高中物理3.1重力基本相互作用教案新人教版必修1

高中物理3.1重力基本相互作用教案新人教版必修1

1．重力基本相互作用

知识纲要导引

核心素养目标

(1)理解力的概念，了解力的作用效果．

(2)掌握力的图示，能正确画出力的图示或示意图．

(3)理解重力和重心的概念，知道重力产生的原因．

(4)掌握重力的大小和方向，会用公式G＝mg计算重力．

(5)了解自然界中的四种基本相互作用.

知识点一力和力的图示

1．运动状态的变化：当一个物体的速度大小或速度方向发生改变时，就说这个物体的运动状态发生了变化．

2．力

定义物体与物体之间的相互作用

作用效果(1)使物体的运动状态发生变化

(2)使物体发生形变

标矢性

力是矢量(矢量或标量)，既有大小，又有方向．力的大小可用测力计测量．三要素大小、方向、作用点

表示方法(1)力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点

(2)力的示意图：只能表示出力的作用点和方向

(1)谈到一个力时，一定同时具有受力物体和施力物体．

(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．

思考1

车在小孩推力的作用下沿直线匀速前进，车的运动状态改变吗？

提示：车的运动状态没变．

知识点二重力

1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．

2．大小：G＝mg，其中g就是自由落体加速度，一般计算中g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2. 3．方向：竖直向下．

4．作用点：重心．

(1)定义：物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就是物体的重心．

(2)决定物体重心位置的因素．

①物体的形状．

②物体质量的分布.

思考2

如图所示，苹果落向地面，为什么树上的苹果总要落向地面？

提示：物体落回地面是因为受到了竖直向下的重力作用．

重力的有无和大小与物体的运动状态无关．

竖直向下就是重垂线的方向，是垂直于当地的水平面向下，不能将竖直向下说成“垂直向下”或“指向地心”．

知识点三四种基本相互作用

1．万有引力：它存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离增大而减弱．

2．电磁相互作用：它存在于电荷与电荷、磁体与磁体之间．它们本质上是同一种相互作用的不同表现，作用规律与万有引力相似．

3．强相互作用：它存在于原子核内质子与质子、质子与中子、中子与中子之间．它是短程力，作用范围只有约10－15m.

4．弱相互作用：它是在放射现象中被发现的，也是短程力．强度只有强相互作用的10－12倍.

核心一对力的理解

1．力的性质的理解

物质性力是物体对物体的作用，力不能离开物体而独立存在，每个力的产生必须同时涉

及两个物体，即施力物体和受力物体

相互性物体之间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施

核心二力的图示和力的示意图

1．力的图示和力的示意图的区别与联系

力的图示力的示意图

区别

用来准确地表示力用来粗略地分析物体受到了某个力需要画出力的大小、方向和作用点三要

素

只画出力的方向和作用点

联系都是用有向线段来表示力，使抽象的力具体化、直观化

2.力的图示五步操作：选标度→定起点→画线段→定刻度→加箭头．

3．力的示意图的三步操作：定起点→画线段→加箭头．

(1)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．

(2)要用同一标度画同一物体受到的不同的力．表示力的线段的始端一般为物体的重心

位置．

例2

如图所示，静止的木块对桌面的压力为6 N，试画出压力的图示，说明施力物体和受力物体；并画出木块所受重力和支持力的示意图．

【解析】力的图示如图所示，压力的施力物体是木块，受力物体是桌面．

重力和支持力的示意图，如图所示．

【答案】见解析

方法技巧

力的图示的“四定三标”

(1)四定：做力的图示要定作用点、作用线、比例标度、线的长度．

(2)三标：做力的图示要标力的方向、力的数值、力的符号．

训练2

一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示．(g取10 N/kg) 解析：画力的图示，应严格按以下步骤进行：

①选定标度，选固定长的线段表示2 N的力；

②力的作用点应在物体的几何中心，从作用点沿力的方向画一条线段，线段长短按选定的标度和力的大小来确定，在线段上标刻度；

③在线段上加箭头表示力的方向．故拉力、重力的图示如下图所示．

答案：见解析

核心三对重力和重心的理解

1．重力和质量的关系

项目质量重力区别

性质

物体本身的一种

属性

由于地球的吸引而使物体受到的力变化情况

不随地理位置的

改变而发生变化

随着地理位置的不同而发生变化测量工具天平(杠杆原理)弹簧测力计(二力平衡原理)

标矢量标量矢量

联系G＝mg

要准确测量某物体的重力，应让它处于静止状态或者保持匀速直线运动状态．

2.对重心的进一步理解

(1)重心只是一个等效点，除重心位置外，物体其他各部分均受重力作用．

(2)引入重心的概念后，可以把整个物体各部分受到的重力用作用于重心的一个力来表示．

(3)重心的位置与物体所在的位置和放置状态以及运动状态无关．

3．重心与物体形状、质量分布情况的关系

(1)物体的重心可能不在物体上．

(2)薄板形物体的重心可用悬挂法确定．

例3 (多选)关于重力，下列说法中正确的是( )

A．重力就是地球对物体的吸引力，其方向一定指向地心

B．重力的方向就是物体自由下落的方向

C．重力的大小可以用弹簧测力计或杆秤直接测出

D．不同地点质量大的物体可能比质量小的物体所受的重力小

【解析】可通过以下表格对各选项逐一分析.

选项过程分析结论A重力的产生是由于地球对物体的吸引，其方向一定竖直向下×B

物体由静止开始释放，只在重力作用下物体自由下落，所以重力的方向就

是物体自由下落的方向

√C杆秤称量的是物体的质量而非重力×D

由于不同地点g值可能不同，因此在g值小的地点质量大的物体所受重力

有可能小

√