内容正文:
第1节 重力与重心
【核心素养目标】
物理观念
了解重力的内涵,能用重力的概念和规律说明生活中的相关现象,解决一些相关的实际问题。
科学思维
能通过做图表示力的大小和方向;能对重力进行分析、测量和计算。
科学探究
探究影响重心的因素,会设计实验探究薄板的重心。
科学态度与责任
有学习物理的兴趣,知道实事求是和他人合作的重要性,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:物体与物体之间的相互作用, 力的作用效果使物体形状、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。
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。
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:物体的各个组成部分都受重力的作用,从效果上看可认为重力作用在一个点上,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.重心的高低会影响物体的稳定。
1.判断正误
(1)只要两个力的大小、方向相同,这两个力的作用效果就相同。(×)
(2)重力的大小会随位置变化,方向总是竖直向下,所以方向不变。(√)
(3)重心的位置可以不在物体上。(√)
(4)物体的稳定程度与重心高低有关。(√)
(5)一个物体的重心是唯一确定的,与形状变化无关。(×)
2.链接实景
(1)如图甲所示,地球表面的一切物体,不论静止的、运动的,不论与地面是否接触。都会受到地球的什么力作用?其方向怎样?
(2)建筑工人在施工时总会用如图乙所示的装置检测墙壁,该装置我们称之为“重垂线”。
请思考:为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直?
提示: (1)都会受到重力作用,方向竖直向下。
(2)因为重力方向始终竖直向下。
知识点一 力和力的描述
如图甲、乙描述的是“三毛”拉车的情景。哪幅图画出的是拉力的图示?为什么?哪幅图是拉力的示意图?为什么?
提示: 甲图是拉力的图示,因为有标度;乙图是拉力的示意图,它没有标度。
1.力的四性的认识
物质性
(1)力是物体对物体的作用,没有脱离物体而独立存在的力
(2)对于一个指定的力,一定同时存在受力物体和施力物体
相互性
(1)物体之间力的作用是相互的。只要一个物体对另一个物体施加了力,那么另一个物体也一定同时对这个物体施加了力
(2)力总是成对出现的。施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体
矢量性
力不仅有大小,而且有方向,是矢量
独立性
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改变
2.力的图示与力的示意图的画法
作图步骤
力的图示
力的示意图
选标度
选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)
画线段
从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度
从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段
标方向
在线段的末端标出箭头,表示方向
在线段的末端标出箭头,表示方向
如图所示,静止的木块对桌面的压力为6 N,试画出压力的图示,说明施力物体和受力物体;并画出木块所受重力和支持力的示意图。
[思路点拨] 解此题可按以下思路
解析: (1)画力的图示时,要按照以下步骤进行:
①选定标度→选适当长度的线段表示2 N的力。
②确定线段→从作用点起沿力的方向画一线段,线段长短按标度和力的大小画,线段标上刻度。如图甲所示,从O点竖直向下画一条三倍于标度的线段。
③标注方向→在线段上加箭头表示力的方向。
为了简便,也可以依照图乙来画。压力的施力物体是木块,受力物体是桌面。
(2)画力的示意图时,只需画出力的作用点和方向,对线段的长短没有严格要求。图丙为木块所受重力和支持力的示意图,也可以依照图丁那样用一个点表示木块,画出重力和支持力的示意图。
答案: 见解析
画力的图示的“四定”“三标”
(1)“四定”:一定作用点,二定作用线,三定标度,四定线段长度;
(2)“三标”:一标力的方向,二标力的符号,三标力的数值。
针对练1.下列说法正确的是( )
A.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的
B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力
C.甲用力把乙推倒,只是甲对乙有力,而乙对甲没有力
D.甲用力推乙,没有推动,