2019-2020年高中物理 第三章《相互作用》3.1重力 基本相互作用导学案 新人教版必修1

2019-2020年高中物理第三章《相互作用》3.1重力基本相互作用导学案

新人教版必修1

班级________姓名________学号_____ 学习目标:

1. 知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施

力物体和受力物体。

2. 知道力是矢量，知道力的作用效果和决定力的作用效果的因素，在具体问题中

能画出力的图示和力的示意图。

3. 知道力的两种分类方法。

4. 知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。知道重力的大小和方向。

5．知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。

学习重点：

学习难点：

主要内容:

一、力是物体间的相互作用

1．力的物质性：

2．力的相互性：

3．物体间发生相互作用的方式有两种：①直接接触②不直接接触

4．力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用测力计(弹簧秤)来测

量。在国际单位制中，力的单位是N(牛)。通常把力的大小、方向和作用点叫做

力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。若其中一个要素发生变化，则力

的作用效果也将变化。

5．力的作用效果

①使受力物体发生形变；

②使受力物体的运动状态发生改变。

力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时，用

力的大小不同，足球飞出的远近不同；用力的方向不同，足球飞出的方向不同；

击球的部位不同，球的旋转方向不同。

二、力的图示

1．力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小，它的指向(箭头所

指方向)表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力

的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表

示出来的一种方法。

2．画力的图示的步骤

①选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的力，并把该线段所表示的力的

大小写在该线段的上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少，也不能

多而密，要便于作图计算)，一般标度的大小应是所图示的力的1/n，n为除“1”

以外的正整数。

②画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用点。

③从力的作用点开始，沿力的作用方向画一线段(根据所选标度和力的大小确定

线段的长度)，并在线段上加上刻度(垂直于力线段的小短线)。

④在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力

的字母或数值。

3．注意：①箭尾通常画在力的作用点上。②若在同一个图上作出不同的力的图示，一定要用同一个标度。③力的图示与力的示意图不同。力的示意图是为了分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性表示力的大小。

三、力的示意图

与力的图示相比，只要求在图中准确画出力的方向，表达出物体在这个方向受力即可，不要求准确画出力的大小。

四、力的分类

(1)按力的性质和力的效果分类

①性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等。

②效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。

(2)按作用方式可分为接触力(如支持力、压力等)和场力(如重力等)。

(3)按研究对象可分为内力和外力。

(4)按力的关系可分为：共点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。

(5)注意：正确区分性质力和效果力是对物体进行受力分析的基础，也是正确解决力

学问题的重要环节。根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同，如压力和支持力都是弹力性质不同的力，可以叫同一个名称，如重力、弹力都可使物体由静止开始运动，都可叫动力，其作用效果可以相同。同一个力，可以有不同的名称，如用绳子拉小车前进，绳子对小车施以拉力，又叫弹力、动力等。

五、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力

1．重力的产生

静止释放的物体竖直下落。抛出的物体会落回地面，水会从高处流向低处，这众多的事例说明地球上的一切物体都受到地球的吸引。重力是由于地球的吸引而产生的。重力也叫重量，常用符号G表示。

①重力的施力物体是地球，其本质是地球对物体的吸引力，但不能说重力就是地

球对物体的吸引力。

②地球表面附近的一切物体，不论是静止的，还是运动的，不论是否与地面接触，

都受重力作用。重力与运动状态和接触面情况均无关。

2．重力的方向总是竖直向下的

竖直向下即垂直于(当地的)水平面向下，沿重锤线向下。物体只在重力作用下从静止开始下落的方向是竖直向下的。不能将“竖直向下”理解为“垂直于支持面向下”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方向”。重力的方向不一定指向地心。

3．重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定

①在同一地点，重力G与质量m成正比；同一物体，在不同地点所受的重力可能

不同(随地理纬度的增加而增大，随离地高度的增加而减小)，不过这种差异很小，一般在地面附近不太大的范围内，可认为其重力大小恒定不变。

②重力大小的计算公式是G=mg．式中m是物体的质量，单位用kg；g是一个与地

理位置有关的量，反映地球对物体作用力的强弱。(g值随地理纬度的增加而增

大，随离地面高度的增大而减小)通常情况下(在地球表面附近)，取g=9．8N／

kg，表示质量是1kg的物体受到的重力是9．8N。

③重力的大小可以用弹簧秤测出。其依据的原理是二力平衡条件和力作用的相互

性：用悬绳挂着的静止物体或用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉

力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。特别注意：拉力或压力与

重力大小相等是有条件(平衡)的；且不能认为拉力或压力就是重力，因力的性质

不同，施力物体和受力物体也不同。

④重力的大小在一般情况下小于地球对物体的引力大小(学过“万有引力”就明白

了)。

4．重力的作用点：重心。

六、重心

一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，可以认为各部分受到的重

力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。

1．重心是重力的等效作用点。引入重心的概念，就把实际作用于整个物体各部分

的重力用作用于重心的一个力等效地代替了，于是原来的整个物体就可以用一个

有质量的点代替，从而使研究问题大为简便。这种方法，在物理学上叫等效方法。

等效方法是研究物理问题常用的思维方法，它是在保证效果不变的前提下用一种

简化的形式来替代原来的形式以使研究问题方便些。注意：重心并不是重力的实

际作用点，也不是物体上最重的一点，更不能认为地球只吸引物体的这一点。

2．物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系，跟物体的放置情

况和运动状态无关。只有形状规则、质量均匀分布的物体的重心才在物体的几何中

心。重心的位置可在物体上，也可以在物体外。

3．对于薄板状物体，可以用悬挂法找出其重心位置，其依据的原理是二力平衡条件。

七、四种基本相互作用：

【例一】关于力的概念，下列说法中正确的是（ AB ）

A．一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体。

B．一个力必定联系着两个物体，其中任一个物体既是受力物体又是施力物体。

C．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧压缩后再反过来对手作用。

D．直接接触的物体间一定有力的相互作用。

【例二】试说出右图所示的力F的大小、方向、作用点。

答案：大小：100N

方向：水平向右

作用点：小车右侧中点

【例三】如图：已知小球、物块的质量均为m，悬绳对小球的拉力__mg___N。

物块对地面的压力(两者均处于静止状态)是____mg____N。

【例四】物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力 ( BD )

A、就是物体的重力

B、大小等于物体的重力