4..1《重力与重心》教案(鲁科版必修1).pdf
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1、1 / 13 4. 1 重力与重心 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。hKbTB9lEiq 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:重力 学习难点:重力 基本相互作用 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:直接接触不
2、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 2 / 13 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。 hKbTB9lEiq 5力的作用效果 使受力物体发生形变; 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。 hKbTB9lEiq 二、力的图示 1力可以用一根带箭头
3、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 。 hKbTB9lEiq 2画力的图示的步骤 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 3 / 13 是所图示的力的1/n ,n 为除“ 1”以外的正整数。 hKbTB9lEiq 画一个方块或一个点表示受力物体
4、,并确定力的作 用点。 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 。hKbTB9lEiq 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:箭尾通常画在力的作用点上。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。 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。 hKbTB9lEiq 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
5、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 性质力:重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力 等。 效果力:支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心 4 / 13 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
6、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。 hKbTB9lEiq 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。 hKbTB9lEiq 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。 5 / 13 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
7、受重力作用。重力与运 动状态和接触面情况均无关。hKbTB9lEiq 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。 hKbTB9lEiq 3 重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定 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
8、恒定不变。 hKbTB9lEiq 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=98Nkg,表示质量是1kg 的物 体受到的重力是 98N 。hKbTB9lEiq 重力的大小可以用弹簧秤测出。其依据的原理是二力 6 / 13 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 (
9、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。hKbTB9lEiq 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。hKbTB9lEiq 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
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