人教版高中物理必修一《重力基本相互作用》学案
3.1 重力 差不多相互作用
[目标定位] 1.明白力的概念及矢量性，会作力的图示.2.了解重力产生的缘故，会确定重力的大小和方向，明白得重心的概念.3.了解自然界中四种差不多相互作用．
一、力和力的图示
1．力的作用成效：(1)使物体的运动状态发生改变．(2)使物体发生形变． 2．力：物体与物体之间的相互作用．力的单位是牛顿，简称牛，符号N. 3．力的矢量性：力是既有大小又有方向的矢量．
4．力的图示：能够用一条带箭头的线段表示力．线段按一定比例(标度)画出，它的长短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线．
5．力的示意图：只需要表示出力的方向和作用点的线段． 想一想：
在同一个图中要表示多个力，不同的力能不能用不同的标度？
二、重力
1．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力．物体受到的重力与质量的关系是G＝mg，其中g确实是自由落体加速度．重力的方向总是竖直向下的．
2．重心：一个物体的各个部分都要受到重力的作用，从成效上看，能够认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．质量分布平均的物体的重心只跟物体的形状有关，质量分布不平均的物体，重心除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布情形有关．
想一想：
物体的重心一定在物体上吗？ 三、四种差不多相互作用
四种差不多相互作用力分不为：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、
弱相互作用.
一、对力的概念的明白得 1．力的三性
(1)物质性：力是物体对物体的作用，没有脱离物体而独立存在的力．一个
力同时具有受力物体和施力物体．
(2)相互性：物体之间力的作用是相互的．力总是成对显现的，施力物体同时又是受力物体，受力物体同时又是施力物体．
(3)矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量．力的大小常用弹簧测力计测出．
2．力的作用成效
(1)改变物体的运动状态，即使物体速度发生变化． (2)使物体发生形变，即改变物体的形状或体积．
3．阻碍作用成效的三要素：力的大小、方向和作用点． 注意：(1)物体之间发生相互作用时并不一定相互接触．
(2)力直截了当产生于施力物体和受力物体之间，不需要靠第三个物体传递． 例1 下列讲法正确的是( ) A．每个力都必有施力物体和受力物体
B．网球运动员用球拍击球，对网球施力的物体是运动员 C．两个力的大小差不多上5 N，则这两个力一定相同
D．施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体
解析 力是物体对物体的相互作用，具有物质性，一个力既有施力物体也有受力物体，A正确；网球运动员用球拍击球，施力物体是球拍，受力物体是网球，B错误；力是矢量，比较两个力是否相同，除了要比较其大小之外，还要比较其方向，C错误；力具有相互性，一个物体在受力的同时也对另一个物体施加了力的作用，因此同时也是施力物体，D正确．
二、力的表示方法
1．力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素． ①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小； ②箭头指向表示力的方向；
③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些咨询题中为了方便，常把一个物体用一个点表示)．
注意：(1)标度的选取应依照力的大小合理设计．一样情形下，线段应取2～5个整数段标度的长度．
(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度．
2．力的示意图：用一条带箭头的线段来表示力方向和作用点． ①从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段； ②在线段的末端标出箭头，表示力的方向．
注意：关于几何形状规则的物体，在画力的图示和示意图的时候，有向线段的起点可画在几何中心．为简化，也能够把物体用质点代替．
例2 一个铁球在空中飞行，所受重力为120 N，方向竖直向下，试画出重力的图示和示意图，并讲明施力物体和受力物体．
解析 (1)选定标度：选1 cm长的线段表示30 N的力．
(2)用一矩形表示物体，从作用点沿力的方向画一线段，线段的长度按选定的标度和力的大小画，线段上加上刻度，如下图甲所示，从O点竖直向下画一条4倍于标度(4 cm)的线段；
(3)在线段上加上箭头表示力的方向．
也能够按照如图乙所示那样，不画物体，而用O点表示物体，画出力F的图示．
力的示意图：如图丙所示，用一矩形表示物体，从物体上沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向．然后标明F＝120 N即可．
重力的施力物体是地球，受力物体是铁球
三、对重力及重心的明白得 1．对重力的明白得
(1)重力的产生：重力的施力物体是地球，是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但不能讲成“重力确实是地球对物体的吸引力”．
(2)重力的大小：G＝mg，g为重力加速度，g＝9.8 m/s2.
①同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点因g值不同而不同． ②在不同地点，同一物体的重力随纬度的增加而增大；随海拔的增加而减小． ③物体重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关． (3)重力的方向．
重力的方向总是竖直向下，竖直向下是指与水平面垂直向下．然而并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心．
2．对重心的明白得
(1)重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都作用于重心．
(2)重心的位置与质量分布和物体形状有关，质量分布平均、形状规则的物体的重心在其几何中心．
①重心的位置能够在物体上，也能够在物体外．一个实心铅球重心在物体上，一个篮球重心就不在物体上．②对形状不规则的薄物体，能够采纳悬挂法来确定重心的位置．
(3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置的状态以及运动状态都无关，但一个物体的质量分布或者形状发生改变，其重心在物体上的位置可能发生变化．比如空载卡车和装满物资的卡车重心的位置不同．
例3 (2019～2019浙江高一期中)一个物体所受重力在下列哪些情形下要发生变化( )
A．把物体从赤道拿到南极
B．把物体放到加速上升的电梯里 C．把物体放到水里
D．用一个气球使物体悬浮在房子内
解析 重力加速度随着纬度的升高而增大，因此把物体从赤道拿到南极，其重力变大，故A正确；重力加速度与物体的运动状态无关，在电梯或是水中或是用气球悬浮，重力加速度都没变，重力G＝mg，即重力没有变化；故选A.
例4 (2019～2019江西高一期中)下列关于重心的讲法中正确的是( ) A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合
B．用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的重心不一定在绳子的延长线上
C．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外 D．重心与物体的形状和物体的质量分布有关
解析 重心的位置与物体的形状和质量分布有关，只有形状规则，质量分布平均的物体的重心才在物体的几何中心，A错误，D正确；用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态时，物体的重力与绳子的拉力平稳，由二力平稳的知识可知，物体的重心一定在绳子的延长线上，B错误；重心是物体各部分所受重力的等效作用点，能够在物体上也能够在物体之外，C错误．
对力的概念的明白得
1．关于力的概念，下列讲法正确的是( ) A．没有相互接触的物体间也可能有力的作用
B．力是物体位移增加的缘故
C．施力物体施力在前，受力物体受力在后 D．有的物体只是施力物体，而不是受力物体
解析 没有相互接触的物体间也可能有力的作用，比如磁场力、重力，故A正确；力不是物体位移增加的缘故，比如物体做匀速运动，不受力，位移也增加，故B错误；力的作用是相互的，施力物体和受力物体受到的力是同时产生的，没有前后之分，施力物体同时也是受力物体，C、D错误．
力的表示方法
2．如图311所示，压缩弹簧对拇指的弹力15 N，作出拇指受力的图示．
图311
解析 当拇指按压弹簧时，拇指会受到弹簧的弹力，由题意知其大小为 F＝15 N，方向水平向右；那么力的作用点可画在拇指和弹簧的接触处，过力的作用点向右画一条线段，截取和标度相等的三段；在线段的末端标出箭头和力的大小．如下图：
3．如图312所示，小球悬挂在细线下来回摆动．请作出小球在图示位置时，所受沿绳子方向的拉力F和重力G的示意图．
图312
人教版高中物理必修一《重力基本相互作用》学案
