《重力-基本相互作用》(新人教版必修1)教育課件

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.,3.1重力 基本相互作用,.,學(xué)習(xí)目標(biāo):,知道力是物體間的相互作用，力不能脫離物體而 存在，在具體問題中能找出施力物體和受力物體。 2. 知道力是矢量，知道力的作用效果和決定力的作 用效果的因素，在具體問題中能畫出力的圖示和 力的示意圖。 3. 知道力的兩種分類方法。 4. 知道重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的。 知道重力的大小和方向。 5．知道重心的概念以及均勻物體重心的位置。,.,一、力是物體間的相互作用,1．力的物質(zhì)性：力不能離開物體而存在。 2．力的相互性：力的作用是相互的。 3．物體間發(fā)生相互作用的方式有兩種： ①直接接觸②不直接接觸 4．①力不但有大小，而且有方向，力是矢量。 ②力的大小用測(cè)力計(jì)(彈簧秤)來測(cè)量。 ③在國際單位制中，力的單位是N(牛頓)。 ④通常把力的大小、方向和作用點(diǎn)叫做力的三要 素。,.,⑤力的三要素決定了力的作用效果。若其中 一個(gè)要素發(fā)生變化，則力的作用效果也將變化。 5．力的作用效果 ①使受力物體發(fā)生形變； ②使受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用點(diǎn) 共同決定的。即由力的三要素決定的。,.,二、力的圖示,1．力可以用一根帶箭頭的線段來表示。它的 長(zhǎng)短表示力的大小，它的指向(箭頭所指方向) 表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用 點(diǎn)，力的方向所沿的直線叫力的作用線。這 種表示力的方法，叫做力的圖示。 這是一種把抽象的力直觀而形象地表示出來 的方法。,.,2．畫力的圖示的步驟 ①選定標(biāo)度：畫出某一長(zhǎng)度的線段表示一定大小的力，并把該線段所表示的力的大小寫在該線段的上方。所選標(biāo)度要適當(dāng)(力的圖示上刻度不能過少，也不能多而密，要便于作圖計(jì)算)，一般標(biāo)度的大小應(yīng)是所圖示的力的1/n，n為除“1”以外的正整數(shù)。 ②畫一個(gè)方塊或一個(gè)點(diǎn)表示受力物體，并確定力的作用點(diǎn)。 ③從力的作用點(diǎn)開始，沿力的作用方向畫一線段(根據(jù)所選標(biāo)度和力的大小確定線段的長(zhǎng)度)，并在線段上加上刻度(垂直于力線段的小短線)。 ④在表示力的線段的末端畫上箭頭表示力的方向。在箭頭的旁邊標(biāo)出表示這個(gè)力的字母或數(shù)值。,.,3．力的示意圖：只表示力的方向和作用點(diǎn)， 不表示力的實(shí)際大小。 4．注意： ①箭尾通常畫在力的作用點(diǎn)上。 ②若在同一個(gè)圖上作出不同的力的圖示，一 定要用同一個(gè)標(biāo)度。 ③力的圖示與力的示意圖不同。力的示意圖 是為了分析受力而作，側(cè)重于力的方向，用帶箭頭而沒有標(biāo)度的有向線段表示，線段的長(zhǎng)度只定性表示力的大小。,.,三、力的分類,(1)按力的性質(zhì)和力的效果分類 ①性質(zhì)力：重力、彈力、摩擦力、電磁力、分子力等。 ②效果力：支持力、壓力、拉力、動(dòng)力、阻力、向心力等。 (2)按作用方式可分為接觸力(如支持力、壓力等)和場(chǎng)力(如重力等)。 (3)按研究對(duì)象可分為內(nèi)力和外力。,.,(4)按力的關(guān)系可分為：共點(diǎn)力、共面力、平行力、 平衡力、作用力與反作用力等。 (5)注意：正確區(qū)分性質(zhì)力和效果力是對(duì)物體進(jìn)行受 力分析的基礎(chǔ)，也是正確解決力學(xué)問題的重要環(huán) 節(jié)。根據(jù)效果命名的不同名稱的力，性質(zhì)可能相 同，如壓力和支持力都是彈力；性質(zhì)不同的力，可 以叫同一個(gè)名稱，如重力、彈力都可使物體由靜止 開始運(yùn)動(dòng)，都可叫動(dòng)力，其作用效果可以相同。同 一個(gè)力，可以有不同的名稱，如用繩子拉小車前 進(jìn)，繩子對(duì)小車施以拉力，又叫彈力、動(dòng)力等。,.,四、重力,重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。 1．重力的產(chǎn)生 靜止釋放的物體豎直下落。拋出的物體會(huì)落 回地面，水會(huì)從高處流向低處，這眾多的事 例說明地球上的一切物體都受到地球的吸 引。重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的。重力 也叫重量，常用符號(hào)G表示。,.,①重力的施力物體是地球，其本質(zhì)是地球?qū)?物體的吸引力，但不能說重力就是地球?qū)ξ?體的吸引力。 ②地球表面附近的一切物體，不論是靜止 的，還是運(yùn)動(dòng)的，不論是否與地面接觸，都 受重力作用。 重力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和接觸面情況均無關(guān)。,.,2．重力的方向總是豎直向下的 豎直向下即垂直于(當(dāng)?shù)氐?水平面向下，沿重垂線 向下。物體只在重力作用下從靜止開始下落的方向 是豎直向下的。不能將“豎直向下”理解為“垂直于支 持面向下”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方 向”。重力的方向不一定指向地心。 3．重力的大小由物體的質(zhì)量和 所處的地理位置共同決定 ①在同一地點(diǎn)，重力G與質(zhì)量m成正比；同一物體， 在不同地點(diǎn)所受的重力可能不同(隨地理緯度的增加 而增大，隨離地高度的增加而減小)，不過這種差異 很小，一般在地面附近不太大的范圍內(nèi)，可認(rèn)為其 重力大小恒定不變。,.,②重力大小的計(jì)算公式是G=mg。式中m是物體的質(zhì)量，單位用kg；g是一個(gè)與地理位置有關(guān)的量，反映地球?qū)ξ矬w作用力的強(qiáng)弱。(g值隨地理緯度的增加而增大，隨離地面高度的增大而減小)通常情況下(在地球表面附近)，取g=9.8N／kg，物理意義是指質(zhì)量是1kg的物體受到的重力是9.8N。 ③重力的大小可以用彈簧秤測(cè)出。其依據(jù)的原理是二力平衡條件和力作用的相互性：用懸繩掛著的靜止物體或用靜止的水平支持物支持的物體，對(duì)豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫?，大小等于物體受到的重力。特別注意：拉力或壓力與重力大小相等是有條件(平衡)的；且不能認(rèn)為拉力或壓力就是重力，因力的性質(zhì)不同，施力物體和受力物體也不同。,.,④重力的大小在一般情況下小于地球?qū)ξ矬w 的引力大小(學(xué)過“萬有引力”就明白了)。 4．重力的作用點(diǎn)：重心。,.,五、重心,一個(gè)物體的各部分都要受到重力的作用。從效果上 看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)， 這一點(diǎn)叫做物體的重心。 1．重心是重力的等效作用點(diǎn)。 引入重心的概念，就把實(shí)際作用于整個(gè)物體各部分 的重力用作用于重心的一個(gè)力等效地代替了，于是 原來的整個(gè)物體就可以用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)代替，從 而使研究問題大為簡(jiǎn)便。這種方法，在物理學(xué)上叫 等效方法。,.,等效方法是研究物理問題常用的思維方法，它是在 保證效果不變的前提下用一種簡(jiǎn)化的形式來替代原 來的形式以使研究問題方便些。重心并不是重力的 實(shí)際作用點(diǎn)，也不是物體上最重的一點(diǎn)，更不能認(rèn) 為地球只吸引物體的這一點(diǎn)。 2．物體重心的位置跟物體的形狀和物體內(nèi)質(zhì)量的分 布有關(guān)系，跟物體的放置情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。 只有形狀規(guī)則、質(zhì)量均勻分布的物體的重心才在物 體的幾何中心。重心的位置可在物體上，也可以在 物體外。 3．對(duì)于薄板狀物體，可以用懸掛法找出其重心位 置，其依據(jù)的原理是二力平衡條件。,.,六、自然界的四種基本相互作用：,引力作用 強(qiáng)相互作用 弱相互作用 電磁相互作用 終極理論之夢(mèng)——弦理論？,.,【例一】關(guān)于力的概念，下列說法中正確（ ） A．一個(gè)受力物體可以對(duì)應(yīng)著一個(gè)以上的施力物體 B．一個(gè)力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體，其中任一個(gè)物體 既是受力物體又是施力物體 C．用手壓彈簧，手先給彈簧一個(gè)作用，彈簧壓縮 后再反過來對(duì)手作用 D．直接接觸的物體間一定有力的相互作用 【例二】試說出右圖所示的 力F的大小、方向、作用點(diǎn)。,.,【例三】在下圖中作出A受到一個(gè)與水平面成30°角的斜向右上方500N的拉力的圖示。 【例四】如圖：已知小球、物塊的質(zhì)量均為m，懸繩對(duì)小球的拉力_______N。物塊對(duì)地面的壓力(兩者均處于靜止?fàn)顟B(tài))是__________N。 如果說懸繩的拉力等于重力，物塊對(duì)地面的壓力等于重力，這種說法對(duì)嗎?,.,【例五】物體靜止在水平桌面上，物體對(duì)水平桌面 的壓力 ( ) A、就是物體的重力 B、大小等于物體的重力 C、這壓力是由于地球的吸引產(chǎn)生的 D、這壓力是豎直向下的 【例六】物體靜止在斜面上，物體所受重力的方向 如圖所示，這個(gè)表示對(duì)嗎？ 【例七】如圖所示為一空心圓球，內(nèi)部裝滿水，若 在其底部一小孔，水從中不斷流出，則在此過程 中，球和其中水整體的重心如何變化?,.,課堂訓(xùn)練：,1．下列各種力的名稱，根據(jù)力的效果命名的是( ) A、浮力 B、彈力 C、重力 D、拉力 E、摩擦力 F、動(dòng) 力 G、阻力 H、壓力 I、支持力 J、分子力 2．用圖示法畫出力，并指出施力物體和受力物體。 兩人合提一桶水，各用80N的拉力，兩力與水平方向的夾角 均為45°。 3．關(guān)于物體的重心的說法中，正確的是( ) A．因物體的重心是重力的作用點(diǎn)，所以物體的重心一定在 物體上。 B．任何有規(guī)則形狀的物體，其重心必在其幾何中心。 C．物體的形狀改變時(shí)，它的重心位置很可能也隨著改變。 D．物體的重心可能在物體上，也可能在物體外。 4．力是__________的作用，一個(gè)物體受到力的作用，一定有_________對(duì)它施加這種作用，力是不能離開_____________而獨(dú)立存在的。,.,閱讀材料：經(jīng)典力學(xué)的建立,十五、十六世紀(jì)，偉大的波蘭天文學(xué)家哥白 尼用自制的各種儀器對(duì)天象進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀 測(cè)，并對(duì)觀測(cè)的資料進(jìn)行分析、整理，于 1543年出版了《天體運(yùn)行論》，提出了“日心 地動(dòng)說”的體系。,.,在哥白尼工作的基礎(chǔ)上，揭開行星運(yùn)行之迷的是偉 大的德國天文學(xué)家開普勒。開普勒從整理和研究第 谷所觀測(cè)的行星運(yùn)行和恒星位置的數(shù)據(jù)中，首先研 究火星的運(yùn)行轉(zhuǎn)道，經(jīng)過無數(shù)次的探索，終于發(fā) 現(xiàn)：火星運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓。1609年，他發(fā)表 了《新天文學(xué)》一書《論火星的運(yùn)行》一文，將對(duì) 火星的發(fā)現(xiàn)推廣到所有行星，這就是以他的名字命 名的開普勒第一、第二定律、面積定律)，隨后又發(fā) 現(xiàn)了第三定律(周期定律)。值得指出的是，開普勒 的工作給人們以深刻的啟示：科學(xué)不能停留在單純 的觀測(cè)數(shù)據(jù)中，而必須對(duì)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的 分析，才能找到事物運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部規(guī)律。,.,還要指出的是，開普勒并沒有以發(fā)現(xiàn)這三個(gè)定律為 滿足，他還企圖用力的作用來解釋它們，牛頓正是 沿著這個(gè)思路而創(chuàng)立他的天體動(dòng)力學(xué)理論的。 對(duì)亞里士多德關(guān)于重的物體比輕的物體下落得快以 及力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因等錯(cuò)誤觀點(diǎn)的否定爭(zhēng)糾 正是經(jīng)典力學(xué)產(chǎn)生的重要標(biāo)志：1586年比利時(shí)的力 學(xué)家西蒙·斯臺(tái)文(1548—1620)出版了一本《論力 學(xué)》的著作，其中關(guān)于落體實(shí)驗(yàn)是這樣記敘的：“反 對(duì)亞里士多德的實(shí)驗(yàn)是這樣的：讓我們拿兩只鉛 球，其中一只比另一只重十倍，把它們從三十英尺 的高度同時(shí)丟下來，落在一塊木板或者什么可以發(fā),.,出清晰響聲的東西上面，那末，我們會(huì)看出輕球并 不需要比重球多十倍的時(shí)間，而是同時(shí)落到木板 上，因此，它們發(fā)出的聲音聽上去就象是一個(gè)聲音 一樣?！?1589年，伽利略進(jìn)一步研究了落體問題。 他在研究過程中創(chuàng)立了運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念，并把觀 察實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)推算和邏輯論證有機(jī)地結(jié)合起來，做 了著名的斜面實(shí)驗(yàn)，揭示了力和運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)聯(lián)系， 得到了落體定律和慣性定律。伽利略的這些發(fā)現(xiàn)， 不僅在物理學(xué)史上而且在整個(gè)科學(xué)史上都占有極其 重要的地位。這不僅在于他糾正了統(tǒng)治近二千年的 亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，更重要的是他創(chuàng)立了對(duì)物 理現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究并把實(shí)驗(yàn)的方法與數(shù)學(xué)方法。,.,經(jīng)典力學(xué)的理論體系是以牛頓運(yùn)動(dòng)三定律為基礎(chǔ) 的。牛頓系統(tǒng)地總結(jié)了伽利略、開普勒、惠更斯等 人的工作，得到了萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)三定 律，于1687年出版了《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》。這是 牛頓的—部代表作，也是力學(xué)的一部經(jīng)典著作。牛 頓在這部書中，從力學(xué)的基本概念（質(zhì)量、動(dòng)量、 慣性、力等）和基本定律(運(yùn)動(dòng)三定律)出發(fā)，運(yùn)用 他所發(fā)明的微積分這一銳利的數(shù)學(xué)工具，建立了經(jīng) 典力學(xué)的完整而嚴(yán)密的體系，把天體力學(xué)和地面上 的物體的力學(xué)統(tǒng)一起來，這是物理學(xué)史上第一次大 的綜合。,.,所以，牛頓的《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》的出版，標(biāo)志 著經(jīng)典力學(xué)體系的建立．牛頓從事自然科學(xué)研究工 作時(shí)，是站在自發(fā)的唯物主義立場(chǎng)上的，這是他取 得重大成就的思想基礎(chǔ)．重視實(shí)驗(yàn)，重視歸納，這 是牛頓的科學(xué)方法論的核心，也是他取得重大成就 的關(guān)鍵。由于時(shí)代局限，牛頓的世界觀存在著根本 的缺陷，它是形而上學(xué)和經(jīng)驗(yàn)主義，他輕視哲學(xué)指 導(dǎo)，提出了“神的第一次推動(dòng)”的唯心主義觀點(diǎn)，這 是一個(gè)嚴(yán)重的教訓(xùn)．,.,牛頓力學(xué)體系的建立，對(duì)全部自然科學(xué)的發(fā)展作出 了不可磨滅的貢獻(xiàn)。由于力學(xué)的巨大成就，使得當(dāng) 時(shí)的許多自然科學(xué)家和哲學(xué)家認(rèn)為可以用力學(xué)來解 釋一切自然現(xiàn)象。牛頓說：“自然界的一切現(xiàn)象，全 可以根據(jù)力學(xué)的原理，用相似的推理，一一演繹出 來．”或更進(jìn)一步說：“在真正的哲學(xué)里，所有自 然現(xiàn)象的原因都可以用力學(xué)的術(shù)語來陳述。”這樣， 就逐步形成了把一切運(yùn)動(dòng)歸結(jié)為機(jī)械決定論的自然 觀。,.,淘寶優(yōu)惠券 http://www.8qud.com 淘寶優(yōu)惠券 wpf26xsz 姐我……”慕容凌娢的大腦仿佛進(jìn)行了一次彎道超越，差點(diǎn)因?yàn)闆]剎住車而飛出懸崖，“你跟那個(gè)人好像很久之前就認(rèn)識(shí)吧？他是誰啊？”“他啊……晴國的六皇子，韓皓澤?！薄澳俏椰F(xiàn)在狗帶還來得及嗎？”“你來不來得及狗帶我不管，不過你必須想想怎么賠償我的表情損失費(fèi)！”“百蝶姐姐，你……你先冷靜冷靜?！蹦饺萘鑺渭钡貌荒苄?，“有話好好說嘛……損失費(fèi)我是付不起的……不過……”“那就肉償吧?！卑俚袷悄康倪_(dá)成了一樣 ?！罢O？不是……”慕容凌娢看著百蝶陰森的笑容，瞬間懵逼了?！败岳?，你把白綾姑娘帶到一樓的后院去?！卑俚麑?duì)著早已站在門口等待的黑衣少女說道。原來這個(gè)發(fā)上系著銀鈴的少女叫茉莉啊，慕容凌娢有些意外。J，直譯過來就是茉莉……自己當(dāng)初給那只小黑貓起名時(shí)，就是怕名字太大眾化才譯成英文的?！白甙?。”茉莉干脆的說道。……“茉莉姐姐，一樓的后院到底是什么地方？”“叫我茉莉就好了?！避岳蝾^也不回的說道。“可是……叫茉莉的話，會(huì)感覺怪怪的。”慕容凌娢干忙解釋道。“怎么，你不喜歡這個(gè)稱呼嗎？”茉莉突然轉(zhuǎn)過身，盯著慕容凌娢，毫無血色的臉上在此時(shí)顯得有一些可怕 ?！安皇恰?dāng)然不是你想的那個(gè)樣子?！蹦饺萘鑺渭泵[手，想要打消茉莉的念頭，畢竟她現(xiàn)在這個(gè)樣子有著說不出的恐怖。“只是因?yàn)槲壹业暮谪堃步熊岳?，所以才……”“原來如此，既然那是你起的名字，?dāng)然要這樣叫了……”茉莉甩動(dòng)如黑色瀑布一般的長(zhǎng)發(fā)，引得鈴鐺“叮叮當(dāng)”作響。慕容凌娢雖然沒有聽懂她最后一句話到底是什么意思，但看現(xiàn)在的情況，她似乎已經(jīng)不再誤會(huì)了。于是慕容凌娢便快步跟上她，只是再?zèng)]問關(guān)于要去的地方的問題?！暗搅??！避岳蛲崎_了一扇殘破的木門，帶著慕容凌娢來到了醉影樓的后院。與其說這里是后院，還不如說是荒廢的民宅。地上堆積了許多雜物，有殘破的器具，換洗衣物，和一些難以辨識(shí)的破銅爛鐵。院子里還有不少忙碌著的女工?！巴邸@么多古董，我要是拿回去幾件豈不是發(fā)了！”慕容凌娢兩眼放光，財(cái)迷屬性有發(fā)作了?！安痪褪切┎灰钠科抗薰迒?，有什么好驚嘆的?！避岳驘o奈的扭過頭去，一副我不認(rèn)識(shí)你的樣子?！癗O，NO，NO，小茉莉，你的思想太簡(jiǎn)單了。”慕容凌娢指著那些廢舊器具說道，“也許現(xiàn)在看來，它們就是一群破銅爛鐵，但只要回到21世紀(jì)，它們就能變成不折不扣的金山銀山?！薄安辉S叫小茉莉！”茉莉不知為何突然緊張起來，她有些語無倫次的說道，“我……我明明比你大的?！?古風(fēng)一言)那時(shí)，誰藏深閨花初綻。而今，離伊半載千里外。第022章 一言不合“哇～這么多古董，我要是拿回去幾件豈不是發(fā)了！”慕容凌娢兩眼放光，財(cái)迷屬,