第三章相互作用

2022-10-02 12:33:04 字數 3828 閱讀 8719

力是物體之間相互作用的一種抽象;作為後者,它是物體之間相互作用的一種表現.本章內容以力的概念為核心,在初中所學力的基礎上,進一步學習,認識常見的力,擴充套件和深化對力的理解.

從內容上看:首先學習力的概念、力的產生原因、力的性質和表示方法,然後進一步學習重力、彈力、摩擦力產生的條件和特性;會進行力的合成與分解;三種常見力的性質和力的平行四邊形定則是本章重點.摩擦力和初步進行物體的受力分析是本章難點.

本章知識是即將學習的靜力學和動力學的預備知識,因此基礎性和預備性是本章知識的突出特點.通過本章的學習,要真正達到理解力的產生原因和力的向量性及有關性質,為以後的學習奠定良好的基礎.對本章內容的學習,要熟練掌握基本概念和規律,把握知識間內在聯絡,形成知識體系,做到融會貫通,最終達到靈活應用的目的.

第1節重力基本相互作用

導學天地

學習要求

學法指導

本節講述了力的基本知識,力是貫穿高中物理學的一根紐帶,是整個物理學的基礎.同學們要知道力是物體間的相互作用,並且要在理解「作用」上下功夫, 要消除在常識和經驗中形成的有關力的思維定勢的影響.在具體的問題中能找出施力物體和受力物體,理解力的物質性,能用力的圖示或力的示意圖表示力.

重力是本節的重點,要知道重力是由於地球的吸引而使物體受到的力,施力物體是地球,重力的方向豎直向下,表示大小的關係g=mg,其中g就是自由落體加速度.重心是本節的難點,要知道物體各部分都要受到重力作用,從效果上看可認為各部分受到的重力作用集中於一點,理解懸掛法測重心位置的原理.

自主學習

理解昇華

重點、難點、疑點解析

1.對力的概念的理解

力是物體與物體之間的相互作用,這句話應從以下幾個方面去理解:

(1)力的物質性:力是物體對物體的作用,力不能離開物體而獨立存在,每乙個力的產生必須同時聯絡著兩個物體,即施力物體和受力物體.

(2)力的相互性:物體之間的力是相互的,即物體a對物體b施加作用力的同時,物體b一定對物體a也施加了作用力.對於a對b施加的作用力來說,a是施力物體,b是受力物體;而對於b對a施加的作用力來說,b就是施力物體,a變為受力物體.

因此,施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體.力總是成對出現的,且物體間的這一對力總是同時產生、同時消失,不存在先後和因果關係.

(3)力是向量.力不僅有大小,而且有方向.力的作用效果除與力的大小、方向有關外,還與力的作用點有關,譬如用手推門,同樣大小和方向的力,作用在門的不同部位所產生的轉動效果一般不同,即力的作用效果是由力的三要素決定的.

特別提醒:相互作用的兩個物體誰是施力物體,誰是受力物體,是相對的,和所研究的物件有關,當其中之一是受力物體時,另乙個就是施力物體.

2.力的圖示和力的示意圖

力的圖示用來準確地表示力的大小、方向和作用點這三要素,用力的圖示法表示力時首先注意要選定標度,可根據已知力的大小做恰當的選擇,但要注意不能用不同的標度畫同一物體受到的力.圖示法是使抽象的力具體化、直觀化的方法,是物理學中研究問題時經常採用的方法.

力的示意圖是粗略地分析物體受到的某個力.只畫出力的方向和作用點,表示物體在這個方向上受到了力,對力的大小沒有嚴格的要求.在不考慮物體轉動的情況下,受力分析時,可把力平移到物體的重心.

3.重心的理解

物體的各部分均受到重力作用,但為了方便起見,我們可以認為各部分受到的重力作用集中於一點,這就是重心.要注意糾正諸如「重心就是物體上最重的點」、「重力只作用在物體的重心上」等錯誤觀點.重心是重力的等效作用點.

引入重心的概念,就把實際作用於整個物體各部分的重力,用作用於重心的乙個力等效替代了,從而使問題大為簡化.

質量均勻分布、形狀規則的物體,它的重心就在幾何中心上.質量分布不均勻的物體,重心的位置除了跟物體的形狀有關外,還跟物體內質量的分布有關.物體的重心可能在物體上,也可能在物體外;物體發生形變時,它的重心位置可能會發生變化.

例如:一根粗細均勻的直鉛絲的重心在鉛絲的中點,把它彎成某一角度,其重心就移到了鉛絲外部.

例題剖析

應用點一:對力的理解

例1:下列說法正確的是( )

a.「風吹草動」,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

b.網球運動員用力擊球,網球受力後飛出,網球受力的施力物體是人

c.每個力都必須有施力物體和受力物體

d.只有直接接觸的物體間,才有力的作用

試解做後再看答案,效果更好.)

解析:「風吹草動」是空氣與草的相互作用,施力物體是空氣,故a錯;網球受力的施力物體是球拍,所以b錯;重力、磁極之間的磁力不需要直接接觸,所以d錯.故選c.

點評:力是物體對物體的作用,有力產生,就必定同時有施力物體和受力物體;相互作用的物體不一定直接接觸,例如電荷和電荷之間、磁極和磁極之間的相互作用.

拓展練習1-1:下列關於力的說法中,正確的是( )

a.射出槍口的子彈,能打到很遠的距離,是因為子彈離開槍口後受到乙個推力作用

b.甲用力把乙推倒,說明只是甲對乙有力的作用,乙對甲沒有力的作用

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

d.任何乙個物體,一定既是受力物體,也是施力物體

應用點二:力的圖示法的應用

例2:一小車在水平路面上受到了8 n的水平向左的拉力和2 n的阻力,請畫出小車受到這兩個力的圖示.

解析:根據力的圖示作圖,如圖3-1-1所示.首先作出一段表示2 n的標度,再在小車上作出向左的線段,其長度為標度的4倍,並**段上加上刻度,在端點上加上箭頭,表示力的方向.

然後再在小車上作出向右的線段,其長度等於標度的長度,在端點加上箭頭表示方向.

圖3-1-1

答案:如圖3-1-1

點評:作力的圖示時,要選取恰當的標度,且在同乙個圖示中,標度要相同.本題中的兩個力大小分別為8 n和2 n,故可取2 n作為標度的大小,那麼8 n的力的圖示長度為標度的4倍,可使圖示簡單明瞭.

拓展練習2-1: 物體a對物體b的壓力是20 n,如圖3-1-2所示,試畫出這個力的圖示.

圖3-1-2

應用點三:對重力及重心的理解

例3:以下說法正確的是( )

a.彈簧秤下豎直懸掛的物體對彈簧的拉力一定等於物體受到的重力

b.重力的方向垂直於地面

c.物體的重心不一定在物體上

d.靜止放在水平面上的木塊,其重力就是物體對地面的壓力

試解做後再看答案,效果更好.)

解析:只有靜止的物體對彈簧的拉力大小才等於物體的重力,所以a錯;重力的方向是豎直向下的,垂直於水平面,地面不一定是水平的,故b錯;重心的位置與質量分布、物體的形狀有關,因此並非所有物體的重心都在物體上,故c正確;重力的施力物體是地球,受力物體是木塊,是地球作用於木塊上的力,而壓力的施力物體是木塊,受力物體是支援面,是木塊作用於支援面上的力,它們的施力物體和受力物體不同,性質也不同所以不是同乙個力故d錯.故選c.

誤區警示:不少同學會誤認為:靜止放在水平面上的物體對水平面的壓力就是它的重力.

雖然這種情況下,物體對支援面的壓力和物體的重力大小相等、方向相同,但它們的施力物體和受力物體不同、性質也不同,它們只是「相等」關係,而不是「就是」的關係.

注意語言上的嚴密性,「相等」與「就是」的含義是不同的,記住區分的方法.

拓展練習3-1: 關於重力的說法,正確的是( )

a.重力就是地球對物體的吸引力

b.只有靜止的物體才受到重力

c.只有物體的重心處才受重力作用

d.重力是由於物體受到地球的吸引而產生的

互動**:請你從決定重力大小的因素考慮,若要減小某個物體所受的重力,我們應從哪些方面採取什麼樣的措施?

教材資料**

1.教材第55頁「做一做」

提示:在a點把物體懸掛起來時,物體受重力和繩拉力作用而處於平衡狀態,由二力平衡條件可知,重力和繩的拉力必等大,反向,且作用在一條直線上,即重心必在繩所在的豎直線ab上.同理,在d點把物體懸掛起來時,重心也必在繩所在的豎直線de上.

因此ab和de的交點c就是物體的重心.

第三章相互作用

3.1 重力基本相互作用 知識點一力和力的圖示 1.力的定義 力是物體與物體之間的相互作用 2.力的性質 注意 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項的。2 並非有生命的物體才是施力物體,也並非先有施力物體後有受力物體。3.力的作用效果 1 使物體發生形變 2 使物體...

第三章相互作用隨堂複習

3.2 彈力 學習目標細解考綱 1.知道形變的概念及彈力產生的原因和條件。2.知道壓力 支援力 拉力 推力等都是彈力。3.理解掌握胡克定律及勁度係數。4.能正確畫出彈力的方向。知識梳理雙基再現 自然界的四種基本力是或不 需要物體相互接觸就能起作用,但彈力產生在並且發生形變的物體之間,常見彈力有壓力和...

第三章相互作用綜合評價

人教版課標教材高中物理 必修1 第 卷 選擇題共40分 本題共10小題 每小題4分,共40分 在每小題給出的四個選項中,有的小題只有乙個選項正確,有的小題有多個選項正確 全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分 1 下列關於力的說法正確的是c a 磁鐵間有作用力,說明力可以離開物體而獨...