42力和重力 教案.docx

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42力和重力教案

适用学科

高中物理

适用年级

高一

适用区域

人教版区域

课时时长（分钟）

2课时

知识点

1.力的概念和三要素

2.力的分类和基本特征

3.重力的概念和重心4.平衡力和相互作用力

教学目标

1.知道力的概念、力的三要素和力的特征

2.知道重力的产生、大小和方向

3.掌握重力的方向和重心的概念

4.理解平衡力和相互作用力的区别

教学重点

1.力的概念和三要素

2.重力的产生和重力的三要素

3.平衡力和相互作用力的异同

教学难点

1.重心的理解

2.平衡力和相互作用力的异同

图为宇航员刘旺、刘洋、景海鹏于天宫一号内处于失重状态下所拍摄照

基础知识回顾

在初中我们已经学习了力的相关概念，包括重力和摩擦力的产生和其三要素。

对于力的分类初中并没有提，那么对于力的分类和重心在高中有新的解释。

1.力的概念：

力是物体对物体的作用。

力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。

二者缺一不可。

2.力的作用是相互的：

其中一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力。

3.有力的作用不一定要接触，比如：

磁铁之间的作用力。

不接触但是能够产生的力一般叫做场力。

4.力的三要素：

力的大小、方向、作用点。

5.力的作用效果：

①力可以使物体发生形变；②力可以改变物体的运动状态。

6.力的测量工具：

弹簧测力计

7.力是矢量，既有大小也有方向。

（1）地球周围的物体由于要受到地球的吸引而产生的力叫做重力。

（重力是由于地球吸引而产生的，但是重力不是地球的吸引力。

）

（2）重力是矢量，既有大小也有方向。

a方向；竖直向下

b大小：

G＝mg

（重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。

由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。

）

（3）重力的作用点——重心。

（a）物体的各部分都受重力作用，但从效果看，我们可以认为各部分受到的重力作用都集中于一点，这个点就是重力的作用点，叫做物体的重心。

（b）重心跟物体的质量分布、形状有关，重心不一定在物体上。

质量分布均匀、形状规则的物体其重心在物体的几何中心上。

质量分布不均匀物体的重心可用悬挂法确定。

力的物质性、力的相互性

物体的重心不一定是在物体上（例如，圆环的重心就不在圆盘上）

[对重力和重心的理解]下列关于重力和重心的说法正确的是（　　）

A．物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力

B．物体静止时，对水平支持物的压力就是物体的重力

C．用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上

D．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上

【答案】C

【解析】

　重力是由地球吸引产生的，是所受引力的一个分力，两者一般不相等，A错。

压力和重力是两种性质不同的力，B错。

由平衡条件知，细线拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，C对。

重心跟物体的形状、质量分布有关，是重力的等效作用点，但不一定在物体上，如折弯成直角的均匀直杆，D错。

如图，质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。

让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是（　　）

【答案】A

【解析】

A、B在竖直下落过程中与墙面没有弹力，所以也没有摩擦力，A、B均做自由落体运动，处于完全失重状态，均只受重力，故A正确。

关于力，下列说法中正确的是（）

A.甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

B.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力

C.任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

D.在力的图示法中，长的线段对应的力一定比短的线段对应的力大

【答案】C

【解析】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。

所以每个物体既是受力物体，也是施力物体。

关于重心的说法，正确的是（）

A．重心就是物体内最重的一点

B．重心是物体各部分所受重力的等效作用点

C．任何形状规则的物体的重心都在其几何重心

D．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总在物体上，不可能在物体外

【答案】B

【解析】物体的各个部分都受到重力的作用，重心是物体等效的作用点。

形状规则质量分布均匀的物体的重心在几何中心。

物体的重心可能在物体上也可能不在。

比如，质量分布均匀的圆环，它的重心不在环上。

关于力的下列说法中正确的是（）

A．力是物体对物体的作用，所以力总是成对出现的

B．两物体间相互作用不一定要直接接触

C．直接接触的物体间一定有力的作用

D．由有一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在

【答案】AB

【解析】力具有物质性，力是物体间的相互作用，不能离开物体去谈力。

一个力总是有施力物体和受力物体。

物体间相互接触不一定有力的作用，不直接接触的物体也不一定没有力的作用。

1、【题干】关于力的说法中，正确的是（）

A.有力作用在物体上，其运动状态一定改变

B.力是使物体产生形变的原因

C.作用在同一物体上的两个力的三要素相同时，这两个力是一对平衡力

D.一对互相平衡的力一定是相同性质的力

【答案】B

【解析】力是改变物体运动状态的原因，但如果物体受到的是平衡力物体的运动状态也不会变。

两个力的三要素相同时是相同的力。

平衡力的两个力性质不一定相同，相互作用力的两个力性质是相同的。

2、【题干】

关于力的概念，下列说法正确的是（　　）

A．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体

B．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的

C．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力F，等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力

D．根据力的作用效果命名的不同名称的力，性质可能也不相同

【答案】AD

【解析】力是物体间的相互作用，受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体，所以A正确；产生弹力时，施力物体和受力物体同时发生形变，但弹力是由施力物体形变引起的，反作用力是由受力物体形变引起的，放在桌面上的木块受到桌面给它向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故B不正确；力的作用是相互的，作用力和反作用力同时产生、同时消失，故C选项错误；根据力的作用效果命名的力，性质可能相同，也可能不相同，如向心力，可以是绳子的拉力，也可以是电场力，还可以是其他性质的力，D选项正确．

3、【题干】

下列说法正确的是（）

A．同一个物体在地球上不同纬度的地方所受重力都相等

B．物体所受重力的方向总是垂直向下的

C．重力的方向总是指向地球球心

D．重力的方向始终竖直向下

【答案】D

【解析】同一个物体在地球的不同的地方重力加速度不一样，所受重力大小自然不一样。

重力的方向是竖直向下，垂直于水平面，而不是垂直向下。

只有在两极的地方才是指向地心的，在其他地方时方向不与万有引力方向一致。

1、【题干】下列说法中正确的是（）

A．物体总是落向地球，表明地球对物体的作用力大于物体对地球的作用力

B．大小相等、方向相反、作用于物体上的同一点的平衡力其性质一定相同

C．一个力可以找到多个施力物体

D．一个力总与二个物体相联系

【答案】D

【解析】地球对物体的作用力和物体对地球的作用力是相互作用力，应该是大小相等的。

平衡力的性质不一定相同。

一个力只会对应一个施力物体和受力物体。

2、【题干】

下列各力中，根据力的性质命名的是（）

A．重力浮力B．摩擦力重力

C．阻力动力D．支持力压力

【答案】B

【解析】根据力的性质力可分为重力、弹力、摩擦力等，支持力、压力、阻力和动力是按力的作用效果来命名的。

3、【题干】

关于物体的重心，下列说法正确的是（）

A．物体的重心一定在物体上　　

B．任何物体的重心都在它的几何中心上

　　C．物体的形状发生改变其重心位置一定改变

　　D．物体放置的位置发生改变．重心对物体的位置不会改变

【答案】D

【解析】

A、物体的重心不一定在物体上，如空心的球体重心在球心上，不在物体上，该选项说法不正确；

B、只有质量分布均匀、形状规则的物体其重心在其几何中心，其它物体的重心不在其几何中心，该选项说法不正确；C、重心的位置跟物体的形状有关，还跟质量分布有关，形状发生改变时重心不一定改变，该选项说法不正确；D、对于一定的物体，其重心位置是确定的，与物体所处的位置无关，该选项说法正确．

故选D．

1、【题干】关于重力的大小，以下说法正确的是（）

　　A．悬挂在竖直绳子上的物体，绳子对它的拉力一定等于其重力

　　B．静止在水平面上的物体对水平面的压力一定等于其重力

　　C．物体所受的重力与它的运动状态无关

　　D．向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的物体所受重力

【答案】C

【解析】悬挂在竖直绳子的物体所受重力不一定等于其重力，例如物体加速向下或向上运动时。

物体所受重力与其自身的运动状态无关，只和质量、位置有关。

2、【题干】

一个重10N的石块放在水平地面上，地面受到10N的压力，对压力的理解正确的是（）

A．这压力就是重力

B．这压力的平衡力是重力

C．这压力的大小等于重力

D．地面对物体的支持力与重力是一对平衡力

【答案】CD

【解析】压力和重力是两个不同的力，压力和重力并非作用在同一个物体上，所以不是平衡力。

这时压力大小等于重力，支持力和重力满足平衡力的条件。

3、【题干】

下列说法正确的是（）

A．质量均匀分布，形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外

B．重心就是物体内最重的一点，任何物体都可以用悬挂法确定其重心位置

C．将物体悬挂起来平衡时重心必在悬挂点的正下方

D．在任何地点1Kg的物体所受的重力大小都等于9.8N

【答案】AC

【解析】对于质量均匀分布，形状规则的物体的重心在物体的几何中心，但这个几何中心不一定在物体上。

例如圆盘。

重心是重力的等效作用点，不是最重的一点。

重力的作用线一定通过重心，所以必在悬挂点正下方。

不同地点的重力加速度不同，所以相等质量的物体在不同地点重力大小不一样。

平衡力与作用力、反作用力

共同点：

一对平衡力和一对作用力反作用力都是大小相等、方向相反，作用在一条直线上的两个力。

不同点：

一对平衡力

一对作用力与反作用力

作用对象

只能是同一物体

分别作用在两个物体上

力的性质

可以是不同性质的力

一定是同一性质的力

作用效果

二者的作用相互抵消

各自产生自己的效果，互不影响

依赖性

一个力存在与否并不一定影响另一个力的存在。

同时产生、同时消失、同时变化

1、【题干】把一条盘在地上长为L的质量分布均匀的铁链从一端向上提起，当铁链刚好拉直时它的重心位置升高了多少？

把一个边长为a，质量分布均匀的正方形薄板ABCD绕点C翻到对角线AC处于竖直位置时，其重心位置升高多少？

【答案】

（1）L/2；

（2）

a。

【解析】均质链向上刚好拉直时，它的重心位置升高L/2；

（2）分布均匀的正方形薄板原来的重心点O离地高h1=a/2，当把对角线AC翻到竖直方向时，重心点O离地面的高度h2=

a/2所以，翻动后重心位置升高：

a。

2、【题干】

放在桌上的书本，受到支持力的作用，其受力物体是______，施力物体是______；同时，书对桌面的压力，其受力物体是______，施力物体是______。

由此可见，一个物体既是______，又是______。

【答案】书本、桌子；桌面、书；施力物体、受力物体

【解析】一个力对应两个物体，一个是相应的施力物体，另一个