2022年高中物理必修第一册3.1 重力与弹力 课件PPT

第三章相互作用 1重力 基本相互作用 1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。4.知道物体重心的含义。5.知道重力产生的原因及其定义。 一二三一、力和力的图示 一二三 一二三提示:甲图说明球的运动状态改变了;乙图说明竹子发生了形变。原因是球和竹子受到了力的作用。 一二三温馨提示重力的方向竖直向下,是指与水平面垂直向下。 一二三三、四种基本相互作用自然界中的四种基本相互作用是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。 一二三一、对力的正确理解 一二三温馨提示在力学中,我们的研究对象是“受力物体”。在谈到一个具体的力时,首先应该强调受力物体,其次再指出施力物体。在以后的学习中,当我们研究物体在力的作用下运动变化的规律时,重要的是明确研究对象(受力物体)受到的力。 一二三二、力的图示和力的示意图 一二三温馨提示力的图示与力的示意图是不同的。力的图示不仅要表示出力的作用点和力的方向,还要表示出力的大小,而力的示意图只要表示出力的作用点和力的方向就行了。因此,在力的图示中,必须标明标度,表示力的有向线段的长度必须严格按比例确定;而在力的示意图中,对表示力的有向线段的长度就没有如此严格的要求。在对物体进行受力分析时,一般只需画出力的示意图。 一二三三、对物体重心的理解1.重心是一个等效作用点:一个物体的各个部分都分别受到重力的作用,从效果上看,可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,即物体的重心,如图所示,引入重心的概念,整个物体就可以用一个有质量的点来代替,从而使所研究的问题大大简化。要注意重心并非物体上最重的点,也并非只有这一点才受到重力的作用。2.物体重心的位置跟物体的形状和质量分布都有关系。 一二三3.重心的位置可能在物体上,也可能不在物体上。关于重心的位置,要通过实例分析,弄明白物体的重心可能在物体上,也可能在物体外;物体发生形变时,它的重心位置可能会发生变化。均匀直棒弯成圆环与曲尺状后重心的变化如图所示。 一二三4.悬挂法确定薄板重心的原理。我们知道,重力的作用线必通过重心,当将物体悬挂起来,物体除了在悬挂点受到竖直向上的拉力外,还受到竖直向下的重力作用。由二力平衡可知,重力和拉力一定作用在同一条直线上,故重力的作用线一定通过悬挂点,或者说重心一定位于过悬挂点的竖直线上。那么,在不同点两次将物体悬挂起来,两次竖直线的交点必定为物体的重心位置。 类型一类型二类型三【例题1】(多选)关于力的说法正确的是()A.力是物体对物体的作用B.若一物体是施力物体,则该物体一定同时也是受力物体C.只有互相接触的物体间才存在相互作用力D.磁铁间有作用力,说明力可以离开物体而独立存在解析:力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在,这是力的物质性。只要有力的作用,就一定同时存在施力物体和受力物体,但两者具有相对意义,因为力的作用是相互的,施力物体同时也将受到力的作用,是受力物体,直接接触的物体间可能产生力的相互作用,不接触的物体间也可能产生力的相互作用,如磁铁与磁铁之间、物体与地球之间都存在相互作用。故本题中选项A、B正确,选项C、D错误。 类型一类型二类型三答案:AB题后反思力是物体间的相互作用,一方面说明了力不能脱离物体而单独存在,另一方面说明了力作用的相互性,一个物体既是施力物体,同时也是受力物体。 类型一类型二类型三【例题2】如图所示,静止木块对桌面的压力为6N。试画出压力的图示,并说明施力物体和受力物体;画出木块所受重力和支持力的示意图。点拨:画力的图示首先要选定标度,根据题中所给的数据,确定用多长的标度来表示多大的力。画力的示意图对力的标度没有严格要求,但力的方向和力的相对大小不能画错。 类型一类型二类型三解析:画力的图示时,要严格按照以下步骤进行:(1)选标度:本题中选如答案图所示的线段表示3N的力。(2)从作用点沿力的方向画一线段,线段上加上标度。如答案图甲所示,从O点竖直向下画一条2倍于标度的线段。(3)线段上加箭头表示力的方向。(4)压力的作用点应画于桌面上。画力的示意图时,对线段的长短没有严格要求,只需画出力的作用点和方向。 类型一类型二类型三答案:压力的图示如图甲所示,压力的施力物体是木块,受力物体是桌子;木块所受重力和支持力的示意图如图乙。题后反思画力的图示应注意以下几点:(1)必须明确画出力的标度;(2)必须正确显示力的三要素;(3)切不可将力的图示与力的示意图混淆;(4)必要时须先确定物体的受力情况或力的相关要素。 类型一类型二类型三【例题3】如图所示,把一个平放着的、棱长为l的匀质立方体绕B'C'棱翻转,使对角面AB'C'D处于竖直平面内,则它的重心位置升高了多少?点拨:有规则形状的均匀物体的重心在其几何中心。 类型一类型二类型三题后反思本题涉及对重心概念的理解及有规则形状的均匀物体重心位置的确定。求解时要建立起空间概念,需要一定的立体几何知识。