2. 重力优秀公开课教案

重力

[目标定位]

1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示.2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念．

一、力

[问题设计] 做一做以下实验，看看会发生什么现象，总结力有哪些作用效果．

(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动，在小钢球的正前方放一磁铁(如图1)，小钢球靠近磁铁时；

(2)在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁(如图2)；

图1

图2 (3)分别用手拉和压弹簧．

答案

(1)小钢球的速度越来越大；

(2)小钢球的速度方向发生了变化；

(3)用手拉弹簧，弹簧伸长；用手压弹簧，弹簧缩短．

力的作用效果有：使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变．

[要点提炼] 1．力的特性

(1)力的物质性：力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而独立存在．我们谈到一个力时，一定同时具有受力物体和施力物体．

(2)力的相互性：力总是成对出现的．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．

2．力的作用效果：改变物体的运动状态或使物体发生形变．

说明

只要一个物体的速度变化了，不管是速度的大小还是速度的方向发生变化，物体的运动状态就发生变化．

3．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．

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(在有些问题中为了方便，常把物体用一个点表示)．

注意

(1)标度的选取应根据力的大小合理设计．一般情况下，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．

(3)力的示意图：用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点．

4．力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N. [延伸思考] 是否只有接触的物体之间才有力的作用？举例说明．

答案

不是．例如：两个相距一定距离的同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引等．

二、重力

[问题设计] 1．秋天到了，金黄的树叶离开枝头总是落向地面；高山流水，水总是由高处流向低处；无论你以多大的速度跳起，最终总会落到地面上…….试解释产生上述现象的原因．

答案

地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用．正是由于地球的吸引才会使物体落向地面，才会使水往低处流．

2．举例说明重心一定在物体上吗？

答案

重心位置与质量分布和物体形状有关，重心位置可以不在物体上，如圆环、木工用的拐尺等．

[要点提炼] 1．产生原因：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力．但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”．

2．大小：G＝mg，g为重力加速度，g＝9.8 m/s2，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．(注意：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．方向：重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心)．

4．作用点：在重心上．

(1)重心：物体的各个部分都要受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分所受的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．

(2)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并非物体的各部分重力都作用于重心．

(3)重心位置与质量分布和物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上．重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物体上．

一、对力的概念的理解

例1

下列关于力的说法中正确的是(

)

A．甲用力把乙推倒，说明甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

B．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受力，不会施力

C．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

D．两个力的大小都是5N，则这两个力一定相同

解析

甲推乙的同时，乙也在推甲，力的作用是相互的，A错；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时都会施力．例如马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上支撑书，B错；由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体都受到别的物体的作用，是受力物体，同时也对其他物体施力，即又是施力物体，C对；力是矢量，比较这两个力是否相同，除了比较其大小还要比较其方向，D错．

答案

C 二、力的图示和示意图

例2

在图3甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上的150 N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上的20 N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．

图3 答案

如图所示

三、重力和重心的特点

例3

关于重力和重心，下列说法正确的是(

) A．当物体漂浮在水面上时重力会减小

B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力

C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上

D．物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变

解析

物体的重力与物体所处状态无关，A错；物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同，B错；物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心，C错，D对．

答案

D 针对训练

如图4所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门

的细出水口．在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会(

)

图4 A．一直下降

B．一直不变

C．先下降后上升

D．先上升后下降

答案

C 解析

在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但水的重心下降，二者共同的重心会先下降，当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确．

力的概念：力是物体与物体之间的相互作用力的作

改变物体的运动状态

力

用效果使物体发生形变力的表示方法

大小：G＝mg重力方向：竖直向下作用点：重心

产生：由于地球的吸引而产生的力