《（全國通用版）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)《（全國通用版）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（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（全國通用版）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 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.知道力的概念及矢量性，會作力的圖示.2.了解重力產(chǎn)生的原因，會確定重力的大小和方向，理解重心的概念.3.了解自然界中四種基本相互作用. 一、力和力的圖示 1.力的作用效果：(1)使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化；(2)使物體發(fā)生形變. 2.力 (1)定義：物體與物體之間的相互作用. (2)單位：牛頓，簡稱牛，符號：N. (3)矢量性：力既有大小，又有方向. (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

2、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

3、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，直到宇宙的深處，只是相互作用的強(qiáng)度隨距離增大而減弱(填“增強(qiáng)”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(qiáng)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(qiáng)度只有強(qiáng)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

4、)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　 【考點】力的圖示和力的示意圖 【題點】力的圖示和力的示意圖 一、力和力的圖示 如圖2所示是足球撞擊球網(wǎng)的瞬間. 圖2 (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

5、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. 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

6、、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，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(qiáng)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

7、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，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. 【考點】力的概念 【題點】力的概念的理解 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3甲中木箱P點，用與水平方向

8、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力的示意圖. 圖3 答案　如圖所示 【考點】力的圖示和力的示意圖 【題點】力的圖示和力的示意圖 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

9、示方向 在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向 針對訓(xùn)練1　(多選)關(guān)于力的概念，下列說法中正確的是(　　) A.力是使物體發(fā)生形變或使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因 B.一個力必定聯(lián)系著兩個物體，其中每個物體既是施力物體又是受力物體 C.只要兩個力的大小相等，它們產(chǎn)生的作用效果一定相同 D.兩個物體相互作用，其相互作用力是有先后的 答案　AB 解析　從力的基本概念出發(fā)作出判斷，根據(jù)力的兩個作用效果，可知選項A正確.根據(jù)力的相互性，可知選項B正確.根據(jù)力的三要素，可知力的作用效果不僅與力的大小有關(guān)，還與力的方向和作用點的位置有關(guān)，選項C錯誤.物體間的相互作用力是同時的，沒有時間上的先

10、后關(guān)系，選項D錯誤. 【考點】力的概念 【題點】力的概念的理解 針對訓(xùn)練2　如圖4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4 答案　 【考點】力的圖示和力的示意圖 【題點】力的圖示和力的示意圖 二、重力與重心 (1)建筑工地上常用重錘來檢測墻壁是否豎直，為什么使用重錘就能夠檢測墻壁是否豎直？ (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)重力的方向豎直向下，所以懸掛重錘的細(xì)線方向一定在豎直方向上，如果墻壁與懸線平行，則說明墻壁豎直. (2)不是.重心是物體上各部分的等效作

11、用點.重心位置與質(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

12、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

13、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. 【考點】重力和重心的特點 【題點】對重力和重心的理解 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

14、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，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. 【考點】重力和重心的特點 【題點】對重力和重心的理解 對物體的重心注意以下三點 1.重心不

15、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

16、，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. 【考點】力的概念 【題點】力的概念的理解 2.(力的圖示和力的示意圖)圖5表示的是小車所受外力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5 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

17、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. 【考點】力的圖示和力的示意圖 【題點】力的圖示 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

18、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. 【考點】重力和重心的特點 【題點】重力大小和方向的理解 4.(對重力和重心的理解)(多選)關(guān)于物體的重心，以下說法中正確的是(　　) A.質(zhì)量均勻分布的、有規(guī)則形狀的物體的重心在其幾何中心 B.用線懸掛的物體靜止時，細(xì)線方向一定通過重心 C.一磚塊平放、側(cè)放或立放時，其重心在磚內(nèi)的位置不變 D.舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作時，其重心的位置不變 答案　ABC 解析　質(zhì)量均勻分布的、有規(guī)則形狀的物體的重心在其幾何中心，形狀與質(zhì)量分布改變，重心位置就可能發(fā)生改變，故A、B、C正確，D錯誤. 【考點

19、】重力和重心的特點 【題點】對重力和重心的理解 一、選擇題 考點一　力的概念 1.(多選)下列關(guān)于力的作用效果的敘述正確的是(　　) A.發(fā)生形變的物體必定受到了力的作用 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　ABC 【考點】力的概念 【題點】力的作用效果 2.下列說法中正確的是(　　) A.用手壓彈簧，手先給彈簧一個作用力，彈簧壓縮后再反過來給手一個作用力 B.運動員將壘球拋出后，壘球的運動狀態(tài)仍在變化，壘球仍為受力物體，

20、但施力物體不是運動員 C.施力物體對受力物體施加了力，施力物體本身可能不受力的作用 D.“風(fēng)吹草動”，草受到了力，但沒有施力物體，說明沒有施力物體的力也是存在的 答案　B 【考點】力的概念 【題點】力的概念的理解 考點二　對重力及重心的理解 3.(多選)關(guān)于重力和自由落體加速度，下列說法正確的是(　　) A.物體所受重力的方向總是豎直向下 B.物體所受重力的施力物體是地球 C.地球表面的自由落體加速度隨緯度的增大而減小 D.質(zhì)量大的物體受到的重力大，所以自由落體加速度也大 答案　AB 解析　重力的方向豎直向下，選項A正確；物體所受重力的施力物體是地球，選項B正確；地球

21、表面的自由落體加速度隨緯度的增大而增大，選項C錯誤；自由落體加速度與質(zhì)量無關(guān)，輕重不同的物體在同一位置自由落體加速度相等，選項D錯誤. 【考點】重力和重心的特點 【題點】重力大小和方向的理解 4.(多選)關(guān)于物體的重心，下列說法正確的是(　　) A.物體升高或降低時，重心在物體中的位置也隨之升高或降低 B.用線豎直懸掛的物體靜止時，線的方向一定通過該物體的重心 C.形狀規(guī)則的物體，其幾何中心不一定與其重心重合 D.因物體的重心是重力的作用點，所以物體的重心一定在物體上 答案　BC 解析　形狀與質(zhì)量分布不變的物體的重心位置是固定的，不會隨物體升降而改變，故A錯誤；用線豎直懸掛的

22、物體靜止時，線的方向一定通過該物體的重心，故B正確；重心與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān)，形狀規(guī)則的物體，質(zhì)量分布不一定均勻，所以其幾何中心不一定與其重心重合，故C正確；重心可以在物體上，也可以在物體外，故D錯誤. 【考點】重力和重心的特點 【題點】對重力和重心的理解 5.如圖1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過程中，空心球殼和水的共同重心將會(　　) 圖1 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

23、，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. 【考點】重力和重心的特點 【題點】對重力和重心的理解 6.(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. 【考點】重力和重心的特點 【題點】重力大小和方向的

24、理解 7.如圖2所示，“馬踏飛燕”是漢代藝術(shù)家高超的藝術(shù)技巧的結(jié)晶，是我國古代青銅藝術(shù)的稀世珍寶，駿馬之所以能用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上，是因為(　　) 圖2 A.馬是空心的 B.馬蹄大 C.馬的重心在飛燕上 D.馬的重心位置和飛燕在一條豎直線上 答案　D 解析　駿馬之所以能用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上，是因為飛燕對馬的支持力和馬的重力在一條豎直線上，選項A、B、C錯誤，D正確. 【考點】 重力和重心的特點 【題點】對重力和重心的理解 二、非選擇題 8.(力的示意圖)在圖3中，質(zhì)量分布均勻的物體A受到的重力都是8 N，試畫出物體A所受重力的示意圖. 圖3 答案　如圖所示 【考點】力的圖示和力的示意圖 【題點】力的示意圖