3.1 重力与重心 课件 -2026-2027学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

第1节　重力与重心 学习目标 1. 知道力的概念，掌握力的三要素及力的基本性质。 2. 能够根据题意画出力的图示和力的示意图。 3. 掌握重力的定义及产生的原因、大小、方向和作用点（重心），知 道影响重心的决定因素。 1. 力（1）定义：物体和物体之间的 作用。 （2）作用效果。 ①使物体 发生变化。物体的运动状态用速度来描述。只 要物体的速度变化了，不管是速度的 还是 改变了，都认 为这个物体的运动状态发生了改变。 ②使物体发生 ⁠。 相互 运动状态 大小 方向 形变 知识梳理： （3）力的三要素： 、 ⁠ 和 ⁠。 （4）力的单位：国际单位制中，力的单位是 ，简称牛，符 号是 ⁠。 （5）力的表示。 ①力的图示：能表示出力的 、 和 ⁠。 ②力的示意图：只表示出力的 和 ⁠。 大小 方向 作用点 牛顿 N 大小 方向 作用点 方向 作用点 2. 重力 （1）产生：由于 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 。重力的施力物体是 ⁠。 （2）大小：与物体的质量成 ， 即G＝ ⁠。 （3）方向： ⁠。 （4）重心：物体各部分受到的重力视为集中作用在一个点，这一点 就是重力的 作用点，称为物体的重心。质量分布均匀、形状规则 的物体的重心在其 中心上；形状不规则的薄物体，可用支撑法或 二次悬挂法来确定其重心。 地球 物重 地球 正比 mg 竖直向下 等效 几何 考点一　力的图示 例1　如图，一质量为0.6 kg的小物体放在倾角为30°的斜面上，用与 斜面平行、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动。请画出拉力F和小物 体所受重力的图示。（g取10 N/kg） 答案如图所示。 典例精析： 解析：物体的重力G＝mg＝0.6 kg×10 N/kg＝6 N，拉力和重力的图示如 图。画力的图示要先选定标度，图中用0.5 cm长的线段表示2 N的力。从 作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据力的大小与选定的标度成正 比，线段上要加刻度。最后在线段末端加箭头表示力的方向。 解析：物体的重力G＝mg＝0.6 kg×10 N/kg＝6 N，拉力和重力的图示如 图。画力的图示要先选定标度，图中用0.5 cm长的线段表示2 N的力。从 作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据力的大小与选定的标度成正 比，线段上要加刻度。最后在线段末端加箭头表示力的方向。 归纳点拨 重力的方向总是竖直向下，即垂直于水平面向下。画力的图示和示意 图时要准确地找到力的作用点和方向；作力的图示时，所选的标度一定要 恰当。 [变式训练1]如图所示，玩具鸭对其下方塑料圆圈的压力是0.6 N，请分别 画出这个力的图示和示意图。 变式训练2]如图所示，已知各物体的质量都相等且都处于静止状态，试在图上分别 画出它们所受重力的示意图。 重力的示意图如图所示。 重力的示意图如图所示。 考点二　对重力和重心的理解 例2　（1）把一条盘放在地上的长为l的均匀铁链竖直向上刚好拉直 时，它的重心位置升高了 ⁠。 解析：(1)铁链盘放在地上时，重心在地面上；竖直向上刚好拉直时，重 心在其中点；重心升高了； ​ 解析：(1)铁链盘放在地上时，重心在地面上；竖直向上刚好拉直时，重 心在其中点；重心升高了； （2）如图，把一个边长为l的质量分布均匀的立方体，绕bc棱翻转使对角 面AbcD处于竖直位置时，重心位置升高了 ⁠。 解析：(2)边长为l的质量分布均匀的立方体，重心在几何中心上，故绕bc 棱翻转使对角面AbcD处于竖直位置时，重心位置升高的高度Δh＝Ab－ Aa＝l。 l 解析：(2)边长为l的质量分布均匀的立方体，重心在几何中心上，故绕bc 棱翻转使对角面AbcD处于竖直位置时，重心位置升高的高度Δh＝Ab－ Aa＝l。 归纳点拨 要明确影响重心分布的因素是物体的形状和质量分布情况，质量分布 均匀且形状规则的物体的重心在几何中心上。求解物体重心高度的变化时 可借助画图找出物体始末状态的重心位置。 [变式训练1]如图所示为一自制重力感应八音盒。该装置可通过液态水银控制开关，当八音盒竖直放置时，开关正常接通。当八音盒倾斜或翻倒时，水银流动内部电路会断开。下列说法中正确的是(　B　)。 A. 当八音盒竖直放置或倾斜时，其重心位置不变 B. 八音盒的重力是由于地球吸引而产生的 C. 八音盒的重力在同一经线上，大小不变 D. 将液态水银更换成油依然能实现倾斜时电路断开 B 当八音盒倾斜时，水银流动，质量分布发生变化，重心位置改变，故A错 误；八音盒的重力是由于地球吸引而产生的，故B正确；同一经线上重力 加速度大小不同，则八音盒的重力在同一经线上大小变化，故C错误；由 于油和水银的密度等性质不同，则将液态水银更换成油不一定能实现倾斜 时电路断开，D错误。 当八音盒倾斜时，水银流动，质量分布发生变化，重心位置改变，故A错 误；八音盒的重力是由于地球吸引而产生的，故B正确；同一经线上重力 加速度大小不同，则八音盒的重力在同一经线上大小变化，故C错误；由 于油和水银的密度等性质不同，则将液态水银更换成油不一定能实现倾斜 时电路断开，D错误。 [变式训练2]如图所示，为某同学制作的水培绿萝，关于这个水瓶，下列说法正确的是(　D　)。 A. 水瓶受到地球对它的吸引力就是它的重力 B. 水瓶的重力一定指向地心 C. 水瓶的重心一定在其几何中心 D. 随着时间流逝，水瓶内的水会慢慢蒸发减少，在水减少的过程中，水 瓶(含水)的重心可能在降低 D 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力不是地球对物体的吸引 力，而是地球对物体吸引力的一个分力，故A错误；重力的方向总是竖直 向下，所以只有在两极或者赤道才指向地心，故B错误；水瓶的重心位置 与其质量分布和形状有关，它的重心不一定与几何中心重合，只有形状规 则、质量分布均匀物体的重心才一定与几何中心重合，故C错误；随着时 间流逝，水瓶内的水蒸发减少，则在水减少的过程中，水瓶的重心先降低 后升高，D正确。 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力不是地球对物体的吸引 力，而是地球对物体吸引力的一个分力，故A错误；重力的方向总是竖直 向下，所以只有在两极或者赤道才指向地心，故B错误；水瓶的重心位置 与其质量分布和形状有关，它的重心不一定与几何中心重合，只有形状规 则、质量分布均匀物体的重心才一定与几何中心重合，故C错误；随着时 间流逝，水瓶内的水蒸发减少，则在水减少的过程中，水瓶的重心先降低 后升高，D正确。 [变式训练3]（多选）如图所示，古代计时工具沙漏也叫作沙钟，是一种 测量时间的装置。其中一种沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组 成。通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部空玻璃球所 需要的时间来对时间进行测量，对这个过程，下列说法正确的是 （　BD　）。 A. 上方玻璃球和内部沙子的重心一直下降 B. 上方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升 C. 下方玻璃球和内部沙子的重心一直上升 D. 下方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升 BD 谢 谢 观 看 $