高中物理第3章相互作用3.1重力与重心教案1鲁科版必修1(I)

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1、3.1重力与重心教学目标: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。4.知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。教学重难点:重力重心力的图示主要内容:一、力是物体间的相互作用1.力的物质性:2.力的相互性:4.力的矢量性: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

2、,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。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

3、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

4、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。此时可引入例题具体分析四、力的分类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。-3-②效果力:支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。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

5、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

6、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,

7、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

8、: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

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