《（浙江專用）2022-2023高中物理 第三章 相互作用 1 重力、基本相互作用學(xué)案 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江專用）2022-2023高中物理 第三章 相互作用 1 重力、基本相互作用學(xué)案 新人教版必修1（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（浙江專用）2022-2023高中物理 第三章 相互作用 1 重力、基本相互作用學(xué)案 新人教版必修1 知識內(nèi)容 重力、基本相互作用 考試要求 c 課時要求 1.知道力的三要素，會畫力的圖示和力的示意圖. 2.知道重力的定義和方向，掌握重力大小的計算和測量方法. 3.理解重心的概念，理解懸掛法測重心位置的原理. 4.了解自然界中四種基本相互作用. (4)測量：力的大小可以用彈簧測力計測量. 3.力的表示方法 (1)力的圖示：用一條帶箭頭的線段(有向線段)來表示力的三要素. ①線段的長短(嚴(yán)格按標(biāo)度畫)表示力的大?。? ②箭頭指向表示力的方向； ③箭尾(或箭頭)表示力的

2、作用點，線段所在的直線叫做力的作用線. (2)力的示意圖：只用一條帶箭頭的線段來表示力的方向和作用點. 二、重力 1.定義：由于地球的吸引而使物體受到的力. 2.大小：G＝mg，g就是自由落體加速度. 3.方向：豎直向下. 4.作用點——重心 (1)重心：一個物體的各部分都受到重力的作用，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，這一點叫做物體的重心. (2)決定因素：①物體的形狀；②物體的質(zhì)量分布. (3)確定方法：對形狀不規(guī)則的薄板狀物體，可以采用懸掛法來確定重心的位置. 三、四種基本相互作用 1.萬有引力：相互吸引的作用存在于一切物體之間，直到宇宙的深

3、處，只是相互作用的強度隨距離增大而減弱(填“增強”或“減弱”). 2.電磁相互作用：電荷間的相互作用，磁體間的相互作用. 3.強相互作用：使原子核緊密地保持在一起的相互作用.它的作用范圍只有約10－15 m. 4.弱相互作用：在放射現(xiàn)象中起作用的一種基本相互作用.作用范圍約為10－15 m.強度只有強相互作用的10－6倍. 1.判斷下列說法的正誤. (1)每個力都必有施力物體和受力物體.(　√　) (2)只有相互接觸的兩物體之間才有力的作用.(　×　) (3)兩個力的大小都是5 N，則這兩個力一定相同.(　×　) (4)重力的方向也可以表述為指向地心.(　×　) (5)只

4、有物體的重心才受到重力的作用.(　×　) (6)重心是物體重力的作用點，重心一定在物體上.(　×　) 2.小明用20 N的水平力推桌子(如圖1所示)，作出此力的圖示和力的示意圖. 圖1 答案　 一、力和力的圖示 如圖所示是足球撞擊球網(wǎng)的瞬間. (1)足球撞擊球網(wǎng)時對球網(wǎng)產(chǎn)生了巨大的沖擊力，球網(wǎng)對足球有沒有作用力？若有，該力對足球產(chǎn)生了什么樣的作用效果？ (2)若足球?qū)η蚓W(wǎng)的作用點為圖中的A點，且作用力方向水平向右，大小為50 N，請在圖中畫出該力的圖示. 答案　(1)有.改變足球的運動狀態(tài). (2)如圖所示.

5、 1.力的三性 (1)物質(zhì)性：力是物體與物體的相互作用，沒有脫離物體而獨立存在的力.一個力同時具有受力物體和施力物體. (2)相互性：物體之間力的作用是相互的.力總是成對出現(xiàn)，施力物體同時又是受力物體，受力物體同時又是施力物體. (3)矢量性：力不僅有大小，而且有方向，是矢量. 2.力的作用效果 (1)力的作用效果 (2)影響作用效果的要素：力的大小、方向和作用點. 3.力的圖示和力的示意圖的區(qū)別 力的圖示可以表示力的三個要素，即大小、方向和作用點.力的示意圖只能表示力的兩個要素，即方向和作用點. 例1　下列說法中正確的是(　　) A.射出槍口的子彈，能打到很遠(yuǎn)的地方，

6、是因為子彈離開槍口后受到一個推力作用 B.不接觸的物體之間不可能有力的作用 C.只有有生命或有動力的物體才會施力，無生命或無動力的物體只會受到力，不會施力 D.任何一個物體，一定既是受力物體，又是施力物體 答案　D 解析　子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強大推力，使子彈離開槍口時具有很大的速度，但子彈離開槍口以后，只受重力和空氣阻力作用，并沒有一個所謂的推力，因為不可能找到這個“推力”的施力物體，故不存在，所以A錯；不接觸的物體之間也可能有力的作用，如兩個磁鐵，故B錯；不論物體是否有生命或是否有動力，它們受到別的物體作用時，都會施力，如馬拉車時，車也拉馬；書向下壓桌子，桌子也向上推書

7、，故C錯；由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，找不到一個孤立的、不受其他物體作用的物體，所以每一個物體既是受力物體，又是施力物體，故D正確. 1.相互作用的物體，可以直接接觸，也可以不接觸，但作用力必然是成對出現(xiàn)的. 2.并非有生命的物體才是施力物體，也并非先有施力物體后有受力物體. 3.任何一個力都獨立地產(chǎn)生作用效果，使物體發(fā)生形變或使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化. 例2　在圖2甲中木箱P點，用與水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱；在圖乙中木塊的Q點，用與豎直方向成60°角斜向左上方的20 N的力把木塊抵在墻壁上，試作出甲、乙兩圖中所給力的圖示，并作出圖丙中電燈所受重力和拉

8、力的示意圖. 圖2 答案　如圖所示 力的圖示與力的示意圖的畫法 作圖步驟 力的圖示 力的示意圖 選標(biāo)度 選定標(biāo)度(用某一長度的線段表示一定大小的力) 畫線段 從作用點開始沿力的方向畫一線段，根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段長度 從作用點開始沿力的方向畫一適當(dāng)長度線段 標(biāo)方向 在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向 在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向 針對訓(xùn)練　如圖3所示，物體A對物體B的壓力是10 N，試畫出這個力的圖示和示意圖. 圖3 答案　 二、重力 (1)秋天到了，金黃的樹葉離開枝頭總是落向地面；高山流水，水總是由高

9、處流向低處；無論你以多大的速度跳起，最終總會落到地面上……試解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因. (2)重心是物體上最重的一點嗎？重心位置與什么有關(guān)？物體的重心一定在物體上嗎？請舉例說明. 答案　(1)地面附近的一切物體都受到地球的吸引作用.正是由于地球的吸引才會使物體落向地面，使水往低處流. (2)不是.重心是物體各部分所受重力的等效作用點.重心位置與物體的質(zhì)量分布及形狀有關(guān).重心可以不在物體上，如木匠用的拐尺、圓環(huán)的重心都不在物體上. 1.重力的大小 (1)重力的大小G＝mg，只與質(zhì)量和重力加速度g有關(guān)，與物體的運動狀態(tài)無關(guān). (2)重力加速度g與物體所處的緯度和高度有關(guān)，在赤

10、道處，g最小，在兩極處，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，離地面越近，g越大. 2.重力的方向：總是豎直向下，豎直向下是指與水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心. 3.重力的作用點——重心 (1)重心是物體各部分所受重力的等效作用點，并不是只有物體的重心才受到重力作用.重心的位置除跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體的質(zhì)量分布有關(guān).質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心.重心的位置可以在物體上，也可以在物體外. (2)重心位置的確定方法：薄板狀物體的重心可以用懸掛法確定. 例3　關(guān)于重心及重力，下列說法中正確的是(　　) A.一個物體放于水中稱量時

11、彈簧測力計的示數(shù)小于物體在空氣中稱量時彈簧測力計的示數(shù)，因此物體在水中受到的重力小于在空氣中受到的重力 B.據(jù)G＝mg可知，兩個物體相比較，質(zhì)量較大的物體的重力不一定較大 C.物體放于水平面上時，重力方向垂直于水平面向下，當(dāng)物體靜止于斜面上時，其重力方向垂直于斜面向下 D.物體的形狀改變后，其重心位置不會改變 答案　B 解析　由于物體放于水中時，受到向上的浮力從而減小了彈簧的拉伸形變，彈簧測力計的拉力減小了，但物體的重力并不改變，選項A錯誤.當(dāng)兩物體所處的地理位置相同時，g值相同，質(zhì)量大的物體的重力必定大，但當(dāng)兩物體所處的地理位置不同時，如質(zhì)量較小的物體放在地球上，質(zhì)量較大的物體放在

12、月球上，由于月球上g值較小，故質(zhì)量較大的物體的重力不一定較大，選項B正確.重力的方向總是豎直向下的，選項C錯誤.物體的重心位置由物體的形狀和質(zhì)量分布情況共同決定，當(dāng)物體的形狀改變時，其重心可能發(fā)生改變，故選項D錯誤. 例4　關(guān)于重心，下列說法中正確的是(　　) A.重心就是物體上最重的一點 B.重心就是物體的幾何中心 C.直鐵絲彎曲后，重心便不在中點，但一定還在鐵絲上 D.可以用懸掛法確定形狀不規(guī)則薄板的重心 答案　D 解析　重心是重力的等效作用點，并不是物體上最重的一點，故選項A錯誤.質(zhì)量均勻分布的、有規(guī)則形狀的物體的重心才在其幾何中心，故選項B錯誤.物體的重心不一定在物體上，

13、如粗細(xì)均勻的鐵絲被彎曲成圓圈時，其重心在圓心處，而不在鐵絲上，故選項C錯誤；根據(jù)二力平衡，重力與繩的拉力方向總是在同一直線上且方向相反，所以可以用懸掛法確定形狀不規(guī)則薄板的重心，D正確. 對物體的重心注意以下三點 1.重心不是重力的真實作用點，重力作用于整個物體，重心是重力的等效作用點. 2.重心不是物體上最重的一點，也不一定是物體的幾何中心. 3.重心在物體上的相對位置與物體的位置、放置狀態(tài)及運動狀態(tài)無關(guān).重心的位置可以不在物體上. 1.(對力的概念的理解)關(guān)于力，下列說法中正確的是(　　) A.沒有相互接觸的物體間也可能有力的作用 B.根據(jù)有一定距離的磁鐵間的相互作用

14、可知：力可以離開物體而獨立存在 C.兩個力大小都是10 N，方向相同，那么這兩個力一定相同 D.施力物體施力在前，受力物體受力在后 答案　A 解析　力是物體對物體的相互作用，沒有相互接觸的物體間也可能有力的作用，比如磁場力、重力，故選項A正確.相隔一定距離的兩個磁鐵間有相互作用，若拿走其中一個磁鐵，這種相互作用將不存在，所以力是不能離開物體而獨立存在的，故選項B錯誤.只有當(dāng)兩個力的大小、方向、作用點都相同時，我們才能說這兩個力相同，故選項C錯誤.力的作用是相互的，施力物體和受力物體受到的力是同時產(chǎn)生的，沒有前后之分，故選項D錯誤. 2.(力的圖示和力的示意圖)圖4表示的是小車所受外力

15、F的圖示，所選標(biāo)度都相同，則對于小車的運動，作用效果相同的是(　　) 圖4 A.F1和F2 B.F1和F4 C.F1和F3、F4 D.都不相同 答案　B 解析　判斷作用效果是否相同，應(yīng)從力的三要素，即大小、方向和作用點去考慮，三要素相同則作用效果相同，而力沿其作用線平移時作用效果不變，選項B正確. 3.(對重力大小和方向的理解)下列說法正確的是(　　) A.在接近地面附近，自由下落的石塊速度越來越大，說明石塊所受重力越來越大 B.在空中飛行的物體不受重力作用 C.一拋出的石塊軌跡是曲線，說明石塊所受的重力方向始終在改變 D.將一石塊豎直向上拋出，在先上升后下降的

16、整個過程中，石塊所受重力的大小和方向都不變 答案　D 解析　在地球上接近地面的同一位置，同一物體的重力為一定值，故A錯；只要在地球上，物體所受重力就不為零，故B錯；重力的方向始終豎直向下，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，故C錯，D對. 4.(對重力和重心的理解)有一圓形的均勻薄板，若將其中央再挖掉一個小圓板成一個圓環(huán)，如圖5所示，下面說法正確的是(　　) 圖5 A.重心向外側(cè)偏移，重力減小 B.重力和重心都沒有變 C.重力減小，重心位置沒有變 D.重力減小，重心位置不存在 答案　C 解析　圓板和圓環(huán)均屬于質(zhì)量分布均勻、有規(guī)則形狀的物體，其重心均在幾何中心，故重心的位置不變，C正確

17、. 一、選擇題 1.下列關(guān)于力的作用效果的敘述不正確的是(　　) A.物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變必定是物體受到力的作用 B.物體的運動狀態(tài)沒有發(fā)生改變，物體也可能受到力的作用 C.力的作用效果不僅取決于力的大小和方向，還與力的作用點有關(guān) D.力作用在物體上，必定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)的改變 答案　D 解析　因為力是改變物體運動狀態(tài)的原因，所以A正確.力的作用效果是使物體運動狀態(tài)改變或者使物體發(fā)生形變，所以B正確，D不正確.力的三要素：大小、方向、作用點都影響力的作用效果，故C正確. 2.在世界壯漢大賽上有拉汽車前進的一項比賽，如圖1是某壯漢正通過繩索拉著汽車運動.則汽車所受拉

18、力的施力物體和受力物體分別是(　　) 圖1 A.壯漢、汽車 B.壯漢、繩索 C.繩索、汽車 D.汽車、繩索 答案　C 解析　要研究的是汽車，直接對汽車產(chǎn)生拉力的是繩索而不是壯漢，汽車所受拉力是繩索和汽車之間的相互作用力，故其施力物體是繩索，受力物體是汽車. 3.(多選)一個重20 N的物體沿斜面下滑，關(guān)于該物體重力的圖示，以下四個圖中正確的是(　　) 答案　AD 解析　物體的重力為20 N，標(biāo)度分別設(shè)為5 N和2.5 N，方向豎直向下，作用點在重心，選項A、D正確. 4.如圖2所示是姚明在比賽中的一張照片，記者給出的標(biāo)題是“姚明對球施魔力”，下面是幾位同學(xué)關(guān)于

19、照片中籃球的說法，其中正確的是(空氣阻力忽略不計)(　　) 圖2 A.球只受到重力的作用 B.球只受到一個沿運動方向的力的作用 C.球此時此刻不受到任何外力作用 D.球受到姚明的一個力和重力的共同作用 答案　A 5.把一個月牙狀的薄板懸掛起來，靜止時如圖3所示.則薄板的重心可能是(　　) 圖3 A.A點　　　　　　 B.B點 C.C點 D.D點 答案　D 解析　根據(jù)懸掛法確定重心位置的原理，結(jié)合二力平衡條件分析可得，重心位置可能是D點，選項D正確. 6.擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的大飛機是幾代航天人的夢想，這一夢想已經(jīng)變成了現(xiàn)實，如圖4所示，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)

20、的C919國產(chǎn)客機2014年試航，2016年陸續(xù)交付使用.下列關(guān)于C919客機的說法正確的是(　　) 圖4 A.C919客機受到的重力指向地心 B.C919客機受重力的同時，它也對地球產(chǎn)生引力 C.C919客機受到的重力總是指向地心 D.C919客機勻速飛行，它不受重力作用 答案　B 解析　重力的方向總是豎直向下(也可以說成垂直水平面向下)，而不一定指向地心，故A、C錯.由于地球?qū)蜋C的引力而產(chǎn)生重力，同時客機對地球也產(chǎn)生引力，B對.地球附近的任何物體都受重力作用，D錯. 7.如圖5所示，一個空心均勻球殼里面注滿水，球的正下方有一個小孔，在水由小孔慢慢流出的

21、過程中，空心球殼和水的共同重心將會(　　) 圖5 A.一直下降 B.一直上升 C.先升高后降低 D.先降低后升高 答案　D 解析　當(dāng)注滿水時，球殼和水的重心均在球心，故它們共同的重心在球心.隨著水的流出，球殼的重心雖然仍在球心，但水的重心逐漸下降，開始一段時間內(nèi)，球殼內(nèi)剩余的水較多，隨著水的重心下降，球殼和水共同的重心也下降；后來一段時間內(nèi)，球殼內(nèi)剩余的水較少，隨著水的重心的下降，球殼和水共同的重心卻升高；最后，水流完時，重心又回到球心.故球殼和水的共同重心先降低后升高，選項D正確. 8.(多選)2016年《挑戰(zhàn)不可能》第二季中，韓遂寧因成功地在懸吊畫框中平衡摩托車而被稱為

22、平衡大師，如圖6所示.下列說法正確的是(　　) 圖6 A.支撐摩托車的單腳對摩托車的作用力方向一定是豎直的 B.鋼絲繩的方向一定通過摩托車和畫框的重心 C.當(dāng)摩托車隨畫框旋轉(zhuǎn)時，摩托車的重心也相對摩托車在移動 D.在挑戰(zhàn)過程中，韓遂寧通過改變摩托車的傾斜程度從而改變摩托車重心的位置 答案　ABD 解析　摩托車處于靜止?fàn)顟B(tài)，其重力方向是豎直向下的，根據(jù)二力平衡可知，單腳支架對它的作用力方向豎直向上，A正確；對于摩托車和畫框組成的整體，根據(jù)分析可知鋼絲繩的方向一定通過摩托車和畫框的重心，B正確；當(dāng)摩托車隨畫框旋轉(zhuǎn)時，摩托車的重心相對摩托車不移動，C錯誤；在挑戰(zhàn)過程中，韓遂寧通過改變摩托車的傾斜程度從而改變摩托車重心的位置，D正確. 二、非選擇題 9．(1)用圖示法畫出力，并指出施力物體和受力物體． ①空氣對氣球的20 N浮力； ②小孩用與水平方向成30°角斜向右上方的200 N的拉力拉小車． (2)在圖7中，物體A的質(zhì)量分布均勻，試畫出物體A所受重力的示意圖． 圖7 答案　(1)見解析 (2)如圖所示 解析　(1)①空氣對氣球的浮力為20 N，施力物體是空氣，受力物體是氣球．力的圖示如圖甲所示．②小孩用與水平方向成30°角斜向右上方的200 N的拉力拉小車，施力物體是小孩，受力物體是小車．力的圖示如圖乙所示．