高中物理人教版 (新课标)必修11 重力 基本相互作用教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修11 重力 基本相互作用教学ppt课件，共15页。PPT课件主要包含了图3-1-1，学点2重力，图3-1-4等内容，欢迎下载使用。

一个正在表演“爬云梯”的体格健壮的演员，他用双肩顶着一架足有五、六米高的梯子。另外五个演员陆续爬到梯子顶端，进行各种表演。观众们无不为此提心吊胆：梯子头重脚轻，是多么容易翻倒呀！可是，梯子尽管有一些摇摆，到底还是稳住了，这是什么缘故？ 梯子短一些是否会更安全？ 在此节目中，肩膀上顶着梯子的演员，凭着他敏锐的感觉，把梯子的基本位置随时加以灵活调整。当梯子向前倾时，他的肩膀立即向前挺；当梯子向后倒时，他的肩膀也随即向后退。这样，使重力作用始终通过基底，梯子就倒不下来。 由此可见，几个演员在梯顶时正是梯子重心位置最高、梯子倒得最慢的时候，顶梯子的演员有足够的时间来调整梯子的基底位置。所以，这个看上去好像是最紧张的场面，实际上并非是最难表演的。
学点1 力和力的图示
(1)运动状态的改变：指物体速度的改变。 速度的改变是指大小改变或方向改变或大小和方向同时改变。
(2)力： ①定义：人们把改变物体的运动状态、产生形变的原因，即物体与物体之间的相互作用，称做力。 ②从力的“四性”透析力 a.力的物质性：力不能脱离物体而存在，力是物体与物体之间的相互作用，每一个力都能同时找到施力物体和受力物体（施力物体——产生力的物体，受力物体——受到力的物体）。 说明：找不到施力物体的力是不存在的，这也是判断力是否存在的一种重要方法。 b.力的相互性：物体之间力的作用是相互的，甲物体作用于乙物体，乙物体也同时作用于甲物体，施力物体同时也是受力物体，物体间的这一对相互作用力总是同时产生、同时消失和变化的。 说明：物体之间的相互作用可以直接接触，也可以不直接接触，通过“场”来发生，如我们接下来要学习的重力及后面要学习的电场力、磁场力。 c.力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向，力作用方向所在的直线叫力的作用线，力实际作用的方向与物体的运动方向不一定相同。 d.力的独立性：一个物体可能同时受多个力作用，每一个力都产生独立的作用效果。
（３）力的分类 力的分类方法有两种，按性质和效果分。 ①根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。 ②根据力的效果命名：如拉力、压力、动力、阻力等。 注意：①根据效果命名时，不同名称的力，性质可能相同。如物体在上升过程中，重力是阻力；物体在下落过程中，重力为动力。 ②同一性质的力，效果可能不同。如摩擦力可以是动力，也可以是阻力。 ③所谓动力，其效果是加快物体的运动；而阻碍物体运动的力则叫阻力。 (4)力的图示 为了更形象、直观地表达力，我们可用一根带箭头的线段来表示一个力的大小、方向和作用点（即力的三要素）。这种表示力的方法，叫做力的图示。 画力的图示的步骤： ①选定标度（用多少毫米的线段表示多少牛的力）； ②从作用点沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加上刻度； ③在线段的一端加箭头表示力的方向，箭尾在力的作用点上，力的方向所沿的直线叫力的作用线。 说明： ①不能用不同标度画同一物体所受的不同的力。 ②力的图示与力的示意图不同，力的示意图只表示物体受哪种力作用及力的方向如何，并不需要按选定的标度严格画出线段的长度。
【例1】下列关于力的说法中正确的有( ) A.力的作用离不开施力物体，但可以没有受力物体 B.有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的 C.力是物体与物体间的相互作用 D.没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在
【解析】力是物体与物体间的相互作用。有力作用时必定要有两个物体同时存在，且发生相互作用。而一个物体不能对自己产生力的作用，有人说：拍手时不是自己对自己的作用吗？其实拍手时两只手都受到力的作用，这时也不是一个物体对自己的作用，而是一个物体的两部分之间的作用，故正确答案为Ｃ。
下列说法中正确的是（ ）A.射出枪口的子弹，能打到很远的地方，是因为子弹离开枪口后受到一 个推力作用B.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C.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D.任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
【例2】如图3-1-1所示，桌面上有质量为 600 g的书，用图示法表示出桌面对书 的支持力并作出这个力的示意图。 （取g＝10 N/kg）
【答案】如图３-１-２所示
(1)重力：由于受到地球的吸引而使物体受到的力。 (2)对重力的理解 ①地球上的一切物体都受到重力作用，重力的施力物体是地球。 ②重力是由于地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球对物体的吸引力。重力的大小不一定等于地球的吸引力。 ③在地球的两极点时重力等于物体的吸引力，在地球的其他位置重力不等于地球的吸引力。 ④物体所受的重力与它的运动状态无关，与物体的速度大小也无关。
（３）重力的大小 ①重力与质量的关系为G=mg,其中g就是我们学过的自由落体加速度。 ②重力的大小可以用测力计测出。 （４）从四点诠释重力加速度 ①g是自由落体运动的加速度，通常取g=9.8 N/kg,表示质量为1 kg的物体受到的重力是9.8 N。 ②g随地球上纬度的改变而改变，纬度越高，g值越大，在两极处g值最大，在赤道处g值最小。g的变化导致同一物体在不同纬度处所受重力不同。 ③g值会随海拔高度不同而改变。在同一纬度处，海拔高度越大，g值越小，致使同一物体重力随海拔高度的增加而减小。 ④g是由地球对物体的吸引而产生的，其大小与物体的运动状态和其他受力情况无关，这也是重力与物体的运动状态和受力无关的原因。
(5)重力的方向：竖直向下（即垂直于水平面），可利用铅锤线确定其方向。 说明： ①“竖直向下”不是“垂直向下”，“竖直向下”是指“垂直于水平面向下”。不同地方的水平面不同，其“竖直向下”的方向也不同，而“垂直向下”可以是指垂直于任何一平面向下。 ②重力的方向一般不指向地心，只有在两极点和赤道时才指向地心。 ③重力的方向与物体是否受其他力，与物体处于什么运动状态无关。
(6)重心 一个物体各部分都要受到重力作用，从效果上看可以认为各部分受到的重力集中于一点，这一点叫做物体的重心。 说明： 物体的重心是一个等效的概念，是物体各部分重力的作用点。引入重心的概念后，就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力表示，于是原来的整个物体就可以用一个有重力的点代替，从而使研究问题简化。
重心的确定： ①质量分布均匀的物体的重心，只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体，其重心位置就在几何中心上。如均匀直棒的重心，在棒的中心。 ②质量分布不均匀物体的重心，与物体的形状、质量分布有关。 ③薄板形物体重心的确定。 薄板的重心位置可用悬挂法确定，如图3-1-4所示，先在Ａ点把板悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过Ａ点的竖直线ＡＢ上，然后在Ｃ点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过Ｃ点的竖直线ＣＤ上，ＡＢ和ＣＤ的交点Ｏ，就是薄板重心的位置。 注意：①物体的重心可在物体上，也可在物体外。如易拉罐的重心位置并不在罐壳上。 ②重心的位置与物体所处的运动状态、是否受到其他外力作用、物体所处的位置无关。 ③物体的质量发生变化时，其重心位置会发生变化。如用铁桶盛水，随水增多重心升高。 ④作力的图示时，重力的作用点应画在重心上。
关于重心的叙述中正确的是（ ）A.物体所受重力的作用点叫做物体的重心B.只有物体的重心处才受重力作用C.质量分布均匀的圆柱体的重心在其轴线的中点D.球体的重心总在球心
【例3】关于重力的说法中，正确的是( ) A.重力就是地球对物体的吸引力 B.只有静止的物体才受到重力 C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力 D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
【解析】重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分。重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他的力的作用无关。
学点3 四种基本相互作用
(2).电磁相互作用 电荷之间的相互作用和磁体之间的相互作用，本质上是同一种相互作用的不同表现，称为电磁相互作用。
(1).万有引力 一切物体间存在的相互吸引作用。 自然界中的一种基本相互作用，地面物体所受的重力只是万有引力在地球表面附近的一种表现。
(4).弱相互作用 放射现象中起作用的是弱相互作用。 弱相互作用的范围也约为10-15 m，但强度只有强相互作用的10-12倍。
(3).强相互作用 使得原子核紧密保持在一起的强大的相互作用。距离增大，强相互作用急剧减小，作用范围约10-15 m。
【例４】以下关于四种基本相互作用的说法正确的是（ ） A.万有引力把行星、恒星等聚在一起，形成太阳系、银河系和其他星系， 故万有引力只存在于天体之间 B.四种基本相互作用是相互独立存在的，有一种相互作用存在时，就一定 不存在其他相互作用 C.强相互作用和弱相互作用只存在于微观粒子之间 D.四种基本相互作用的规律有很多相似之处，因此，科学家可能建立一种“统 一场论”将四者统一起来
【解析】万有引力存在于一切物体之间，只不过在天体之间作用效果更明显而已，故选项Ａ错误。一种相互作用存在时，也可存在另一种相互作用，故选项Ｂ错误。由于强相互作用和弱相互作用的作用范围都约为１０－１５ m，故只有微观粒子之间才可能发生这两种相互作用，故选项Ｃ正确。四种基本相互作用的“统一场论”正是当前科学家的努力方向，故选项Ｄ正确。
【评析】记住四种相互作用的特点，能区分四种相互作用各存在于什么样的物体之间。
说明了力是物体间的相互作用，单个物体不能产生力的作用。
2.如何理解重力的方向中的竖直向下呢？
1.我国民间有句俗话是“一个巴掌拍不响”，成语也叫“孤掌难鸣”，试从物理角度分析其中的道理。