人教版高一物理必修一第三章相互作用重力基本相互作用课件.ppt

1、2022-4-22人教版高一物理必修一人教版高一物理必修一第三章相互作用重力基第三章相互作用重力基本相互作用本相互作用复习复习1 1、物体的运动状态用哪个物理量来描述？、物体的运动状态用哪个物理量来描述？。2、运动状态的变化有那几种情形？、运动状态的变化有那几种情形？ (1):速度的大小发生变化速度的大小发生变化(2):速度的方向发生变化速度的方向发生变化(3):速度的大小和方向都发生变化速度的大小和方向都发生变化观察观察“力力”1、力的存在。、力的存在。2、在力的作用下，物体会发生什么样的变化？、在力的作用下，物体会发生什么样的变化？神州五号发射瞬间足球运动员用头顶足球力是物体对物体的作用力

2、是物体对物体的作用古希腊有一个科学家叫阿基米德，他有一句名言：古希腊有一个科学家叫阿基米德，他有一句名言：“给给我一个支点，我就可以撬动地球。我一个支点，我就可以撬动地球。”我国东汉时期有一个著名唯物主义思想家王充，他在我国东汉时期有一个著名唯物主义思想家王充，他在论衡论衡效力篇中说：效力篇中说：“古之多力者，身能负荷千钧，手能古之多力者，身能负荷千钧，手能决角引钩，使之自举，不能离地。决角引钩，使之自举，不能离地。”(大意是力气再大的人，大意是力气再大的人，自己也不能把自己举起来自己也不能把自己举起来)西楚霸王项羽西楚霸王项羽“力拔山兮气盖世力拔山兮气盖世”，真不知道是他双手拔，真不知道是他

3、双手拔山的力大，还是他双脚蹬地的力大山的力大，还是他双脚蹬地的力大缺少支点就撬不起地球；大力士不能自举；若双手拔山，缺少支点就撬不起地球；大力士不能自举；若双手拔山，必必“脚踏实地脚踏实地”，这些都向我们显示了一个道理：力是物体与，这些都向我们显示了一个道理：力是物体与物体间的相互作用，施力物体和受力物体必同时存在物体间的相互作用，施力物体和受力物体必同时存在请你思考：请你思考：1力的实质是什么？力的实质是什么？2力能离开物体而存在吗？力能离开物体而存在吗？3施力物体与受力物体一定同时存在吗？施力物体与受力物体一定同时存在吗？1 1、定义：、定义：物体与物体之间的相互作用物体与物体之间的相互作

4、用力不能离开物体施力物体和受力物体而力不能离开物体施力物体和受力物体而单独存在单独存在 物质性：物质性：一个力总是联系着两个物体，施力物和一个力总是联系着两个物体，施力物和受力物同时存在、同时作用受力物同时存在、同时作用相互性：相互性：一、力一、力:（ F ）力的单位：力的单位：2 2、力的、力的作用效作用效果：果：1) 力使物体的运动状态发生改变力使物体的运动状态发生改变2) 力是使物体产生形变的原因力是使物体产生形变的原因力不仅有大小，还有方向力不仅有大小，还有方向B:矢量性：矢量性：知识精析知识精析一、相互作用的特点一、相互作用的特点1力的产生离不开物体力的产生离不开物体(施力物体施力物

5、体产生力的物体，产生力的物体，受力物体受力物体受到力的物体受到力的物体)，而且有两个物体同时存在才能，而且有两个物体同时存在才能产生力产生力2物体之间的力是相互的，甲物体作用于乙物体，乙物体之间的力是相互的，甲物体作用于乙物体，乙物体也同时作用于甲物体，施力物体必然也是受力物体，受物体也同时作用于甲物体，施力物体必然也是受力物体，受力物体必然也是施力物体，物体间的这一对相互作用力总是力物体必然也是施力物体，物体间的这一对相互作用力总是同时产生，同时消失，不存在先后和因果关系同时产生，同时消失，不存在先后和因果关系3物体间发生相互作用有两种情况：一是两个物体直物体间发生相互作用有两种情况：一是两

6、个物体直接接触时可能发生相互作用如：用手压桌子时产生的压力接接触时可能发生相互作用如：用手压桌子时产生的压力就是直接接触产生的；二是两个物体并未直接接触而发生相就是直接接触产生的；二是两个物体并未直接接触而发生相互作用例如：两块磁铁相隔一定距离时虽未直接接触，但互作用例如：两块磁铁相隔一定距离时虽未直接接触，但它们之间存在磁场力它们之间存在磁场力4力的作用效果有时表现为形变力的作用效果有时表现为形变(如：物体被拉伸、压如：物体被拉伸、压缩、扭转、剪切等缩、扭转、剪切等)，有时表现为物体运动状态的改变，有时表现为物体运动状态的改变(如：如：物体运动速度的大小改变、方向改变或大小和方向同时改变物体

7、运动速度的大小改变、方向改变或大小和方向同时改变)，有时两者同时出现有时两者同时出现二、力的图示和力的示意图二、力的图示和力的示意图1用力的图示来表示力的三要素的具体步骤用力的图示来表示力的三要素的具体步骤(1)选定标度，选某一长度表示多少牛顿的力选定标度，选某一长度表示多少牛顿的力(2)沿力的方向并从力的作用点开始，按一定比例画出一沿力的方向并从力的作用点开始，按一定比例画出一线段线段(3)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2选标度时，注意根据力的大小做恰当的选择，能在选标度时，注意根据力的大小做恰当的选择，能在图中非常直观、方便地看到这个力，还要使画图匀称美观，图

8、中非常直观、方便地看到这个力，还要使画图匀称美观，还要注意不能用不同标度画同一物体受到的力还要注意不能用不同标度画同一物体受到的力3力的图示是用作图法直观形象地表示力，力的三要力的图示是用作图法直观形象地表示力，力的三要素均能在力的图示中找到，力的示意图则不同，它可以表示素均能在力的图示中找到，力的示意图则不同，它可以表示出力的作用点和方向，但线段的长短并不表示力的大小出力的作用点和方向，但线段的长短并不表示力的大小三、探究重力三、探究重力1对重力的认识对重力的认识(1)重力的产生：重力是由于物体受到地球的吸引而产生重力的产生：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的即重力的施力物体是地球，但不能

9、说重力就是地球对物的即重力的施力物体是地球，但不能说重力就是地球对物体的吸引力，由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对体的吸引力，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重力是非接触力，它与物体的运动情况和接物体的吸引力重力是非接触力，它与物体的运动情况和接触面的情况无关触面的情况无关(2)重力的大小：重力的大小是由物体的质量和所处的地重力的大小：重力的大小是由物体的质量和所处的地理位置共同决定的，即理位置共同决定的，即Gmg.在同一地点，重力大小与质量在同一地点，重力大小与质量成正比，在不同地点，如：在地球上的不同纬度，离地面的成正比，在不同地点，如：在地球上的不同纬度，离地面

10、的高度不同，高度不同，g有微小改变，则同一物体的重力也有所不同有微小改变，则同一物体的重力也有所不同(3)重力的方向：重力的方向是竖直向下，不能说成重力的方向：重力的方向是竖直向下，不能说成“垂垂直向下直向下”，也不能说成，也不能说成“指向地心指向地心”“竖直向下竖直向下”是垂直于当是垂直于当地的水平面向下，而地的水平面向下，而“垂直向下垂直向下”可以垂直于任何支持面向下；可以垂直于任何支持面向下；物体只有在赤道或两极上时，重力的方向才指向地心，其他物体只有在赤道或两极上时，重力的方向才指向地心，其他位置并不能指向地心重力的方向也不受其他作用力的影响，位置并不能指向地心重力的方向也不受其他作用

11、力的影响，与物体的运动状态也没有关系与物体的运动状态也没有关系2对重心的理解对重心的理解(1)重心概念的提出，采用了重心概念的提出，采用了“等效等效”的观点，的观点，“等效等效”意味意味着作用效果相同着作用效果相同(2)重心是重力的重心是重力的“等效等效”作用点，认为物体各部分受到的作用点，认为物体各部分受到的重力集中于一点，可以使研究的问题大大简化它不是物体重力集中于一点，可以使研究的问题大大简化它不是物体上实际存在的特殊点，也不是物体上最重的点上实际存在的特殊点，也不是物体上最重的点(3)物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外例物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外例如：一个圆形平

12、板的重心在板上，而一个质量分布均匀的铁如：一个圆形平板的重心在板上，而一个质量分布均匀的铁环的重心就不在环上环的重心就不在环上(4)重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关但一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置也无关但一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置也将发生变化将发生变化方法指导方法指导一、正确理解力的概念一、正确理解力的概念例例1 1下列说法正确的是下列说法正确的是()A拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体体，没有受力物体B运动员将足球踢出，球在空中飞行

13、是因为球受到一运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力个向前的推力C甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力，而乙对甲甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力，而乙对甲没有力没有力D两个物体发生相互作用不一定相互接触两个物体发生相互作用不一定相互接触分析分析力是物体对物体的作用，有力的产生必定同时有力是物体对物体的作用，有力的产生必定同时有施力物体和受力物体，利用力的相互性和物质性可以判断一施力物体和受力物体，利用力的相互性和物质性可以判断一个力是否存在个力是否存在解析解析选项选项内容指向，联系分析内容指向，联系分析结论结论A拳击手未击中对方，说明拳击手与对方之间没有相互作用，拳击手未击中

14、对方，说明拳击手与对方之间没有相互作用，因为没有受力物体的力是不存在的，所以此时也不存在因为没有受力物体的力是不存在的，所以此时也不存在拳击手是施力物体的问题拳击手是施力物体的问题.错误错误B踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的.错误错误C由力作用的相互性可知，甲推乙的同时，乙也推甲由力作用的相互性可知，甲推乙的同时，乙也推甲.错误错误D物体间发生相互作用时，可以直接接触也可以不相互接物体间发生相互作用时，可以直接接触也可以不相互接触如

15、磁铁之间的相互作用触如磁铁之间的相互作用正确正确误区误区警示警示本题易误选本题易误选B.误认为运动的物体一定受到力的作用，如果一个物体误认为运动的物体一定受到力的作用，如果一个物体力，则一定能找到施加这个力的施力物体据此可判断力，则一定能找到施加这个力的施力物体据此可判断B是错误是错误的的.2 2、用一根带有箭头的线段来表示力用一根带有箭头的线段来表示力3 3、只在图中画出力的只在图中画出力的作用点作用点和和方向方向，表示物体在这个方向上受到了力，表示物体在这个方向上受到了力1 1、力的三要素：大小、方向、作用点、力的三要素：大小、方向、作用点F2N6N二、力的表示二、力的表示作力的图示步骤：

16、作力的图示步骤：1. 1. 选取合适的标度；选取合适的标度；2. 2. 从作用点开始沿力的方向画一条线段从作用点开始沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线段上标出刻度出，线段上标出刻度，注意必须是整数倍注意必须是整数倍；3. 3. 在线段的末端加箭头表示力的方向；在线段的末端加箭头表示力的方向；4. 4. 标上力的大小和名称标上力的大小和名称画同一物体受多个力得图示时，表示各画同一物体受多个力得图示时，表示各力的标度应统一。力的标度应统一。4 4、测力计测力计( (弹簧秤弹簧秤) )二、力的图示二、力的图示例例2 2一个铁球在空中飞行

17、，所受重力为一个铁球在空中飞行，所受重力为120 N，方向竖，方向竖直向下，试画出重力的图示和示意图，并说明施力物体和受直向下，试画出重力的图示和示意图，并说明施力物体和受力物体力物体解析解析要严格按以下步骤画力的图示要严格按以下步骤画力的图示(1)选定标度：选选定标度：选1 cm长的线段表示长的线段表示30 N的力；的力；(2)用一矩形表示物体，从作用点沿力的方向画一线段，用一矩形表示物体，从作用点沿力的方向画一线段，线段的长度按选定的标度和力的大小画，线段上加上刻度，线段的长度按选定的标度和力的大小画，线段上加上刻度，如图甲所示，从如图甲所示，从O点竖直向下画一条点竖直向下画一条4倍于标度

18、倍于标度(1 cm)的线段；的线段；(3)在线段上加上箭头表示力的方向在线段上加上箭头表示力的方向也可以按照如图乙所示那样，不画物体，而用也可以按照如图乙所示那样，不画物体，而用O点表示点表示物体，画出力物体，画出力F的图示的图示画力的示意图如图丙所示，用一矩形表示物体，从物画力的示意图如图丙所示，用一矩形表示物体，从物体上向力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向然后标体上向力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向然后标明明F120 N即可这个重力的施力物体是地球，受力物体是即可这个重力的施力物体是地球，受力物体是铁球铁球点评点评 (1)画力的图示时一定要先选定合适的标度，并且画力的图示时一定要

19、先选定合适的标度，并且同一个图中只能选定一个标度，力的图示一定要把力的三要同一个图中只能选定一个标度，力的图示一定要把力的三要素充分体现出来素充分体现出来(2)力的示意图只是粗略地分析物体受到的某个力或几个力的示意图只是粗略地分析物体受到的某个力或几个力只注重力的方向和作用点，对力的大小表示没有严格要力只注重力的方向和作用点，对力的大小表示没有严格要求，在以后对物体进行受力分析时，只画力的示意图就可以求，在以后对物体进行受力分析时，只画力的示意图就可以了注意要把各力的作用点画在物体上了注意要把各力的作用点画在物体上变式训练变式训练1在图甲中木箱的在图甲中木箱的P点，用与水平方向成点，用与水平方

20、向成30角斜向上的角斜向上的150 N的力拉木箱；在图乙中木块的的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成点，用与竖直方向成60角斜向上的角斜向上的20 N的力把木块抵在墙壁上试作出甲、乙的力把木块抵在墙壁上试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图示意图解析解析甲图：选甲图：选6 mm线段表示线段表示50 N的力的力乙图：选乙图：选1 cm线段表示线段表示10 N的力的力丙图：丙图：二、重力1、重力重力: 是由地球吸引而使物体受到的力。是由地球吸引而使物体受到的力。 特点：特点：1.1.重力是非接触力重力是非

21、接触力2.2.重力的施力物体是地球重力的施力物体是地球 3. 3.重力的大小，可以由弹簧测力计测量重力的大小，可以由弹簧测力计测量 4. 4.重力与质量的关系：重力与质量的关系：G = mg g = 9.8 N/kg 5.重力的方向：重力的方向：竖直向下而，不是垂直向下竖直向下而，不是垂直向下定义定义: :一个物体的一个物体的各部分都要受到各部分都要受到重力的作用，从重力的作用，从效果上看，我们效果上看，我们可以认为各部分可以认为各部分受到的重力集中受到的重力集中作用于一点，这作用于一点，这一点叫做物体的一点叫做物体的重心重心. .G1G2G3GiGi+1GnG等等效效重心的定义：重心的定义：

22、影响重心位置的因素影响重心位置的因素质量分布均匀，形状质量分布均匀，形状规则的物体重心位置规则的物体重心位置在几何中心在几何中心物体的重心除了跟物体物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关体内质量的分布有关4 4、重心、重心 ：重力的作用点：重力的作用点影响重心的因素：质量分布和形状影响重心的因素：质量分布和形状重心的位置可以在物体上也可以在物重心的位置可以在物体上也可以在物体外体外有时候可以将物体看作质量集中于重有时候可以将物体看作质量集中于重心的质点心的质点实验法实验法（悬挂法或支撑法）悬挂法或支撑法）只适用于只适用于薄板状薄板状的物体的物体存在于存在

23、于一切物体一切物体之间，相互作用之间，相互作用的强度的强度随距离的增大而减小。随距离的增大而减小。存在于存在于电荷与电荷、磁体与电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之间磁体、电流与电流之间，他们本质上是同一种，他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相互作用的不同表现，作用规律与万有引力相似。似。存在于原子核内存在于原子核内质子质子、质质子质子、质子与中子、中子与中子子与中子、中子与中子之间，它是之间，它是短程力短程力，作，作用范围只有约用范围只有约1015m。在放射现象中发现的，也是在放射现象中发现的，也是短短程力程力。强度只有强相互作用的。强度只有强相互作用的1012 把物

24、体各部分受到的重力视为集中于某一把物体各部分受到的重力视为集中于某一点，这个点就是点，这个点就是 重力的等效作用点重力的等效作用点-重心。2.重心的找法重心的找法（1）质量分布均匀、形状规则的物体：其重心位置在物体的几何中心。例如：找出碗、碟、物理课本、篮球、铅球、救生圈等的重心。注意：重心不一定在物体上重心不一定在物体上。以下几种说法中正确的是以下几种说法中正确的是( )A.一个挂在绳子上的物体一个挂在绳子上的物体,它所受到的重力就是悬它所受到的重力就是悬 绳上拉它的力绳上拉它的力B.地球上的物体只有静止时才受到重力作用地球上的物体只有静止时才受到重力作用C.物体受到的重力就是由于地球吸引而

25、产生的物体受到的重力就是由于地球吸引而产生的D.质量为质量为m的物体受到的重力大小为的物体受到的重力大小为mg,所以只要所以只要 m一定，它的重力大小就保持不变一定，它的重力大小就保持不变课堂训练课堂训练C关于物体的重心关于物体的重心,下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A.物体的重心一定在物体上物体的重心一定在物体上 B.用线竖直悬挂的物体静止时用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心线的方向一定通过重心 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

26、时，其重心在体内位 置不变。置不变。 E.物体的重心就是物体上最重的点物体的重心就是物体上最重的点 F.重心是物体各部分所受重力作用的等效作用点重心是物体各部分所受重力作用的等效作用点 G.物体的重心可以不在这个物体上，但有规则形状的物体的重心可以不在这个物体上，但有规则形状的 均匀物体的均匀物体的 重心就一定在物体上重心就一定在物体上 F.形状规则的物体的重心必与其几何中心重合形状规则的物体的重心必与其几何中心重合课堂训练课堂训练BCFAB5NF=20N1、物体、物体A对对B的压力是的压力是20N，如图所示，如图所示，试画出这个力的图示。试画出这个力的图示。2 2、关于力的下述说法中正确的是

27、、关于力的下述说法中正确的是A A力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用B B只有直接接触的物体间才有力的作用只有直接接触的物体间才有力的作用C C力可以离开物体而独立存在力可以离开物体而独立存在D D力的大小可以用天平测量力的大小可以用天平测量A3 3、下列说法正确的是：、下列说法正确的是：A A、子弹从枪口射出，能打到很远的距离，是、子弹从枪口射出，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用。因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用。B B、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有作用，、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有作用，乙对甲没有力的作用乙对甲没有力的作用C C、只有有生命或有动

28、力的物体才会施力，无、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力不会施力。生命或无动力的物体只会受力不会施力。D D、任何一个物体，一定既是受力物体，也是、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体。施力物体。D4.关于重力的方向,下列说法中正确的是()A.重力的方向总是垂直向下B.重力的方向总是竖直向下C.重力的方向总是和支持物的支持面垂直D.物体处在地面上的任何位置时所受重力的方向都相同D5.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分()A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了B.重力和重心都没改变C.重力减小,重心位置没有改变D.重力减小,重心不存在了