高中物理教科版 (2019)必修 第一册1 力 重力完美版课件ppt

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知道力是物体与物体之间的一种相互作用。力对物体的作用效果可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态。知道重力的产生原因、大小和方向。会测量物体重力的大小。知道在力的图示中，用一条带箭头的线段来完整表示力的三要素，这既是一种学习方法，也是一个抽象的结果。知道重心是一个比较抽象的概念，通过实验寻找重心，建立起对物体重心位置的具体认识，再次基础上领会等效替代、对称思维等科学方法。
2016年11月3日，我国“长征五号”运载火箭在海南文昌发射场成功发射。这是我国新一代大推力运载火箭，其起飞质量达879 t，起飞推力约10 524 kN，具备近地轨道25t、地球同步转移轨道14t的运载能力。
2021年4月27日， “长征五号”运载火箭点火升空，中国空间站正式开始在轨建造。天和核心舱和两个实验舱总重将近70吨，其中天和核心舱的重量约22.5吨，相当于15辆小轿车。
在初中已经学过力的相关知识，知道力可以改变物体的形状或运动状态，如图所示，运动员站在跳板上，跳板会发生弯曲，跳板对运动员有作用力。在水平冰面上将冰壶推出后，运动员可以通过刷冰来控制冰壶运动的距离。足球受到力作用，运动状态发生了改变。
1　力的定义及作用效果
（1）力的定义：力是物体与物体之间的一种相互作用。
说明：①定义中“物体与物体”说明力具有物质性，力不能离开物体而独立存在，受力物体和施力物体必须同时存在。②定义中“相互作用”说明力具有相互性，例如用脚踢足球时，脚对足球施力的同时，足球对脚也同时产生力的作用，即力总是成对出现的
（2）力是矢量：力是既有大小又有方向的物理量。（3）力的单位：在国际单位制中力的单位是牛顿，简称牛，符号为N。
（4）力的作用效果：力可以产生两种作用效果：①使物体发生形变：如直尺在力的作用下可以发生弯曲；②改变物体的运动状态：如图中，力可以使足球由静止到运动，也可以使足球由运动到静止。
2　力的三要素（大小、方向、作用点）
（1）测量力的大小：可以用弹簧测力计等工具测量力的大小。（2）确定力的方向：力可以使运动物体的速度变大，也可以使其速度变小，这是由于作用力的方向不同而导致作用效果的差异。（3）找力的作用点：物体所受作用力的位置是力的作用点。
力可以按不同角度划分，高中阶段主要按以下三个角度划分：①按性质（产生本质）分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等；②按作用效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力等；③按研究对象分类：内力、外力等。④根据力的作用方式可分为：非接触力（如重力，电磁力等）和接触力（如弹力，摩擦力等）。
注意：同一个力按不同的划分角度可以有不同的名称，例如，放在桌面上的粉笔盒（如图所示）受到桌面的作用力，按作用效果命名为支持力，按性质命名为弹力。
4 力的图示和示意图
要完整反映一个力，必须把力的三要素全部表述清楚，这可用图示法表示．
（1）选定标度（用多少毫米表示多大的力）
（3）在线段的一端加箭头表示力的方向，力的方向所沿的直线叫力的作用线
（2）从作用点沿着力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加上刻度
注意：标度可以任意取，但不能用不同标度画同一物体所受的不同的力
例如：画一个水平向右、大小为2N的力的图示
力的示意图，如图所示 ：
只要在图中画出力的方向，表示物体在这个方向上受力。
例 一小车受水平向左的80N的力，请作出力的图示和示意图
二 重力及其大小和方向
水因受重力作用而飞流直下，形成瀑布奇观，水为什么不会向上流呢？是什么力让它向下运动呢？
说明：①受力物体——研究对象（如地面上的人或物）受到地球的吸引力。②施力物体——地球，对物体有吸引力的作用。③重力来源于地球的吸引，但地球对物体吸引力的大小与重力有区别，在必修第二册将会学习两者大小、方向的关系。④重力是非接触力，施力物体是地球。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作用无关。⑤地面上所有物体都受到地球的吸引力作用。
由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。
（1）重力的大小：重力的大小与质量的关系是G=mg。g就是前面学过的重力加速度，常取g=9.8 N/kg，即1 kg的物体受到的重力为9.8 N。
（2）重力的方向：物体所受重力的方向总是竖直向下，与水平面成垂直关系。挂有重物的细线，静止时总是沿竖直方向，利用这个特点可以制成重垂线，建筑工人可以用它来检验墙体是否竖直，如图所示。
说明：①g随地球表面上纬度及海拔的变化而变化，所以相同质量的物体在不同纬度或高度处受到的重力不同；②G=mg说明物体受到的重力与其质量成正比。
注意：重力的方向总是竖直向下，“竖直向下”不一定是“垂直向下”，“竖直向下”也不一定“指向地心”。“竖直向下”是指垂直于当地的水平面向下，而“垂直向下”可以指垂直于某个支持面向下。只有在两极或赤道时，重力的方向才是指向地心的。
一个手指把一只盘子顶稳（如图所示），手指应该顶在什么位置？为什么在这个位置能够顶稳？盘子受到了几个力的作用，它们有什么关系？
（1）重心的概念：一个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。重心是物体各部分所受重力的集中等效作用点，如图所示。
（2）重心与物体的形状及质量分布的关系：任何物体都有重心，而且重心只有一个，但物体的重心不一定在物体上。物体的重心既可以在物体内部，也可以在物体外部。如一根均质直铁丝的重心在 其中点O，把它弯成一个圆环或一个直角，重心就在圆心O1或空间某点 O2了。
①质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心，如图所示。
②质量分布不均匀、形状不规则的物体，重心与物体的形状、质量分布情况均有关，如图所示。人的重心位置随运动状态的变化而变化；载重汽车重心的位置随着装货的多少和装货位置的变化而变化。
（1）支撑法：如图所示，利用二力平衡法可以找到重心。说明：形状规则或不规则物体的重心都可以用此方法找到。（2）二次悬挂法：应用二次悬挂法可以确定形状不规则的薄板状物体的重心。如图所示，第一次悬挂，静止后拉力F1和过重心的重力G平衡；第二次悬挂，静止后拉力F2和过重心的重力G再次平衡。两次拉力作用线的延长线的交C就是重心。
注意：①此法适用于找薄板的重心，即不计板的厚度，板的质量分布可以不均匀；②二力平衡时，两个力等大反向，这也是用测力计测量物体重力的原理；③竖直方向二力平衡时，测力计对物体的拉力大小等于物体受到的重力大小，但不能说测力计对物体的拉力就是物体受到的重力，这两个力的性质不同，它们的施力物体也不同。
例 关于重力与重心，下列说法正确的是（　）A.物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大B.形状规则物体的重心一定在其几何中心C.放在桌面上的书对桌面的压力就是该书的重力D.重心是物体各部分所受重力的等效作用点
解析：A错：重力与运动状态无关，下落时重物的重力与静止时物体的重力相同。B错：形状规则的物体的重心不一定在其几何中心上，重心位置还与物体的质量分布有关，当物体的质量分布均匀时，形状规则物体的重心一定在其几何中心上。C错：书对桌面的压力的施力物体是书，重力的施力物体是地球，二者不是同一个力。D对：重心是物体各部分所受重力的等效作用点。
1. 下列说法中正确的是（　　）A.鸡蛋碰石头，鸡蛋“粉身碎骨”，石头“安然无恙”，说明石头对鸡蛋有力的作用，但鸡蛋对石头无力的作用B.“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的C.磁铁吸引铁钉时，磁铁不需要与铁钉接触，说明力可以脱离物体而存在D.网球运动员用力击球，网球受力飞出后，网球受力的施力物体不再是球拍
2. 用天平和弹簧测力计分别在地球和月球上测同一物体，地球表面的重力加速度大于月球表面的重力加速度，测量的结果是（　　）A.天平、弹簧测力计测的都相同B.天平测的相同，弹簧测力计测的不同C.天平测的不同，弹簧测力计测的相同D.天平、弹簧测力计测的都不同
3.（2022年1月浙江卷）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（　　）
A．水桶自身重力的大小B．水管每秒出水量的大小C．水流对桶撞击力的大小D．水桶与水整体的重心高低
4.把一个月牙状的质量分布不均匀的薄板悬挂起来，静止时如图所示。则薄板的重心可能在图中的（　　）A.A点B.B点C.C点D.D点