教學準備
教學目標
1.知道力的概念及矢量性,會作力的圖示.
2.了解重力產生的原因,會確定重力的大小和方向,理解重心的概念.
3.了解自然界中四種基本相互作用.
教學重難點
1.力的概念及矢量性,作力的圖示.
2.重力產生的原因,確定重力的大小和方向,重心的概念,自然界中四種基本相互作用.
教學過程
[知識探究]
壹、力和力的圖示
[問題設計]
做壹做以下實驗,看看會發生什麽現象,總結力有哪些作用效果.
圖1 圖2
(1)小鋼球在較光滑的玻璃板上做直線運動,在小鋼球的正前方放壹磁鐵(如圖1),小鋼球靠近磁鐵時;
(2)在與小鋼球運動方向垂直的位置放壹塊磁鐵(如圖2);
(3)分別用手拉和壓彈簧.
答案 (1)小鋼球的速度越來越大;(2)小鋼球的速度方向發生了變化;(3)用手拉彈簧,彈簧伸長;用手壓彈簧,彈簧縮短.
力的作用效果有:使物體的運動狀態發生變化或使物體發生形變.
[要點提煉]
1.力的特性
(1)力的物質性:力是物體間的相互作用,力不能脫離物體而獨立存在.我們談到壹個力時,壹定同時具有受力物體和施力物體.
(2)力的相互性:力總是成對出現的.施力物體同時又是受力物體,受力物體同時又是施力物體.
(3)矢量性:力不僅有大小而且有方向.
2.力的作用效果:改變物體的運動狀態或使物體發生形變.
說明 只要壹個物體的速度變化了,不管是速度的大小還是速度的方向改變了,物體的運動狀態就發生變化.
3.力的表示方法
(1)力的圖示:用壹條帶箭頭的線段(有向線段)來表示力.
①線段的長短(嚴格按標度畫)表示力的大小;②箭頭指向表示力的方向;③箭尾(或箭頭)常 畫在力的作用點上(在有些問題中為了方便,常把物體用壹個點表示).
註意 (1)標度的選取應根據力的大小合理設計.壹般情況下, 線段應取2~5個整數段標度的長度.(2)畫同壹物體受到的不同力時要用同壹標度.
(2)力的示意圖:用壹條帶箭頭的線段表示力的方向和作用點.
[延伸思考]
是否只有接觸的物體之間才有力的作用?舉例說明.
答案 不是.例如:兩個相距壹定距離的同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引;同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引等.
二、重力
[問題設計]
秋天到了,金黃的樹葉離開枝頭總是落向地面;高山流水,水總是由高處流向低處;無論妳以多大的速度跳起,最終總會落到地面上試解釋產生上述現象的原因.
答案 地面附近的壹切物體都受到地球的吸引作用.正是由於地球的吸引才會使物體落向地面,才會使水往低處流.
[要點提煉]
1.重力定義:由於地球的吸引而使物體受到的力,叫做重力.
2.產生原因:重力是由於地球的吸引而使物體受到的力.但不能說成?重力就是地球對物體的吸引力?.
3.大小:G=mg,g為重力加速度,g=9.8m/s2,同壹地點,重力的大小與質量成正比,不同地點重力的大小因g值不同而不同.(註意:重力的大小與物體的運動狀態無關,與物體是否受其他力無關)
4.方向:重力的方向總是豎直向下的(豎直向下不是垂直於支撐面向下,也不是指向地心).
5.作用點:在重心上.
(1)重心是物體各 部分所受重力的等效作用點.
(2)重心位置與質量分布和物體形狀有關,質量分布均勻、形狀規則的物體的重心在物體的幾何中心上.重心可以不在(填?可以不在?或?壹定在?)物體上.
[典例精析]
壹、對力的概念的理解
例1下列關於力的說法中正確的是( )
A.甲用力把乙推倒,說 明甲對乙有力的作用,乙對甲沒有力的作用
B.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力,不會施力
C.任何壹個物體,壹定既是受力物體,也是施力物體
D.兩個力的大小都是5N,則這 兩個力壹定相同
解析 甲推乙的同時,乙也在推甲,力的作用是相互的,A錯;不論物體是否有生命或是否有動力,它們受到別的物體作用時都會施力.例如馬拉車時,車也拉馬;書向下壓桌子,桌子也向上支撐書,B錯;由於自然界中的物體都是相互聯系的,找不到壹個孤立的、不受其他物體作用的物體,所以每壹個物體都受到別的物體的作用,是受力物體,同時也對其他物體施力,即又是施力物體,C對;力是矢量,比較兩個力是否相同,除了比較其大小還要比較其方向,D錯.
答案 C
二、力的圖示和示意圖
例2在圖3甲中木箱P點,用與水平方向成30?角斜向右上的150N的力拉木箱;在圖乙中木塊的Q點,用與豎直方向成60?角斜向左上的20N的力把木塊抵在墻壁上.試作出甲、乙兩圖中所給力的圖示,並作出圖丙中電燈所受重力和拉力的示意圖.
圖3
答案 如圖所示
三、重力和重心的特點
例3關於重力和重心,下列說法正確的是( )
A.當物體漂浮在水面上時重力會減小
B.放置在水平面上的物體對水平面的壓力 就是物體的重力
C.物體的重心位置總是在物體的幾何中心上
D.物體的重心位置可能隨物體形狀的變化而改變
解析 物體的重力與物體所處狀態無關,A錯;物體對水平面的壓力與物體的重力的施力物體及受力物體不同,B錯;物體的重心位置與物體的形狀及質量分布有關,只有質量分布均勻、形狀規則的物體的重心才在其幾何中心,C錯,D對.
答案 D
[課堂要點小結]
[自我檢測]
1.(對力的概念的理解)關於力,下列說法正確的是( )
A.有的物體自己就有力,如爆炸的手榴彈,所以這個力可以沒有施力物體
B.力不能離開物體而存在
C.不接觸的物體之間壹定沒有力的作用
D.有的物體只是施力物體而不是受力物體
答案 B
解析 此題可根據力的產生條件來判斷,抓住?力是物體與物體之間的相互作用?,要想有力,必須同時存在施力物體和受力物體,兩者缺壹不可.壹個物體在對其他物體施加力的同時壹定受到其他物體力的作用,即是施力物體同時又是受力物體,故A、D錯誤.C項則歪曲了力產生的條件,只要兩物體發生相互作用即可產生力,不壹定非得接觸,故C錯誤.
2.(重力的特 點)關於物體所受的重力,以下說法正確的是( )
A.物體只有在地面上靜止時才受到重力作用
B.物體落向地面時,它受到的重力大於它靜止時所受到的重力
C.物體在向上拋出時受到的重力小於它靜止時所受到的重力
D.同壹物體在同壹地點,不論其運動狀態如何,它所受到的重力都是壹樣大的
答案 D
解析 物體所受的重力是由於地球對物體的吸引而產生的,重力的大小為G=mg.可見對同壹物體(m壹定),在同壹地點(g壹定),重力大小是相同的,而與物體的運動狀態無關,因此選項A、B、C均錯誤,只有選項D是正確的.
3.(對重心的理解)下列關於重心的說法中正確的是( )
A.任何有規則形狀的物體,它的重心壹定與它的幾何中心重合
B.用壹條繩子把壹個物體懸掛起來,物體處於完全靜止狀態,該物體的 重 心不壹定在繩子的延長線上
C.任何物體的重心都在物體內,不可能在物體外
D.重心與物體的形狀和物體的質量分布有關
答案 D
解析 重心的位置與物體的形狀和質量分布有關,只有形狀規則、質量分布均勻的物體的重心才在物體的幾何中心,A錯誤,D正確;用壹條繩子把壹個物體懸掛起來,物體處於完全靜止狀態時,物體的重力與繩子的拉力平衡,由二力平衡的知識可知,物體的重心壹定在繩子的延長線上,B錯誤;重心是物體各部分所受重力的等效作用點,可以在物體上也可以不在物體上,C錯誤.
4.(力的圖示和示意圖)如圖4所示,疊放的物體A、B靜止在水平地面上,物體A對物體B的壓力是10N,試畫出這個力的圖示和示意圖.
圖4
答案 見解析
解析 (1)畫力的圖示:
①選定標度:此題用2mm長的線段表示2N的力.
②從作用點沿力的方向畫壹線段,線段長短根據選定的標度和力的大小畫出,線段上加刻度,如圖甲所示,也可以如圖乙所示,從O點(用O點代替B物體)豎直向下畫壹段五倍於標度(即10mm)的線段;
③在線段上加箭頭表示力的方向.
(2)畫力的示意圖:從作用點或從B的中心處沿力的方向畫壹線段,並加上箭頭,表示方向,然後標明FN=10N即可,如圖丙所示.