治疗，可以促进静脉回流、缓解肢体的淤血，增加淋巴回流改善局部血供最后达到治疗目的．第3节摩擦力学习目标引领1．知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向．2．会用公式F=μF N计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素．3．知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向．4．理解最大静摩擦力．能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小．考点自主梳理1．摩擦力两个相互接触的物体，当它们发生○1或具有○2时，就会在接触面上产生阻碍○3的力，这种力叫做摩擦力．2．静摩擦力一个物体在另一个物体表面上有○4而有保持相对静止时，所受到的另一个物体对它的○5作用，这种力叫○6．产生条件是（1）相互接触且挤压（即存在压力）；（2）接触面不○7；（3）两物体间有○8．静摩擦力有一个最大限度，即最大静摩擦力为F max．静摩擦力的大小是个○9，范围○10，其方向总是沿着○11，并且跟物体相对运动趋势的方向○12．3.滑动摩擦力一个物体在另一个物体表面上相对滑动时,受到另一个物体阻碍它○13的力,这种力叫做滑动摩擦力．产生条件是①相互○14；②接触面○15；③两物体间发生○16．滑动摩擦力的大小为○17，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与相对运动的速度及接触面的大小○18．式中的μ叫做动摩擦因数．它的大小与两个接触面的○19、○20有关．它是两个力的比值，是一个没有单位的纯数，数值范围通常约为0.1到1之间.滑动摩擦力的方向总沿○21,并且跟物体的○22的方向相反.．本章中，通常用二力平衡的知识来求解摩擦力的大小．要点知识探究要点一、滑动摩擦力1.滑动摩擦力⑪产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑。