学高中物理专题31重力基本相互作用基础版新人教版必修.pptx

运动状态的变化运动状态的变化：物物体体的的运运动动状状态态用用速速度度来来描描述述只只要要物物体体的的速速度度变变化化了了，不不管管是是大大小小还还是是方方向向改改变变了了，都都说说这这个个物体的运动状态发生了变化物体的运动状态发生了变化运动状态的变化运动状态的变化知识点一、力和力的图示点知识点一、力和力的图示点(1)定义：定义：物体与物体之间的相互作用称作力物体与物体之间的相互作用称作力(2)作用效果：作用效果：使物体的使物体的运动状态运动状态发生变化；发生变化；使物体产生使物体产生形变形变力的概念力的概念（3）力的标矢性）力的标矢性力是矢量，既有力是矢量，既有_又有又有_力的大小可以用测力计力的大小可以用测力计测量国际单位制中，力的单位是测量国际单位制中，力的单位是_，简称牛，符号是，简称牛，符号是N.（4）力的三要素）力的三要素_、_和和_（5）力的表示）力的表示(1)力的图示：能表示出力的力的图示：能表示出力的_、_和和_(2)力的示意图：只表示出力的力的示意图：只表示出力的_和和_方向方向大小大小牛顿牛顿大小、大小、方向方向作用点作用点大小、大小、方向方向作用点作用点作用点作用点方向方向力的概念力的概念物体间力的产生方式有两种:(1)直接接触，如推力、拉力；(2)不直接接触，如重力、磁铁间的相互作用力。力的产生方式力的产生方式(1)力的物质性：力的物质性：有力发生则一定存在着施力物质和受力物质。(2)力的相互性力的相互性：施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力。即力总是成对出现的。(3)力的矢量性：力的矢量性：力是矢量，不但有大小而且有方向。因此要确切地表示一个力，必须既指明其大小，又指明其方向。可以用有方向的线段表示力。(4)力的瞬时性：力的瞬时性：有力则有加速度，力消失，加速度亦消失。力的特性力的特性(1)使物体产生形变(即物体的形状或体积发生变化)；(2)使物体的运动状态发生改变(即物体的速度大小或运动方向发生改变)。(3)影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点。(4)作用效果的应用：是分析物体是否受力的基本方法。若存在作用效果，说明该力存在；若没有作用效果，说明该力不存在。力的作用效果力的作用效果(1)并非有生命的物体才是施力物体，也并非先有施力物体后有受力物体。(2)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。特别特别提醒提醒关于力的理解的三大误区关于力的理解的三大误区(1)误认为物体可以只受力不施力事实上，只要一个物误认为物体可以只受力不施力事实上，只要一个物体受到力的作用，它必然对施力物体也施加了作用力体受到力的作用，它必然对施力物体也施加了作用力(2)误认为力只发生在相互接触的物体之间事实上，力误认为力只发生在相互接触的物体之间事实上，力既可发生在相互接触的物体之间，也可发生在不直接接触的物既可发生在相互接触的物体之间，也可发生在不直接接触的物体之间体之间(3)误认为只有有生命的人或动物才能产生力的作用事误认为只有有生命的人或动物才能产生力的作用事实上，任何物体都可以作为施力物体，都可以对其他物体施加实上，任何物体都可以作为施力物体，都可以对其他物体施加力的作用力的作用特别提醒特别提醒【例题例题1 1】下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A甲甲用用力力把把乙乙推推倒倒，说说明明甲甲对对乙乙有有力力的的作作用用，乙对甲没有力的作用乙对甲没有力的作用B只只有有有有生生命命或或有有动动力力的的物物体体才才会会施施力力，无无生命或无动力的物体只会受力，不会施力生命或无动力的物体只会受力，不会施力C任任何何一一个个物物体体，一一定定既既是是受受力力物物体体，也也是是施力物体施力物体D只有施力物体或受力物体的力是存在的只有施力物体或受力物体的力是存在的【解析解析】甲推乙的同时，乙也在推甲，力的作用是相甲推乙的同时，乙也在推甲，力的作用是相互的，互的，A A错；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别错；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，马拉车时，车也拉马；书向下压桌的物体作用时都会施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上支撑书，子，桌子也向上支撑书，B B错；自然界中的物体都是相互联系错；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作用，是受力物体，同时也对其他一个物体都受到别的物体作用，是受力物体，同时也对其他物体施力，又是施力物体，物体施力，又是施力物体，C C正确；力是物体间的相互作用，正确；力是物体间的相互作用，有力就一定涉及两个物体，只有施力物体或受力物体的力是有力就一定涉及两个物体，只有施力物体或受力物体的力是不存在的，不存在的，D D错错【答案答案】C【针对训练】甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但在甲一拳打空的情况下(如图)，下列说法中正确的是()A这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况B此时拳头因与空气相互作用而停止C甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D以上说法都不正确【解析解析】力的作用是相互的，只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，在其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力，身体内部的力也是拳头停止的原因。【答案答案】C(1)选定标度，即用某一长度的线段来表示一定大小选定标度，即用某一长度的线段来表示一定大小的力，选标度应根据力的大小合理设计，一般情况下线的力，选标度应根据力的大小合理设计，一般情况下线段分段应在段分段应在25段段(2)从力的作用点沿力的作用方向画一线段，根据选从力的作用点沿力的作用方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加上刻度上加上刻度(3)在线段上沿力的方向加上箭头在线段上沿力的方向加上箭头作力的图示的步骤作力的图示的步骤知识点二、力的图示与力的示意图知识点二、力的图示与力的示意图力的图示与力的示意图的区别与联系力的图示与力的示意图的区别与联系（1）不能应用不同的标度画同一物体所受的不同的力不能应用不同的标度画同一物体所受的不同的力（2）分析物体受力时一般画力的示意图分析物体受力时一般画力的示意图（3）力力的的图图示示是是严严格格表表示示力力的的一一种种方方法法由由于于力力的的作作用用效效果果由由力力的的大大小小、方方向向、作作用用点点三三个个因因素素决决定定，所所以以力力的的图图示示需需把把这这三三个个因因素素准准确确地地表表示示出出来来；而而力力的的示示意意图图是是粗粗略略表表示示力力的的方方法法，只需要把力的方向和作用点表示出来即可只需要把力的方向和作用点表示出来即可特别特别提醒提醒【例例题题2 2】如如图图所所示示，静静止止的的木木块块对对桌桌面面的的压压力力为为6N，试试画画出出压压力力的的图图示示，说说明明施施力力物物体体和和受受力力物物体，并画出木块所受重力和支持力的示意图体，并画出木块所受重力和支持力的示意图【针针对对训训练练】如如图图所所示示，绳绳对对物物体体竖竖直直向向上上的的拉拉力力的的大大小小为为100N，请请用用力力的的图图示示法法表表示示拉拉力力指指出出此此力力的的施施力力物物体体和和受受力力物物体体，并并画画出出该该物物体体受受到到的的重重力与拉力的示意图力与拉力的示意图【解析解析】(1)选取合适的标度：选取合适的标度：1cm长线段表示长线段表示25N，并用线段表示出；并用线段表示出；(2)从作用点沿力的方向画一线段，从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画，如图甲所示，从线段长短按选定的标度和力的大小画，如图甲所示，从O点竖直向上画一段点竖直向上画一段4倍于标度的线段；倍于标度的线段；(3)在线段终点在线段终点上加箭头表示力的方向为了简便，也可以按照图乙那上加箭头表示力的方向为了简便，也可以按照图乙那样不画物体，而用质点来表示物体，画出拉力样不画物体，而用质点来表示物体，画出拉力F的图示的图示该力该力F的施力物体是绳，受力物体即该物体，该物体的施力物体是绳，受力物体即该物体，该物体所受重力和拉力的示意图如图丙所示所受重力和拉力的示意图如图丙所示【答案】【答案】见解析见解析地球地球地球地球质量质量mg竖直竖直静止静止知识点三、重力知识点三、重力竖直向下竖直向下效果效果集中于一点集中于一点形状形状质量分布质量分布1重力的概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。(1)地球上的物体都受到重力作用，不管质量大小，也不论有无生命，凡是由分子、原子构成的物体皆受重力作用。(2)重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力。在有的情况下，认为物体所受的重力与地球对物体的吸引力大小相等，原因是两者相差很小。(3)重力是非接触力，施力物体与受力物体可以不接触。(4)重力的施力物体是地球。对重力的理解对重力的理解2重力的测量：在实验室里，重力的大小可以用测力计测量；工业上用电子吊秤可以称更重的物体。测量原理：二力平衡时，两个力大小相等。测量条件：物体处于静止或匀速直线运动时。测量方法：用测力计将待测物体悬挂起来处于静止状态，测力计的读数在数值上等于重力的大小。3重力的大小：由于Gmg，在同一地点，重力的大小与质量成正比；在不同地点，如从两极到赤道或离地面越高，g值均减小，从而使同一物体的重力也有所不同；物体的重力与其运动状态无关。对重力的理解对重力的理解4重力的方向：重力总是竖直向下的。竖直向下不能说成垂直向下，垂直要看接触面，重力和水平面垂直，与斜面并不垂直。物体在自由释放后总是竖直向下的，就说明了重力的方向。对重力的理解对重力的理解对重力的理解对重力的理解(1)概概念念：重重力力是是由由于于地地球球的的吸吸引引而而使使物物体体受受到到的的力力，但但由由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的吸引力于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的吸引力(2)大大小小：由由于于Gmg，在在同同一一地地点点，重重力力的的大大小小与与质质量量成成正正比比；在在不不同同地地点点，如如从从两两极极到到赤赤道道或或离离地地面面越越高高，g值值均均减减小小，从从而而使使同同一一物物体体的的重重力力也也有有所所不不同同；物物体体的的重重力力与与其其运运动动状态无关状态无关(3)方方向向：重重力力的的方方向向始始终终竖竖直直向向下下不不能能将将重重力力的的方方向向描描述为述为“垂直向下、向下、指向地心垂直向下、向下、指向地心”特别特别提醒提醒(1)重心是重力的等效作用点。(2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上。(3)重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布或形状发生变化时，其重心在物体上的位置也发生变化。(4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定。对重心的理解对重心的理解对重心的理解对重心的理解(1)重重心心概概念念的的提提出出，采采用用了了“等等效效”的的观观点点，“等等效效”意味着作用效果相同意味着作用效果相同，不能理解成是物体最重的位置不能理解成是物体最重的位置。(2)重重心心的的位位置置与与物物体体所所在在的的位位置置及及放放置置状状态态和和运运动动状状态态无无关关，但但一一个个物物体体内内质质量量分分布布发发生生变变化化时时，其其重重心心的的位位置置也也发发生生变变化化如如一一个个充充气气的的篮篮球球，其其重重心心在在几几何何中中心心处处，若若将将篮篮球球内内充充入入一一半半体体积积的的水水，则则球球(含含水水)的的重重心心将将下下移移特别特别提醒提醒对重心的理解对重心的理解(3)物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，例物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，例如一个平板的重心在板上，而一个质量均匀分布的铁环如一个平板的重心在板上，而一个质量均匀分布的铁环的重心就不在环上的重心就不在环上(4)重心只是一个等效点，除重心位置外，物体其他重心只是一个等效点，除重心位置外，物体其他各部分均受重力作用各部分均受重力作用(5)要确定物体重心的位置，可利用二力平衡条件，要确定物体重心的位置，可利用二力平衡条件，采用支撑法、悬挂法测定细棒、碟子或其他不规则形状采用支撑法、悬挂法测定细棒、碟子或其他不规则形状的物体的重心的物体的重心特别提醒特别提醒把把物物体体的的全全部部质质量量压压缩缩成成一一点点而而不不影影响响研研究究结结果果，这这就就是是物物理理学学中中的的一一种种等等效效替替代代的的思思想想在在研研究究问问题题时时，从从效效果果上上看看，可可以以认认为为物物体体各各部部分分受受到到的的重重力力作作用用集集中中于于一一点点，这这一一点点就就叫叫物物体体的的重重心心重重心心就就是是重重力力的的作作用用点点，因因此此重重心心不不一一定定在在物物体体上上，确确定定重重心心位位置置的的常常用用方方法法有有以以下下三种三种一、几何法一、几何法形形状状规规则则、质质量量分分布布均均匀匀的的物物体体的的重重心心在在它它的的几几何何中中心心如如质质量量分分布布均均匀匀的的球球体体的的重重心心就就在在球球心心，质质量量分分布布均均匀的直棒的重心就在棒的中点匀的直棒的重心就在棒的中点找重心找重心找重心找重心找重心找重心 【例题例题3 3】关于重力的大小，下列说法中正确的是()A物体的重力大小总是恒定的 B同一地点，物体的重力与物体的质量成正比 C物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受的重力 D物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力【解析】【解析】物体的重力的计算式为Gmg，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关。对同一地点，g的取值相同。随着物体所处的地理位置纬度的升高，g值将增大，随高度的增加，g将减小。因此，不能认为物体的重力是恒定的，故选项A错，选项B正确。由公式可知，物体所受的重力与物体的质量和g值有关，与物体是否受其他力及运动状态均无关，故选项C错误。用测力计竖直悬挂重物只有静止(或匀速运动)时，物体对测力计的拉力才等于物体的重力，故选项D错误。【答案】【答案】B【针针对对训训练练】在在下下列列各各图图中中，所所画画的的重重力力示示意意图图错误的是错误的是(物体均静止，重力为物体均静止，重力为G)()【解析】重力的方向应为竖直向下，只有【解析】重力的方向应为竖直向下，只有A项错误项错误【答案】【答案】A任何两物体任何两物体电荷电荷电荷电荷磁体磁体磁体磁体组成原子核的核子组成原子核的核子放射放射知识点四、四种基本相互作用知识点四、四种基本相互作用