3.1 重力与重心（课件PPT）- 【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第一册（鲁科版2019）

第3章　相互作用 第1节　重力与重心 核心素养导学 物理观念 (1)知道力是物体间的相互作用，会画力的图示和示意图。 (2)知道重力产生的原因、大小和方向。 (3)知道重心的概念。 科学思维 (1)会测量物体重力的大小。 (2)会用等效替代的方法确定物体的重心。 (3)体会力的两种表示方法的区别与联系。 科学态度与责任 初步体会等效替代的思想，体会引入重心概念的意义；培养学习物理的兴趣，知道物理学渗透在日常生活的方方面面。 一、力的描述 1．力的定义：力是物体和物体之间的__________。 2．力的作用效果：使物体的__________________发生变化。 3．力的单位：力的单位是_______，简称____，用符号____表示。 4．力的矢量性：力是既有大小又有方向的______。 5．力的三要素：______、方向和作用点。 相互作用 形状、运动状态 牛顿 牛 矢量 大小 N 6．力的表示方法 (1)力的图示：用一条带箭头的线段来表示力。 ①线段的长短：_________。 ②箭头指向：__________。 ③箭尾(或箭头)的位置：____________。 (2)力的示意图：只画出带箭头的线段来表示物体在这个______上受到了力的作用，对线段的长度没有严格要求。 任何一个力都独立地产生作用效果，使物体发生形变或使物体运动状态发生变化。　　 力的大小 力的方向 力的作用点 方向 二、重力及其测量 1．重力的定义：由于______吸引而使物体受到的力。 2．重力的测量：重力的大小可以用___________测出，测量时使物体保持_____，这样测力计的示数就等于物体所受重力的大小。 3．重力的大小：可用公式G＝___计算得出，式中的比例系数g＝_________。 4．重力的方向：总是__________。 物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受其他力无关。在同一地点，物体受到的重力与其质量成正比。　　 地球 弹簧测力计 静止 9.8 N/kg 竖直向下 mg 三、物体的重心 1．重心：物体的各部分都受重力作用，从效果上看可认为各部分所受到的重力集中作用于一点，这一点是重力的_____作用点，称为物体的重心。 2．重心位置的影响因素 (1)质量分布均匀物体：重心的位置只与____________有关。如果物体的形状是规则的，重心就在它的___________。 (2)质量分布不均匀物体：重心的位置除跟物体的形状有关之外，还跟___________分布情况有关。 3．物体重心与稳定性的关系：重心越___，物体的稳定性越差；重心越___，物体的稳定性越好。 等效 物体的形状 几何中心 物体的质量 高 低 重心是物体所受重力的等效作用点(等效思想)，重心不是最重的一点，也不是只有这一点才受重力的作用。　 1．观察下列图片，分析力的作用产生什么效果。 提示：甲图中力使撑杆发生形变；乙图中力使足球的运动状态发生改变。 2．如图所示，树上的苹果会落向地面；建筑工地上工人常用重垂线来检测墙壁是否竖直。 (1)为什么树上的苹果总要落向地面？为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢？ (2)苹果落向地面的过程，其重心位置相对于自身是否变化？ 提示：(1)苹果落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用；重垂线能检测墙壁是否竖直，是因为重力的方向是竖直向下的。 (2)物体的重心位置只与质量分布和形状有关。因此，苹果重心位置不变。 3．有一圆形的均匀薄板a，若将中央挖掉一个小圆板成一个圆 环b，如图所示，请对以下说法做出判断： (1)重心位置向外侧偏移，重力减小。 ( ) (2)重力和重心位置都没有变。 ( ) (3)重力减小，重心位置没有变。 ( ) (4)如果把圆形薄板放到真空中，其将不会受到重力作用。 ( ) × × √ × 4．(2022·厦门高一检测) 如图所示，公园里有一仿制我国古代欹 器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过 一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是 (　 ) A．水桶自身重力的大小 B．水管每秒出水量的大小 C．水流对桶撞击力的大小 D．水桶与水整体的重心高低 解析：水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水达到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，故D正确。 答案：D　 新知学习(一)|力的性质及作用效果 [任务驱动] 力是一个物体对另一个物体的作用。分析空中人所受的重力， 需要弄清以下几个问题： (1)谁受到的力，谁施加的力？ (2)怎样量度它的大小？ (3)它的方向如何？作用点在哪里？ 提示：(1