内容正文:
学案1 重力 基本相互作用
[目标定位] 1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示.2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念.3.了解自然界中四种基本相互作用.
一、力和力的图示
[问题设计]
做一做以下实验,看看会发生什么现象,总结力有哪些作用效果.
图1 图2
(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动,在小钢球的正前方放一磁铁(如图1),小钢球靠近磁铁时;
(2)在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁(如图2);
(3)分别用手拉和压弹簧.
答案 (1)小钢球的速度越来越大;(2)小钢球的速度方向发生了变化;(3)用手拉弹簧,弹簧伸长;用手压弹簧,弹簧缩短.
力的作用效果有:使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变.
[要点提炼]
1.力的特性
(1)力的物质性:力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而独立存在.我们谈到一个力时,一定同时具有受力物体和施力物体.
(2)力的相互性: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.[来源:学科网ZXXK]
(3)矢量性:力不仅有大小而且有方向.
2.力的作用效果:改变物体的运动状态或使物体发生形变.
说明 只要一个物体的速度变化了,不管是速度的大小还是速度的方向改变了,物体的运动状态就发生变化.
3.力的表示方法
(1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力.
①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把物体用一个点表示).
注意 (1)标度的选取应根据力的大小合理设计.一般情况下,线段应取2~5个整数段标度的长度.(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度.
(2)力的示意图:用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点.
[延伸思考]
是否只有接触的物体之间才有力的作用?举例说明.
答案 不是.例如:两个相距一定距离的同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引等.
二、重力
[问题设计]
秋天到了,金黄的树叶离开枝头总是落向地面;高山流水,水总是由高处流向低处;无论你以多大的速度跳起,最终总会落到地面上……试解释产生上述现象的原因.
答案 地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用.正是由于地球的吸引才会使物体落向地面,才会使水往低处流.
[要点提炼]
1.重力定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力.
2.产生原因:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力.但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”.
3.大小:G=mg,g为重力加速度,g=9.8m/s2,同一地点,重力的大小与质量成正比,不同地点重力的大小因g值不同而不同.(注意: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)
4.方向:重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下,也不是指向地心).
5.作用点:在重心上.
(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点.
(2)重心位置与质量分布和物体形状有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上.重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物体上.[来源:学.科.网]
一、对力的概念的理解
例1 下列关于力的说法中正确的是( )
A.甲用力把乙推倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
B.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受力,不会施力
C.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体
D.两个力的大小都是5N,则这两个力一定相同
解析 甲推乙的同时,乙也在推甲,力的作用是相互的,A错;不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时都会施力.例如马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上支撑书,B错;由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一个物体都受到别的物体的作用,是受力物体,同时也对其他物体施力,即又是施力物体,C对;力是矢量,比较两个力是否相同,除了比较其大小还要比较其方向,D错.
答案 C
二、力的图示和示意图
例2 在图3甲中木箱P点,用与水平方向成30°角斜向右上的150N的力拉木箱;在图乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角斜向左上的20N的力把木块抵在墙壁上.试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图.
图3
答案 如图所示
三、重力和重心的特点
例3 关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.当物体漂浮在水面上时重力会减小
B.放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力[来源:学,科,网]
C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上
D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变
解析 物体的重力与物体所处状态无关,A错;物体对