内容正文:
第1节 重力与重心
学习目标
课标解读
1.知道力的作用的相互性及作用效果,会画力的图示和力的示意图。
2.知道重力产生原因及重力的大小,会测量重力。
3.理解什么是重心,会确定物体重心的位置。
1.通过力的图示和力的示意图的辨析,体会科学思维的培养过程。
2.通过重力和重心概念的建立,体会物理观念的形成。
一、力的描述
1.力的定义:物体与物体之间的相互作用,能使物体的形状、运动状态发生变化。
2.力的单位:力的单位是牛顿,简称牛,符号N。
3.力的矢量性:力是既有大小又有方向的矢量。
4.力的图示:可以用一条带箭头的线段表示力。线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭头(或箭尾)所在的位置表示力的作用点,线段所在的直线称为力的作用线。
二、重力及其测量
1.重力的定义:由于地球吸引而使物体受到的力。
2.重力的测量:重力的大小可以用弹簧测力计测出,测量时物体必须保持静止,这样物体对测力计的拉力才等于物体受到的重力,体检时常用磅秤来测量体重。
3.重力的大小:可用公式G=mg计算得出,式中g是比例系数,g=9.8 N/kg。
4.重力的方向:总是竖直向下。
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的重力作用集中于一点,这一点称为物体的重心。
2.决定物体重心位置的因素
(1)物体的形状;
(2)物体的质量分布。
3.物体重心与稳定的关系:重心越高,物体的稳定性越差;重心越低,物体的稳定性越好。
1.思考判断
(1)只有接触的物体间才会有力的作用。( × )
(2)力的作用效果仅由力的大小决定。( × )
(3)重力是由于地球的吸引而产生的,但它的方向不一定指向地心。( √ )
(4)质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大。( × )
(5)质量分布均匀的物体,其重心一定在物体的几何中心。 ( × )
(6)重心是物体上最重的一点,所以一定在物体上。( × )
2.思维探究
(1)在足球场上,运动员把球踢飞,球由静止变为运动,说明球的运动状态发生了改变;图中,弹簧被拉长或压缩,说明弹簧发生了形变。结合以上现象,思考以下问题:
①力有哪些作用效果?
②图中,手压缩弹簧过程中,手压弹簧的力,谁是施力物体?谁是受力物体?
答案:①力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态。②手是施力物体,弹簧是受力物体。
(2)有一批记者乘飞机从上海到西藏旅游。问:
①他们托运的行李与在上海时比较,行李的质量将怎么变化?
②所受重力的大小将怎么变化?
答案:①质量不随地理位置而改变,故质量不变;②由于重力加速度随高度的升高而减小,故重力变小。
(3)通过图中确定的重心位置思考一下,物体的重心是不是一定在物体上面呢?
答案:不一定。如C、D、E三图中。
要点一 对力的深入理解
甲、乙两图中球和竹子的状态发生了怎样的变化?发生变化的原因是什么?
答案:甲图中球的运动状态改变了;乙图中竹子发生了形变。原因是球和竹子受到了力的作用。
1.力的性质
物质性
力是物体对物体的作用,力不能离开物体而独立存在,每个力的产生必须同时联系两个物体,即施力物体和受力物体
相互性
物体之间的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体,力总是成对出现的,且物体间的这一对力总是同时产生、同时变化、同时消失,不存在先后关系
矢量性
力是矢量,力不仅有大小,而且有方向,在计算时遵循矢量计算法则
独立性
几个力同时作用在同一个物体上,每一个力对物体产生的效果均不因其他力的存在而受到影响
2.力的作用效果
[例1] 下列关于力的说法中,正确的是( B )
A.只有直接接触的物体之间才有可能有力的作用
B.力不可以脱离物体而单独存在
C.只施力而不受力的物体是存在的
D.只要力的大小、方向相同,力的作用效果就相同
解析:物体之间不直接接触也能产生力的作用, 比如重力,故A错误;力是物体与物体之间的相互作用,不能离开物体而独立存在,一个力既有施力物体,又有受力物体,故B正确;施力物体同时也是受力物体,故C错误;力的作用效果还与作用点有关,故D错误。
关于力的理解的三大误区
(1)误认为物体可以只受力不施力。事实上,只要一个物体受到力的作用,它必然对施力物体也施加了作用力。
(2)误认为力只发生在相互接触的物体之间,事实上,力既可发生在相互接触的物体之间,也可发生在不直接接触的物体之间。
(3)误认为只有有生命的人或动物才能产生力的作用。事实上任何物体都可以作为施力物体,都可以对其他物体施加力的作用。
[针对训练1] 下列关于力的作用效果的叙述中,说法错误的是( A )
A.力作用在物体上,必定同时出现形变和运动状态的改变
B.物体的运动状态发生改变,则物体必定受到力的作