3.1重力基本相互作用(人教必修1).ppt

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1、第第三三章章相相互互作作用用理解教材新知理解教材新知把握热点考向把握热点考向应用创新演练应用创新演练考向一考向一考向二考向二随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练第第1 1节节重力重力基本基本相互相互作用作用知识点一知识点一知识点二知识点二知识点三知识点三返回返回返回1力是物体与物体之间的相互作用。力的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。三要素：大小、方向、作用点。2重力是由于地球的吸引而使物体受到的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。布有关，物体的重心

2、不一定在物体上。3自然界有四种基本相互作用，分别是：自然界有四种基本相互作用，分别是：万有引力、电磁相互作用、强相互作万有引力、电磁相互作用、强相互作 用、弱相互作用。用、弱相互作用。返回返回 1运动状态的变化运动状态的变化 物体的运动状态用速度来描述。只要物体的速度变化了，物体的运动状态用速度来描述。只要物体的速度变化了，不管是不管是 还是还是 改变了，都说这个物体的运动状态发改变了，都说这个物体的运动状态发生了变化。生了变化。2力力 (1)定义：物理学中把物体与物体之间的相互作用称做力。定义：物理学中把物体与物体之间的相互作用称做力。自学教材自学教材 大小大小方向方向返回 (2)作用效果：

3、作用效果：使物体的运动状态发生变化使物体的运动状态发生变化 使物体产生形变使物体产生形变 3力的标矢性力的标矢性 力是矢量，既有力是矢量，既有 又有又有 ，力的大小可以用测，力的大小可以用测力计测量。国际单位制中，力的单位是力计测量。国际单位制中，力的单位是 ，简称牛，符，简称牛，符号是号是N。大小大小方向方向牛顿牛顿返回4力的三要素力的三要素 、和和 。5力的表示力的表示(1)力的图示：能表示出力的力的图示：能表示出力的 、和和 。(2)力的示意图：只表示出力的力的示意图：只表示出力的 和和 。大小大小方向方向作用点作用点大小大小方向方向作用点作用点作用点作用点方向方向返回 重点诠释重点诠释

4、 1力的特性力的特性 (1)力的物质性：力的物质性：力是物体间的相互作用，或者说力是物体对物体的作力是物体间的相互作用，或者说力是物体对物体的作用，没有脱离物体而独立存在的力。我们谈到一个力时，用，没有脱离物体而独立存在的力。我们谈到一个力时，一定同时具有受力物体和施力物体；不存在只有受力物体一定同时具有受力物体和施力物体；不存在只有受力物体而没有施力物体的力，也不存在只有施力物体而没有受力而没有施力物体的力，也不存在只有施力物体而没有受力物体的力。物体的力。返回 (2)力的相互性：力的相互性：物体之间力的作用是相互的。只要一个物体对另一个物体之间力的作用是相互的。只要一个物体对另一个物体施加

5、了力，那么另一个物体一定同时对这个物体也施物体施加了力，那么另一个物体一定同时对这个物体也施加了反作用力，即力总是成对出现的。施力物体同时又是加了反作用力，即力总是成对出现的。施力物体同时又是受力物体，受力物体同时又是施力物体。受力物体，受力物体同时又是施力物体。(3)力的矢量性：力的矢量性：力不仅有大小，而且有方向。力是矢量。力不仅有大小，而且有方向。力是矢量。返回 2力的作用效果力的作用效果 力有两个作用效果，一是改变受力物体的运动状态力有两个作用效果，一是改变受力物体的运动状态(速度速度的大小或方向发生变化或两者同时发生变化的大小或方向发生变化或两者同时发生变化)；二是使受力物；二是使受

6、力物体发生形变体发生形变(形状和体积的变化形状和体积的变化)。力的作用效果除与力的大小、。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。根据力的作用效果，判方向有关外，还与力的作用点有关。根据力的作用效果，判断物体是否受力，是判断物体受力的最基本方法。断物体是否受力，是判断物体受力的最基本方法。返回3力的图示和力的示意图的比较力的图示和力的示意图的比较作作图图步步骤骤力的力的图图示示力的示意力的示意图图1选选定定标标度度(用某一用某一长长度表示一度表示一定的力的大小定的力的大小)无需无需选标选标度度2从作用点开始沿力的方向画一从作用点开始沿力的方向画一线线段，根据段，根据选选定的定

7、的标标度和力的度和力的大小按比例确定大小按比例确定线线段段长长度度从作用点开始沿力的从作用点开始沿力的方向画一适当方向画一适当长长度度线线段即可段即可3在在线线段的末端段的末端标标出箭出箭头头，表示，表示方向方向在在线线段末端段末端标标出箭出箭头头，表示方向表示方向返回 特别提醒特别提醒 (1)物体之间发生相互作用时并不一定相互接触。物体之间发生相互作用时并不一定相互接触。(2)力直接产生于施力物体和受力物体之间，不需要第力直接产生于施力物体和受力物体之间，不需要第三个物体传递。三个物体传递。(3)画出一物体受到的不同力时要用同一标度。画出一物体受到的不同力时要用同一标度。返回1关于力的作用效

8、果的叙述中，正确的是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变化，一定受外力的作用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力对物体的作用效果完全由力的大小决定返回解析：解析：物体运动状态发生改变，一定受到了力的作用，物体运动状态发生改变，一定受到了力的作用，但运动状态不变并不一定没有受到力的作用，力的作用但运动状态不变并不一定没有受到力

9、的作用，力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者是使物体发生形变。效果是使物体运动状态发生改变或者是使物体发生形变。力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果。力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果。答案：答案：A返回 1重力的产生重力的产生 (1)由于由于 的吸引而使物体受到的力。的吸引而使物体受到的力。(2)重力的施力物体是重力的施力物体是 。2重力的大小重力的大小 (1)重力的大小跟物体的重力的大小跟物体的 成正比，即成正比，即G 。(2)测量：用测力计测量：用测力计 悬挂被测物体，当处于悬挂被测物体，当处于 状状态时，测力计示数即为其重力大小。态时，测力计示数即为其重力大小。自学教材自

10、学教材 地球地球地球地球质量质量mg竖直竖直静止静止返回 3重力的方向重力的方向 总是总是 。4重心重心 物体的各部分都受重力作用，从物体的各部分都受重力作用，从 上看可认为各上看可认为各部分所受到的重力作用部分所受到的重力作用 ，即为物体的重心。，即为物体的重心。5决定物体重心位置的因素决定物体重心位置的因素 (1)物体的物体的 ；(2)物体的物体的 。竖直向下竖直向下效果效果集中于一点集中于一点形状形状质量分布质量分布返回 重点诠释重点诠释 对重心的理解对重心的理解 (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。用于重心。(2)

11、重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。如一个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。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所处的位置、放置状态及重心在物体上的位置与物体所处的位置、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，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。其重心在物体上的位置也发生变化。返回 (4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中质量分布均匀、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

12、挂法来确心上；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。定其重心。返回2关于物体重心，下列说法不正确的是关于物体重心，下列说法不正确的是 ()A物体的重心有可能不在物体上物体的重心有可能不在物体上B用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过 重心重心C一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置 不变不变D舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内位舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内位 置不变置不变返回解析：解析：物体的重心不一定在物体上，故物体的重心不一定在物体上，故A对；用线悬挂物对；

13、用线悬挂物体时，当物体静止时，悬线的方向一定通过重心，体时，当物体静止时，悬线的方向一定通过重心，B正确；正确；重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置状态及运重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置状态及运动状态无关，动状态无关，C正确；舞蹈演员在做各种动作时重心发生正确；舞蹈演员在做各种动作时重心发生变化，变化，D错。错。答案：答案：D返回 1万有引力万有引力 相互吸引的作用存在于一切物体之间，相互作用的强度随相互吸引的作用存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离增大而减弱。物理学中称其为距离增大而减弱。物理学中称其为 。重力是万有引。重力是万有引力在地球表面附近的一种表现。力在地球表面附

14、近的一种表现。2电磁相互作用电磁相互作用 间的相互作用，间的相互作用，间的相互作用，本质上是同一间的相互作用，本质上是同一种相互作用的不同表现，这种相互作用称为电磁相互作用。种相互作用的不同表现，这种相互作用称为电磁相互作用。自学教材自学教材 万有引力万有引力电荷电荷磁体磁体返回 3强相互作用强相互作用 这种作用发生在这种作用发生在 的内部，距离增大时，强相的内部，距离增大时，强相互作用急剧减小，它的作用范围只有约互作用急剧减小，它的作用范围只有约1015 m，超过这个，超过这个界限，这种相互作用实际上已经不存在了。界限，这种相互作用实际上已经不存在了。4弱相互作用弱相互作用 在在 现象中起作

15、用的基本相互作用，作用范围也很现象中起作用的基本相互作用，作用范围也很小，强度只有强相互作用的小，强度只有强相互作用的1012倍。倍。原子核原子核放射放射返回 重点诠释重点诠释 引力和电磁力能在宏观世界里显示其作用，这两种力是引力和电磁力能在宏观世界里显示其作用，这两种力是长程力，但是电磁力要比引力强得多。强相互作用和弱相互长程力，但是电磁力要比引力强得多。强相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范围在原子核尺度内，在宏观世界里作用都是短程力，作用范围在原子核尺度内，在宏观世界里不能觉察到它们的存在。不能觉察到它们的存在。返回3下列说法中错误的是下列说法中错误的是 ()A自然界中所有的相互作用力

16、都可归纳为四种基本相互自然界中所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互 作用作用B在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的C四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再 统一了统一了D万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互 作用是短程力作用是短程力返回解析：解析：在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种，互作用归纳为四种，A正确；在四种基本相互作用中，万正确；在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，有引力是最

17、弱的，B正确；随着研究的深入，已经发现了正确；随着研究的深入，已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系，如几种基本相互作用之间的统一关系，如“弱电统一弱电统一”，四，四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用，用，C错误；万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和错误；万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力，弱相互作用是短程力，D正确。正确。答案：答案：C返回返回图图311返回解析解析画力的图示，要严格按照以下步骤进行。画力的图示，要严格按照以下步骤进行。(1)选定标度：此题选选定标度：此题选2 mm长的线段表示长的线段表

18、示2 N的力。的力。(2)从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根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，从甲所示，也可以如图乙所示，从O点点(用用O点代替点代替B物体物体)竖竖直向下画一段五倍于标度的线段；直向下画一段五倍于标度的线段；返回 (3)在线段上加箭头表示力的方向。在线段上加箭头表示力的方向。画力的示意图：从作用点或从画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标

19、明FN10 N即可，如图丙所示。即可，如图丙所示。答案答案见解析见解析返回 (1)在作力的图示时应恰当地找到力的作用点，同时所选在作力的图示时应恰当地找到力的作用点，同时所选标度一定要适宜，线段不宜过长也不宜过短，线段上的刻度标度一定要适宜，线段不宜过长也不宜过短，线段上的刻度不能过少也不能太多太密，一般取不能过少也不能太多太密，一般取25段为宜。段为宜。(2)在画力的示意图时不能以为线段越长表示的力越大。在画力的示意图时不能以为线段越长表示的力越大。借题发挥借题发挥返回1如图如图312所示，所画的重力示意图错误的是所示，所画的重力示意图错误的是(物体均物体均静止，重力为静止，重力为G)()图

20、图312解析：解析：重力的方向应是竖直向下，故重力的方向应是竖直向下，故A错。错。答案：答案：A返回 例例2如图如图313所示，一个空心均所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会空心球壳和水的共同重心将会 ()A一直下降一直下降B一直上升一直上升 C先升高后降低先升高后降低 D先降低后升高先降低后升高 审题指导审题指导解答本题应把握以下几点：解答本题应把握以下几点：(1)装满水时和水流完时，重心均在球心。装满水时和水流完时，重心均在球心。(2)判断水流出后重

21、心如何变化。判断水流出后重心如何变化。图图313返回 解析解析当注满水时，球壳和水的重心均在球心，当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心。随着水的流出，球壳的重心故它们共同的重心在球心。随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间内，虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心的下降，球壳和水球壳内剩余的水较多，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心也下降；后来一段时间内，球壳内剩余的水共同的重心也下降；后来一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心却升较少，随着水的重心的下降，球壳

22、和水共同的重心却升高；最后，水流完时，重心又回到球心。故球壳和水的高；最后，水流完时，重心又回到球心。故球壳和水的共同重心先降低后升高，选项共同重心先降低后升高，选项D正确。正确。答案答案D返回 重心作为物体重力的等效作用点并不是物体上最重的重心作为物体重力的等效作用点并不是物体上最重的点。重心与物体的质量分布有关，当质量分布发生变化时点。重心与物体的质量分布有关，当质量分布发生变化时其重心位置也要发生变化。其重心位置也要发生变化。借题发挥借题发挥返回2下列关于重力和重心的说法中正确的是下列关于重力和重心的说法中正确的是 ()A重力就是地球对物体的吸引力，重力的方向总是重力就是地球对物体的吸引

23、力，重力的方向总是 垂直于支持面垂直于支持面B重力的大小可以用弹簧测力计或天平直接测出重力的大小可以用弹簧测力计或天平直接测出C任任 何形状规则的物体，它的重心都在其几何中心上何形状规则的物体，它的重心都在其几何中心上D重心是重力的等效作用点，可以在物体上也可在物重心是重力的等效作用点，可以在物体上也可在物 体外体外返回解析：解析：物体所受的重力是由于地球的吸引而产生的，一物体所受的重力是由于地球的吸引而产生的，一般不等于地球对物体的吸引力，其方向也不一定垂直于般不等于地球对物体的吸引力，其方向也不一定垂直于支持面，支持面，A项错；天平测的是物体的质量，项错；天平测的是物体的质量，B项错；重心项错；重心位置不仅与物体的几何形状有关，还与质量分布有关，位置不仅与物体的几何形状有关，还与质量分布有关，C项错；由重心的性质及其特点可知项错；由重心的性质及其特点可知D项正确。项正确。答案：答案：D返回返回返回