3.1 重力（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修 第一册（粤教版2019）

第一节　重力 课程内容要求 核心素养提炼 1.知道重力产生的原因、大小和方向．会测量物体重力的大小． 2．知道重心的概念，初步体会等效替代的思想，体会引入重心概念的意义． 3．会画力的图示和示意图． 4．了解重力在工农业生产和日常生活中的应用． 1.物理观念：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运动状态发生改变．能分析施力物体和受力物体． 2．科学思维：通过观察和亲身感受，概括出重力的产生、方向、大小的特点，培养学生归纳总结知识的能力． 3．科学探究：培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神． 4．科学态度与责任：培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风． 1．重力 (1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力． (2)大小：G＝mg，g为自由落体加速度． (3)方向：总是竖直向下． 2．力的表示 (1)力的图示：用有向线段表示力的方法． ①有向线段的长短表示力的大小； ②箭头表示力的方向； ③箭尾(或箭头)表示力的作用点． (2)力的示意图：在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向． [思考] 图甲所示，苹果落向地面；图乙所示，建筑上应用重垂线检测墙壁是否竖直． (1)为什么树上的苹果总要落向地面？ (2)为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直？ 提示　(1)因为受重力作用． (2)因为重力的方向总是竖直向下的． 1．定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心． 2．重心位置的决定因素：(1)物体的形状；(2)物体的质量分布． 3．重力是竖直向下的原理可以应用到建筑、抛出物体等方面． [判断] (1)物体的重心一定在其几何中心位置．(×) (2)物体重心的位置不一定在这个物体上．(√) 探究点一　对重力、重心的理解 如图所示，身体素质和技术相当高的跳高运动员，为什么采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成绩好呢？ 提示　跳高运动员在越过相同高度的横杆时，采用“背越式”的运动员的重心比采用“跨越式”的运动员的重心升高的高度小，因此运动员越过相同高度的横杆，“背越式”跳法要比“跨越式”容易些，所以采用“背越式”的运动员要比采用“跨越式”的运动员成绩好． 1．重力大小 (1)同一地点，不同物体重力的大小与其质量成正比．即G＝mg，其中g是自由落体加速度．g的单位既可以是N/kg，又可以是m/s2，而且1 N/kg＝1 m/s2(在第四章我们将会证明这两个单位是相同的). (2)不同地点，同一物体在地面上所在位置的纬度越高，g值越大，所受重力越大；在地球上空的位置海拔越高，g值越小，所受重力越小． (3)重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关． 2．对重力方向的理解 重力的方向总是竖直向下，竖直向下不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心． 3．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用于重心． (2)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． (3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、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，其重心在物体上的位置也发生变化． (4)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，可用支撑法或悬挂法来确定其重心． 关于物体的重力和重心，下列说法正确的是(　　) A．物体所受重力是由于受到地球吸引而产生的，所以方向总是垂直于地面向下 B．同一物体在地球上的不同位置，当用不同弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的，当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同 C．物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点 D．形状规则的物体(如正方体)，其重心一定在其几何中心处 C　[重力的方向是竖直向下，与水平面垂直，但不一定与地面垂直，A错误；重力的大小取决于物体的质量和重力加速度的大小，与测量工具无关，不同地点重力加速度不同，重力大小不同，无论用同一弹簧测力计，还是用不同弹簧测力计，测量结果均不同，B错误；物体的重心是重力的等效作用点，其位置不仅与其几何形状有关，还与质量分布有关，C正确，D错误．] [训练1]　歼­20战机是我国最新研制出的第五代隐身重型歼击机．它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊．关于歼­20战机的受力，下列说法正确的是(　　) A．战机受到的重力指向地心 B．战机受重力的同时，也对地球产生引力 C．战机向前运动的推力无施力物体 D．战机匀速飞行，它不受重力作用 B　[重力的方向竖直向下，不一定指向地心，选项A错误；由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生引力，选项B正确；任何力都有施力物