高中物理31力四种基本相互作用重力教案新人教版必修1.docx

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高中物理31力四种基本相互作用重力教案新人教版必修1

力、四种基本相互作用、重力

适用学科

高中物理

适用年级

适用区域

人教版

课时时长（分钟）

60分钟（一对一）

知识点

1.力的定义与五个性质

2.力的两种分类：

按性质分类、按效果分类

3.力是使物体发生形变和改变物体运动状态的原因

4.四种基本相互作用：

万有引力作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用

5.重力的定义、重力加速度的概念

6.影响重力大小的因素

7.重心的定义和确定重心位置的方法

8.重量和质量的联系与区别

教学目标

1、知道重力产生的原因及其定义。

2、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系，能用重锤线检验一条线或一个面是否竖直或水平。

3、知道物体重心的含义

4、了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或运动状态发生改变

5、知道力的三要素

6、了解四种基本相互作用

教学重点

1、重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系

2、力能使物体发生形变或运动状态发生改变

教学难点

1、用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关

2、重心的概念

教学过程

一、复习预习

回顾力的定义、力的三要素、力的示意图，同时我们也学习过重力，并且知道重力是由点到面地球对物体有引力的作用而产生的，严格地说，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才会学到这些知识，现在知道就行了。

所以说重力是由于地球的吸引而

使物体受到的力，而不能说地球的吸引力就是物体的重力，重力是在初中已经学习过的一个概念，对它的理解主要应该放在重心的研究上，知道不同情况下物体重心的位置

二、知识讲解

考点/易错点1

力

1．力的概念

1）力是物体间的相互作用．其国际单位是牛顿，简称牛，符号是N．

2）任何力都有四个基本属性，即物质性、相互性、瞬时性和方向性．

2．力的作用效果

1）力可以使物体发生形变；

2）也力可以改变物体的运动状态，即改变物体运动速度的大小和方向．

3．力的分类

1）按性质分：

重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力……

2）按效果分：

压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……

考点/易错点2

重力的定义

重力的定义：

由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，叫做重力。

重力就是重量。

１、施力物体是地球，受力物体是重物。

２、地球上的任何物体在任何状态下都受到重力的作用。

因此，在今后的受力分析中重力肯定有。

在月球上，物体也会由于月球的吸引而受到相应的重力，到其他星球表面也一样。

３、产生条件：

是由于地球的吸引。

考点/易错点3

重力的特点和三要素

1．重力的特点

1）地球上的一切物体都受到重力的作用．

2）重力是非接触力：

抛出去在空中运动的物体与静止时所受重力是不变的．

3）重力的施力物体是地球．

2．重力的三要素

1）大小：

重力与质量的关系是

，通常取

粗略计算时

．

的物理意义是：

的物体所受重力的大小是

．

2）方向：

竖直向下，与当地的水平面垂直，区分竖直向下和垂直向下

3）作用点：

重力的作用点在物体的重心上．

考点/易错点4、重心的定义和确定重心位置的方法

１、重心概念

物体的各部分都受到重力的作用。

从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，或各部分重力的等效作用点，或各部分所受到的重力的合力的作用点，叫物体的重心。

通俗点讲，重心就是重力的作用点。

把物体的全部质量集中到一点将不影响研究结果，这就是物理学的一种等效替代的思想。

２、确定重心位置的方法

与重心位置有关的因素：

①与物体的形状有关；

②与物体的质量分布有关。

质量分布均匀的物体的重心

，跟物体的形状有关。

质量分布均匀的有规则形状的物体，其重心在物体的几何中心上如下图。

质量分布均匀的形状不规则的薄板形物体的重心可用二次悬挂法或寻找支点法找到。

[

木圆环，不规则形状

薄木板的重

心。

归纳：

物体的重心可在物体之上，也可在物体之外。

物体的稳定程度与重心的高低及支承面的大小等有关。

简单介绍一下不倒翁的原理，让学生有一种印象，为以后学习平衡的种类奠定基础。

考点/易错点5、

四种基本相互作用

万有引力作用：

引力相互作用是是所有物体之间都存在的一种相互作用。

对于通常大小的物体，它们之间的引力非常微弱，常被忽略不计。

电磁相互作用：

电磁相互作用包括静止电荷之间以及运动电荷之间的相互作用。

电和磁是密切相关的，在一个参考系中观察到的磁力可以和另一个参考系中的电力联系起来，电力和磁力可统一为电磁相互作用。

引力和电磁力能在宏观世界里显示其作用。

这两种力是长程力，从理论上说，它们的作用范围是无限的。

但是，电磁力要比引力强得多。

宏观物体之间的相互作用，除引力外，所有接触

力都是大量原子、分子之间电磁相互作用的宏观表现。

强相互作用和弱相互作用都是短程力。

短程力的作用范围在原子核尺度内。

强作用力只在10-15m范围内有显著作用，弱作用力的作用范围不超过10-16m。

这两种力只有在原子核内部和基本粒子的相互作用中才显示出来，在宏观世界里不能觉察它们的存在。

核子（质子、中子）、电子和中微子等参与弱相互作用。

强相互作用是介子和重子（包括质子、中子）之间的相互作用，因为这种力将核子束缚在一起，核物理学家们把它称为核相互作用。

三、例题精析

【例题1】

【题干】下列关于重力、重心的说法，正确的是（　　）

A．重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的

B．物体的重心一定与它的几何中心重合

C．用一绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上

D．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外

【答案】A

【解析】A、地面附近的物体受到地球的吸引而产生的力叫做重力，故A正确；

B、物体的重心与物体的形状和质量分布两个因素有关，形状规则且质量分布均匀的物体的重心一定与几何中心重合，故B错误；

C、用一绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，物体受重力和拉力而平衡，根据平衡条件，两个力一定等值、方向、共线，重力作用线过重心，故拉力的作用线也过重心，故C错误；

D、物体的重心与物体的形状和质量分布两个因素有关，物体的重心可以在物体内，也可能在物体外，如L形金属棒，故D错误；

【例题2】

【题干】关于物体所受的重力，以下说法中正确的是（　　）

A．物体只有在地面静止时才受到重力作用

B．物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力

C．物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力

D．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大

【答案】D

【解析】A、B、C、由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，与物体的运动状态无关，故A错误、B错误、C错误；D、重力源自于地球的万有引力，与物体速度无关，故同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大，故D正确；

【例题3】如图，杯和水的共同重心将（　　　）

A.一起下降

B.一起上升

C.先升后降

D.先降后升

【答案】D

【解析】由于杯中水不断流出，剩余水的重心不断下降，而杯的重心不变，故开始一段时间内，两者共同的重心将下降；当水流出一定量以后，剩余水的重心继续下降，整体的重心可以彩极限法分析：

当杯中水即将流尽时，水的重心在最底层，但水的质量很小，两者的重心位置接近于杯的重心位置，故重心先下降后上升。

四、课堂运用

【基础】

1、下列说法正确的是（）

A.甲用力把乙推倒而自己并未倒下，说明只是甲对乙施加了推力，而乙对甲没施加推力

B.甲对乙施加了力的作用，甲是施力物体，同时也是受力物体

C.带正电的甲球吸引带负电的乙球，那么乙球也吸引甲球，但是磁铁吸引铁块，而铁块不会吸引磁铁

D.力不能离开物体单独存在

【答案】BD

【解析】力的作用是相互的，AC错；一个物体是施力物体的同时也是受力物体,B对；D正确

。

2、请你判断下列说法正确的是（）

A．物体不受力，则物体的运动状态一定不改变。

B

．竖直向上抛出的物体，

物体竖直上升，是因为受到一个竖直向上的升力。

C．物体对地面的压力等于物体的重力。

D．同一个物体既可以是施力物体也可以是受力物体。

【答案】AD

【解析】物体不受力，则物体的运动状态一定不变，A对；竖直向

上的物体受到在空中运动时只受到重力作用，竖直向下，B错；只有当物体静止在地面时，物体对地面的压力才等于物体的重力，C错；

同一个物体是受力物体的同时也是受力物体,D对

【巩固】

1、一个质量为60千克的人，在地球上的重力约为600N，当他登上月球时（月球的表面重力加速度约为地球表面的1/6），他的质量和重力分别为（）

A、60kg600NB、60kg

100N

C、10kg600ND、10kg

1

00N

【答案】B

【解析】质量是物体所含物质的多少，是不随空间的变化而变化，而重力

的g随空间的不同而不同，地球重力加速度是月球重力加速度的6倍，所以同一物体在地球上的重力是月球上重力的6倍。

2、一个物体受到的重力在哪些情况下改变（）

A.从赤道拿到两极。

B.把它送到月球上去。

C.把它从地面浸入水中。

Ｄ.将物体置于运动的电梯中。

【答案】AB

【解析】质量不随位置变化，而重力

的g随空间的不同而不同，CD选项中可以认为物体是在同一地点，g没有发生变化。

【拔高】

1、有一条质量均匀分布的长为L的绳子盘在水平地面上，现将它竖直向上拉起，当它的下端恰好离地时，它的重心位置升高了多少？

【答案】

【解析】开始绳子盘在水平面上，则重心在水平面上，向上拉起至下端恰好离地时，物体中心在几何中心上

2、下表是地球表面上不同地点的重力加速度值．根据表中数据，可以得出下列哪些结论（　　）

地点

纬度

重力加速度g/（m/s2）

赤道

0°

9.780

广州

23°06′

9.788

东京

35°43′

9.798

北京

39°46′

9.801

莫斯科

55°45′

9.816

A．不同物体的重力加速度g的数值一般不同

B．重力加速度g的大小约为9.8m/s2

C．在地球表面，纬度越高，重力加速度g的数值越大

D．在地球上不同纬度的地方，重力加速度g的数值是不同的

【答案】BCD

【解析】A、物体的重力加速度g的数值与纬度、高度有关，与物体无关．故A错误．

B、从表格数据看出，重力加速度g大小大约值为9.8m/s2．故B正确．

C、D从表格数据看出，重力加速度g大小随纬度的增大而增大．故CD正确．

故选ＢＣＤ

五、课程小结

今天这节课我们学习了力、基本相互作用、重力。

第一部分内容是初中学习过的，在这里重点应该放在重心的理解，重力大小、重力的方向以及理解不同情况下物体重心的位置。

同时通过这节课的探究学习也为我们下一节课学习物理学中一个重要的定理做了铺垫。