第3章 第1节 力 重力-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用书word(教科版)
第三章 相互作用
第1节 力 重力
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
1.力的定义:力是物体与物体之间的一种相互作用。
2.力的作用效果:使物体的形状、运动状态发生变化。
3.力的单位:力的单位是牛顿,简称牛,用符号N表示。
4.力的矢量性:力是既有大小又有方向的矢量。
5.力的三要素:大小、方向和作用点。
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:力的大小。
②箭头指向:力的方向。
③箭尾(或箭头)的位置:力的作用点。
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(2)力的示意图: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。
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。
二、重力及其大小和方向
1.重力的定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.重力的大小:可用公式G=mg计算得出,式中的比例系数g=9.8 N/kg。
3.重力的方向:竖直向下,与水平面垂直。
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。
三、重心 重力的测量
1.重心:物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某一点,这个点就是重力的作用点,叫作物体的重心。
2.重心位置的影响因素
(1)质量分布均匀物体:重心的位置只与物体的形状有关。具有中心对称的均匀物体,重心就在它的对称中心。
(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,还跟物体内质量的分布情况有关。
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。
3.重力的测量:重力的大小可以用弹簧测力计测量,测量时使物体保持静止,这样测力计的示数就等于物体所受重力的大小。
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。
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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。 (√)
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)空中人所受的重力的受力物体是人,施力物体是地球。
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