2019版高中物理 《3.1力》課件 新人教版必修1.ppt

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第三章 相互作用,1、重力 基本相互作用,一、力是物體對(duì)物體的作用,1. 沒(méi)有物體或只有一個(gè)物體都不存在力的作用,施力物體同時(shí)也是受力物體.,2.物體之間相互拉、壓、擠、推、吸、……等過(guò)程的統(tǒng)稱(chēng)作用.,注意：物體與物體之間的作用不一定是物體之間直接接觸的。,,1.力的靜力效果,2.力的動(dòng)力效果,是使物體產(chǎn)生形變,改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（使物體產(chǎn)生加速度）,二、力的作用效果,速度的大小發(fā)生變化,速度的方向發(fā)生變化,在力的作用下，兩種效果可以單獨(dú)產(chǎn)生，也可以同時(shí)產(chǎn)生。,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用速度來(lái)描述。即速度不變，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變；速度改變，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。,速度的大小和方向都發(fā)生變化,物體發(fā)生形變，速度的大小和方向都發(fā)生變化。,三、力的三要素,1.力的大?。?力的大小可以用測(cè)力計(jì) (實(shí)驗(yàn)室中用彈簧稱(chēng))來(lái)測(cè)量；,2.力的方向： 力是矢量；要完整地表達(dá)一個(gè)力，除了說(shuō)明力的小，還要指明力的方向．,3.力的作用點(diǎn)：,,,說(shuō)明： （1）選定標(biāo)度（用多少毫米表示多大的力）； （2）從作用點(diǎn)沿著力的方向畫(huà)一線(xiàn)段，根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線(xiàn)段的長(zhǎng)度，并在線(xiàn)段上加上刻度； （3）在線(xiàn)段的一端加箭頭表示力的方向，力的方向所沿的直線(xiàn)叫力的作用線(xiàn)； （4）應(yīng)注意：標(biāo)度可以任意取，但不能用不同標(biāo)度畫(huà)同一物體所受的不同的力。,四、力的圖示和力的示意圖,1.力的圖示：用一根帶有箭頭的線(xiàn)段來(lái)表示力,,,例題：請(qǐng)作出一小車(chē)受水平向左的80N的力的圖示和示意圖。,2. 力的示意圖,力的示意圖只在：圖中畫(huà)出力的方向，大致長(zhǎng)度表示力的大小，并不要求按比例畫(huà)長(zhǎng)度，因而也不需要建立標(biāo)度。它表示物體在該方向受到了一個(gè)力。,相同點(diǎn)：⑴都是用一根帶有箭頭的線(xiàn)段來(lái)表示力，⑵線(xiàn)段的長(zhǎng)短表示力的大小，⑶箭頭的方向都表示力的方向，箭頭或箭尾畫(huà)在力的作用點(diǎn)上。,不同點(diǎn)：力的圖示須先選定標(biāo)度，力的大小按比例畫(huà)長(zhǎng)度，形象準(zhǔn)確地表示力的三要素；力的示意圖需要建立標(biāo)度，不嚴(yán)格畫(huà)出力的大小。,問(wèn)題.同學(xué)總結(jié)一下學(xué)過(guò)什么名稱(chēng)的力？,拉力、支持力、壓力、重力、動(dòng)力、阻力……,問(wèn)題.這些力如何分類(lèi)？,1、按力的性質(zhì)分類(lèi)：重力、彈力、摩擦力… 等；,注意：效果不同的力，性質(zhì)可以相同； 性質(zhì)不同的力，效果可以相同；,五、力的分類(lèi),2、按力的作用效果分類(lèi)：拉力、壓力、支持力 、推力、動(dòng)力、阻力、浮力、合力、分力、向心力、 回復(fù)力、張力…等,警示：受力分析分析的是性質(zhì)力，而不是效果力。,1.力的“物質(zhì)性”： 一個(gè)物體受到力的作用，一定有另外的物體在施加這種作用，把這兩個(gè)物體叫做施力物體和受力物體；一個(gè)物體或沒(méi)有物體是不可能產(chǎn)生力的；力不可能離開(kāi)物體而獨(dú)立存在的；,2.力的“相互性”： 物體之間力的作用是相互；受力物體既是施力物體，施力物體同樣也是受力物體，因此受力物體和施力物體是相對(duì)的。 力總是以成對(duì)的方式出現(xiàn)的,這一對(duì)力叫做作用力和反作用力;,3.力的“同時(shí)性”： 施力和受力過(guò)程同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)存在，同時(shí)消失，沒(méi)有先后之分，即同時(shí)性。,六、力的性質(zhì),5.力的獨(dú)立性: 一個(gè)力作用于某個(gè)物體上產(chǎn)生的效果,與這個(gè)物體是否同時(shí)受到其它力的作用無(wú)關(guān)。,4.力的矢量性： 力是矢量，既有大小，又有方向，其合成與分解遵從力的平行四邊形定則.,1.力的定義:力是物體之間的相互作用,,(1) 力不能脫離物體而單獨(dú)存在(2) 力的作用是相互的 (3) 施力物體也一定是受力物體(4) 力的矢量性 (5) 力的獨(dú)立性,3.力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn),4.力的圖示：用一根帶箭頭的線(xiàn)段表示出力的方法,力的示意圖：只正確表示出力的方向，不嚴(yán)格畫(huà)出大小,,力,8.力的性質(zhì)：,6.力的單位：牛頓 國(guó)際符號(hào)：N,7.力的運(yùn)算：,七、小結(jié),八、四種基本相互作用,1.萬(wàn)有引力： 存在于一切物體之間，相互作用的強(qiáng)度隨距離的增大而減小。 2.電磁相互作用： 存在于電荷與電荷、磁體與磁體、電流與電流之間，他們本質(zhì)上是同一種相互作用的不同表現(xiàn)，作用規(guī)律與萬(wàn)有引力相似。 3.強(qiáng)相互作用： 存在于原子核內(nèi)質(zhì)子質(zhì)子、質(zhì)子與中子、中子與中子之間，它是短程力，作用范圍只有約10－15m。 4.弱相互作用： 在放射現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)的，也是短程力。強(qiáng)度只有強(qiáng)相互作用的10－12,1.下面關(guān)于力的說(shuō)法中正確的是（ ） A.力是物體對(duì)物體的作用 B.只有直接接觸的物體之間才有力的作用 C.如果一個(gè)物體是受力物體,那么它必定也是施力物體 D.力是可以離開(kāi)物體而獨(dú)立存在的,A C,2.桌面上靜止放置的物理課本，受到支持力的施力物體和受力物體分別是:（ ） A.桌面和物理課本 B.物理課本和桌面 C.地球和桌面 D.物理課本和地球,A,小試牛刀,3。在下列各組力中，屬同一分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)命名的是( ) A.重力、壓力、摩擦力 B.支持力、牽引力、阻力 C.彈力、電磁力、分子力 D.浮力、彈力、拉力,B C,4。如圖所示，物體A、B疊放在水平桌面C上，A所受支持力的施力物體是_______；B所受重力的施力物體是______；C所受壓力的施力物體是__________。,B,B,地球,力是物體對(duì)物體的作用.,那么地球上的物體是不是都受到地球的吸引力呢？（舉例）,二、重力的產(chǎn)生原因,物體的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的。,注意：1、重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，并不是說(shuō)， 重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力；2、重力的施力物體是地球。,物體所受的重力與它所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度大小無(wú)關(guān)．,2.重力的大小跟它的質(zhì)量m成正比,即：G =mg其中g(shù)=9.8N/kg,二、重力的大小,1.物體靜止時(shí)對(duì)豎直懸繩（彈簧秤）的拉力（圖甲）或?qū)λ街С治锏膲毫Γ▓D乙）,大小等于物體受到的重力大小.,注意:⑴條件時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)；⑵只是拉力或壓力與重力數(shù)值上相等，實(shí)質(zhì)上是不同的；⑶重力的大小可以由彈簧秤測(cè)出。,注意：⑴對(duì)給定的物體在確定的位置，它的重力一定與它所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；⑵重力的大小可以由公式G=mg計(jì)算求得。,1.重力的方向不一定與接觸面垂直.,三、重力的方向,重力的方向總是豎直向下的（或與水平面垂直）。,,,,,,2.地球不同地方重力方向不同。,懸掛物體的繩子靜止時(shí)總是豎直下垂的，由靜止開(kāi)始落向地面的物體總是豎直下落的，可見(jiàn)重力的方向是豎直向下的.即:,,,四、重力的作用點(diǎn),重力的作用點(diǎn)在哪？,1. 定義:一個(gè)物體的各部分都要受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心.,,,,,,,,,,,G,(1)質(zhì)量均勻分布的物體，重心的位置只跟物體的形狀有關(guān),有規(guī)則幾何形狀且質(zhì)量均勻分布的物體，它的重心就在幾何中心上；,(2)質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)質(zhì)量的分布有關(guān)；,物體的重心位置與物體的質(zhì)量分布和物體的形狀有關(guān).,2.重心的確定,例如:均勻直棒的重心在棒的中點(diǎn)，均勻球體的重心在球心，均勻圓柱的重心在軸線(xiàn)的中點(diǎn).,例如:載重汽車(chē)的重心隨著裝貨多少和裝載位置而變化.起重機(jī)的重心隨著提升物的重量和高度而變化.,注意：①影響重心的因素：質(zhì)量分布和形狀②重心的位置可以在物體實(shí)體上也可以在物體實(shí)體外③有時(shí)候可以將物體看作質(zhì)量集中于重心的質(zhì)點(diǎn),(3)用懸掛法確定薄板狀物體的重心位置。,原理：二力平衡,局限性：只適用于薄板狀的物體。,1.產(chǎn)生的原因：由于地球的吸引而使物體受到的力,3.大小,（1）G=mg（2）用彈簧秤測(cè)量,4.方向：豎直向下（即垂直于水平面向下）,5.重心,,（1）質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體，重心就在物體的幾何中心。 （2）質(zhì)量分布不均勻的物體，重心位置跟質(zhì)量分布及物體的形狀都有關(guān)。,,重力,2.定義：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力,小結(jié),注意：①影響重心的因素：質(zhì)量分布和形狀②重心的位置可以在物體實(shí)體上也可以在物體實(shí)體外③有時(shí)候可以將物體看作質(zhì)量集中于重心的質(zhì)點(diǎn),例1.關(guān)于重力，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A.物體受到的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的 B.只有靜止的物體才受到重力作用 C.靜止和運(yùn)動(dòng)的物體均受到重力的作用 D.物體靜止時(shí)比運(yùn)動(dòng)是所受的重力要大些,A C,例2.關(guān)于重心的說(shuō)法，正確的是 （ ） A.物體的重心一定在物體上 B.質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體上，也可能在物體外 C.物體的重心位置跟物體的質(zhì)量分布情況和物體的形狀有關(guān) D.用線(xiàn)懸掛的物體靜止時(shí)，細(xì)線(xiàn)方向一定通過(guò)重心,B C,例3.靜止的小球豎直懸掛在彈簧秤上，則（ ） A.小球?qū)椈沙拥睦褪切∏虻闹亓Γ?B.小球?qū)椈沙拥睦Φ扔谛∏虻闹亓Γ?C.小球所受的重力的施力物體是彈簧； D.小球所受的重力的施力物體是地球；,例4．關(guān)于物體重心的說(shuō)法，正確的是（ ） A.重心就是物體上最重的一點(diǎn)； B.重心在物體上的位置可能變化 C.重心的位置一定在物體上； D.重心在空間的高度可升可降,B D,B D,例5．關(guān)于重力的大小，以下說(shuō)法正確的是( ) A．物體對(duì)水平支持面的壓力大小一定等于其重力 B．物體平衡時(shí)對(duì)豎直懸繩的拉力大小一定等于其重力 C．物體重力的大小可以用彈簧秤或桿秤直接測(cè)量 D．物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)所受重力大于其向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受重力,,,,,,例6.一個(gè)圓形薄殼容器所受重力為G,用一細(xì)線(xiàn)懸掛起來(lái),如圖,現(xiàn)在容器里裝滿(mǎn)水,若在容器底部有一個(gè)小閥門(mén),當(dāng)小閥門(mén)打開(kāi)讓水慢慢流出,在此過(guò)程中,系統(tǒng)(包括容器和水)的重心位置（ ） A.慢慢下降 B.慢慢上升 C.先下降后上升 D.先上升下降,,B,C,例7.重量為12N，質(zhì)量分布均勻的等厚正三角形薄板，被一根細(xì)繩懸吊著靜止（如圖）。試標(biāo)出薄板重心的位置。根據(jù)初中學(xué)過(guò)的二力平衡條件，求出繩對(duì)薄板作用力的大小和方向，畫(huà)出薄板受力的圖示,,6N,G,F,推理過(guò)程： 重心在三角形的幾何中心 （質(zhì)量均勻分布，等厚正三角形） 質(zhì)量均勻分布形狀規(guī)則的物體重心在幾何中心,重力方向，如圖所示 （物體受重力作用） 重力方向豎直向下,拉力方向豎直向上 （靜止，物體只受兩個(gè)力作用，重力方向豎直向下） 二力平衡,例8.某種汽車(chē)的制造標(biāo)準(zhǔn)是車(chē)身橫向傾斜300角時(shí)不翻倒，如圖所示，若車(chē)輪間的距離為2m，那么車(chē)身重心G離斜面的高度不應(yīng)超過(guò)多少米？,A,B,,O,解：當(dāng)重力的作用線(xiàn)超過(guò)車(chē)輪的支持面時(shí)，車(chē)就會(huì)翻倒．,從量變到質(zhì)變，隨著車(chē)廂內(nèi)裝的貨物增加，重心在AB中垂線(xiàn)上不斷升高，當(dāng)重力的作用線(xiàn)超過(guò)車(chē)輪的支持面時(shí)，車(chē)就會(huì)翻倒．,⑶作用點(diǎn)：①概念：物體的各部分都受重力的作用，但從效果（產(chǎn)生加速度或使物體發(fā)生形變）上看，我們可以認(rèn)為物體各部分受到的重力都集中在一點(diǎn)（各部分重力的合力的作用點(diǎn)） ，這個(gè)點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn)，叫做物體的重心．②測(cè)量：薄板可用懸掛法測(cè)出,重力的三要素,⑴大?。寒?dāng)物體靜止（相對(duì)于地球表面靜止）時(shí)，物體的重力數(shù)值等于①拉緊豎直懸繩的力；②物體對(duì)水平支持面的力．,⑵方向：豎直（ “豎直”是跟物體所在處的水平面垂直）向下，但不一定指向地心．只有在赤道和兩極上物體的重力方向指向地心．,物體的重心位置與物體的質(zhì)量分布和形狀兩個(gè)因素有關(guān)，只有質(zhì)量分布均勻的有規(guī)則幾何形狀的物體的重心才在其幾何中心。,例9.如圖所示，矩形均勻薄板長(zhǎng)AC=60㎝，寬CD=10㎝，在B點(diǎn)以細(xì)線(xiàn)懸掛，板處于平衡，AB=35㎝，求懸線(xiàn)和板邊緣CA的夾角α。,一方面，質(zhì)量分布均勻長(zhǎng)方形薄板的重心在其兩條對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn)；另一方面，根據(jù)二力平衡，重心在沿懸線(xiàn)的豎直方向上．,物理上求角度，一般是把角度放在一個(gè)直角三角形中，通過(guò)求其三角函數(shù)值來(lái)確定角度值．認(rèn)真作圖，根據(jù)三角和幾何知識(shí)求解。,解析：矩形均勻薄板的重心在AD和CE交點(diǎn)O處，根據(jù)二力平衡條件知重力G跟懸線(xiàn)拉力等大反向，且共線(xiàn)，如圖所示，由幾何知識(shí)知：,