3.1 重力与重心 课件-2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

第3章 相互作用 第1节 重力与重心 为什么水往低处流? 为什么“飞”的再高的物体最终都会落回地面? 为什么玩具会变形? 1.知道力是物体间的相互作用,知道力是一个矢量。 2.知道力可以用力的图示和力的示意图来描述。 3.知道重力的概念,知道重力的大小和方向及其在生活中的应用。知道重力的测量和计算方法。 4.知道重心的概念,会判断物体的重心。知道重心的高低会影响物体的稳定性。 学习目标 知识点一:力的描述 如图所示是足球撞击球网的瞬间。结合初中所学知识讨论回答下列问题: 足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力,球网对足球有没有作用力?若有,该力对足球产生了什么样的作用效果? 球网对足球有力的作用。改变足球的运动状态。 新知学习 1、力 (3)力的性质: (2)单位: (1)定义: 力是物体和物体之间的相互作用。 牛顿,简称牛,用符号F表示。 物质性 相互性 矢量性 不能离开物体独立存在 施力物体也是受力物体 力是矢量,既有大小又有方向 新知学习 拳击手一拳击出,没有击中对方。 (1)有同学说“这时只有施力物体,没有受力物体”,这种说法对吗? (2)还有同学说“这时拳头施出了力,但没受到力,说明力的作用不是相互的”,这种说法对吗? (1)不对,拳击手没击中对方,说明拳击手和对方之间没有相互作用,但手臂各段之间有相互作用。 (2)不对,拳击手没击中对方,说明拳击手和对方之间没有相互作用,但拳头与手臂之间有相互作用力。 新知学习 力是物体发生形变的原因。 力是物体运动状态改变的原因。 (4)作用效果: 使物体的形状发生改变 使物体的的运动状态发生改变 新知学习 7 练一练 下列有关力的说法中正确的是( ) A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体 B.力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体 C.力是物体对物体的作用,如果找不到施力物体或受力物体,这个力就不存在 D.不接触的物体间也可以产生力的作用。例如,磁铁吸引铁钉,可见力可以离开物体单独存在 C 新知学习 2、力的描述 (1)力的三要素: (2)力的图示: (3)力的示意图: 力的大小、方向、作用点 用一条带箭头的线段来表示力:线段的长短表示力的大小,箭头指向表示力的方向,箭尾(或箭头)所在位置表示力的作用点,线段所在的直线表示力的作用线。 只画出带箭头的线段来表示物体在这个方向上受到了力的作用,对线段的长度没有严格要求。 新知学习 9 水平桌面对书产生5N的支持力 把物体用3N的力压在墙壁上 F=5N 2.5 N 1.5 N F=3N 1.画出以下力的图示: 练一练 新知学习 2.请同学们作出一小车受水平向左的80 N的力的图示和示意图. 力的图示 力的示意图 20N F F = 80N 甲 乙 新知学习 知识点二:重力及其测量 掉落的苹果 飞舞的落叶 思考:为什么苹果和落叶总是落向地面呢? 如图所示,树上的苹果会落向地面;树上的落叶也会落向地面。 1.重力 新知学习 12 (1)概念: 产生原因: 施力物体: 受力物体: 因地球的吸引而使物体受到的力称为重力。物体所受重力的大小常简称为物重,用字母G表示。 地球吸引 地球 地面上和地面附近的一切物体 新知学习 13 (2)大小: a.用工具测量:弹簧测力计、电子秤等,测量时使物体保持静止。 b.用公式计算:物体所受的重力G与其质量m的关系为G=mg。式中的比例系数g=9.8 N/kg。 (3)方向: 重力的方向总是竖直向下。 新知学习 14 上述几个图中,重垂线是利用了什么原理? 利用了重力的方向总是竖直向下的原理 新知学习 四种基本相互作用 1.万有引力:存在于一切物体之间,相互作用的强度随距离的增大而减小. 2.电磁相互作用:存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之间,他们本质上是同一种相互作用的不同表现,作用规律与万有引力相似. 3.强相互作用:存在于原子核内质子与质子、质子与中子、中子与中子之间,它是短程力,作用范围只有约10-15 m. 4.弱相互作用:在放射现象中发现的,也是短程力, 强度只有强相互作用的10-12倍 新知学习 2.物体的重心 每一部分都受到重力 等效 各部分的重力集中于一点 在研究物体的运动时(当物体的大小和形状可忽略时) 可以认为物体所有 质量都集中在某一点 等效 质点 研究重力对一个 物体的作用效果时 重心 等效 可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某一点,这个点是重力的等效作用点 任何一个物体都有重心,而且只有一个重心。 (1)重心的位置 新知学习 重心在哪??? 质量分布均匀的物体,重心位置与物体形状有关 圆板 铅球 圆柱体 a.形状规则(中心对称或轴对称) 重心位置在几何中心处 新知学习 圆环 篮球 圆筒 重心既可以在物体上,也可以不在物体上。 重心一定在物体上么? 新知学习 用悬挂法找薄板的重心 b.形状不规则 A B A B O D E 质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体的形状有关,还和质量分布有关。 重心的位置会发生改变 新知学习 关于重心理解的五点注意 ①不是真实作用点,是等效作用点; ②不是最重的点; ③不一定在物体的几何中心 ; ④可以不在物体上; ⑤与物体的位置、放置状态及运动状态无关 新知学习 (2)重心与稳定性 不倒翁 走钢丝 重心越低,稳度越大 实际应用: 高大的建筑通常建成上小下大 装运货物时,我们通常把轻的放上面,重的放下面 新知学习 练一练 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位置不同,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其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下作用点 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 新知学习 一、力的描述 1、定义:力是物体与物体之间的相互作用,能使物体的形状、运动状态发生改变。 2、力的三要素:大小、方向、作用点 3、力的表示方法:力的图示、力的示意图 二、重力及其测量 1、定义:物体由于地球的吸引而受到的力。 2、大小:(1)公式:G=mg;(2)测量:弹簧测力计等 3、方向:竖直向下 三、物体的重心 1、任何一个物体都有重心,而且只有一个重心 2、重心的位置是可以变化的 3、物体的稳度与重心的位置有关 课堂总结 $$