【学与练】高中物理粤教2019版必修1：第3章1重力学案

第一节重力学习目标STSE情境导学1.认识力是物体间的相互作用，能分清受力物体和施力物体．2．知道力的三要素，会用力的图示和示意图来表示力．3．知道重力产生的原因，理解重力的大小及方向．4．知道重心的概念及其确定方法．5．初步了解四种基本相互作用的特点和作用范围一个静止的球，我们踢它一脚，就可以把力作用在球上，使它开始运动，并发生速度的变化；假如再去顶它一下，那就不只改变了它的速度大小，同时也改变了它的运动方向知识点一力的基本概念1．运动状态的变化．当一个物体的速度大小或速度方向发生改变时，就说这个物体的运动状态发生了变化．2．力．定义物体与物体之间的相互作用作用效果(1)使物体的运动状态发生变化.(2)使物体发生形变标矢性力是矢量(填“矢量”或“标量”)，既有大小，又有方向．力的大小可用测力计测量．国际单位制中，力的单位是牛顿，符号是N三要素大小、方向、作用点表示方法(1)力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点.(2)力的示意图：只能表示出力的方向和作用点知识点二重力产生由于地球的吸引而使物体受到的力大小(1)大小：G＝mg，式中G、m、g的单位分别为N、kg、N/kg.(2)测量：用弹簧测力计竖直悬挂被测物体，当处于静止状态时，示数即为其重力大小方向总是竖直向下重心(1)定义：物体的任一部分都受重力作用，从效果上看可认为各部分所受到的重力作用集中于一点即为物体的重心；(2)决定重心位置的因素：①物体的形状；②物体质量的分布小试身手1．关于重力下列说法正确的是()A．重力的方向总是垂直地面向下B．重力的大小只与质量有关C．重心概念的建立应用了等效替代的思想D．物体所受的重力只有受力物体，没有施力物体解析：重力的方向是竖直向下，故A错误；重力的大小与物体的质量以及当地的重力加速度都有关，故B错误；物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这点叫作重心，重心概念的建立应用了等效替代的思想，故C正确；重力的施力物体是地球，故D错误．故选C.答案：C2．重150N的物体，其重力的图示是()ABCD解析：重力的大小要用标度来表示，重力的方向竖直向下，作用点作用在重心上，据此即可得出重力的图示．本题考查力的图示法，是一种表示力的方法：线段的长短按一定比例(标度)画的，表示力的大小，线段的指向表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点，线段所在的直线叫作力的作用线．根据题意可知，重力大小为150N，因此用三段线段表示，方向竖直向下，故A正确，B、C、D错误．故选A.答案：A探究一力和力的图示1．力的三性．(1)物质性：力是物体之间的相互作用，没有脱离物体而独立存在的力．一个力的受力物体和施力物体同时存在．(2)相互性：物体之间力的作用是相互的．力总是成对出现，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．注意①物体之间发生相互作用时并不一定相互接触．②力直接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．2．力的作用效果．(1)使物体发生形变．(2)改变物体的运动状态．3．力的图示和力的示意图的区别．力的图示可以表示力的三个要素，即大小、方向和作用点．力的示意图只能表示力的两个要素，即方向和作用点．【典例1】如图所示，静止的木块对桌面的压力为6N．试画出压力的图示，说明施力物体和受力物体；并画出木块所受重力和支持力的示意图．核心点拨：解析：画力的图示时，要按照以下步骤进行：①选定标度→选适当长度的线段表示2N的力．②确定线段→从作用点起沿力的方向画一线段，线段长短按标度和力的大小画，线段标上刻度．如图甲所示，从O点竖直向下画一条三倍于标度的线段．③标注方向→在线段上加箭头表示力的方向．为了简便．也可以依照图乙来画．压力的施力物体是木块，受力物体是桌面．甲乙丙丁画力的示意图时，只需画出力的作用点和方向，对线段的长短没有严格要求．图丙为木块所受重力和支持力的示意图，也可以依照图丁那样用一个点表示木块，画出重力和支持力的示意图．答案：见解析(1)画力的图示时，标度的选取应根据力的大小合理设计，使表示力的有向线段的长度等于2～5段标度的长度．画出同一物体受到的不同的力时要用同一标度．(2)对于几何形状规则的物体，在画力的图示或示意图时，有向线段的起点可画在几何中心．1．(多选)一个重20N的物体沿斜面下滑，关于物体重力的图示，下列四个图中正确的是()解析：根据重力方向竖直向下和力的大小判断可知选项A、D正确．答案：AD2．图中表示的是小车所受外力F的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是()A．F1和F2B．F1和F4C．F1和F3、F4D．都不相同解析：由力的图示可知，F1和F4的大小和方向都相同，作用的效果相同，B正确，A、C、D错误.答案：B探究二重力与重心1．大小．(1)重力是由于地球的吸引而产生，重力的大小G＝mg，只与质量和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关．(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关．在赤道处，g最小，在两极处，g最大——随着纬度升高而变大；海拔越高，g越小，离地面越近，g越大——随着高度升高而减小．2．方向：总是竖直向下，即与水平面垂直向下，不一定指向地心．3．作用点——重心．重心是物体各部分所受重力的等效作用点．质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心．重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．【典例2】关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是()A．在地球上的任何物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，与是否存在其他力的作用也无关B．在地球各处的重力方向都是相同的C．同一物体向上运动时所受重力可能小于向下运动时所受重力D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化解析：地球上的任何物体都受重力作用，且重力与运动状态无关，A对、C错；地球不同位置，同一物体所受重力不同(因为g值不同)，B错，D错．答案：A(1)重心不是重力的真实作用点，重力作用于整个物体，重心是重力的等效作用点．(2)重心不是物体上最重的一点，也不一定是物体的几何中心．(3)重心的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关．重心的位置可以不在物体上．3．(多选)图书馆的读书角摆了一个装饰瓶，如图所示．下列说法正确的是()A．装饰瓶受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力B．装饰瓶重心一定在其几何中心C．装饰瓶的重心位置与其形状结构及质量分布有关D．若装饰瓶底部出现一个小洞，那么在水滴完前后的过程中，装饰瓶的重心先降低后