高一物理上册必修1《重力 基本相互作用》教案
教学准备
教学目标
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.
3.了解自然界中四种基本相互作用.
教学重难点
1.力的概念及矢量性，作力的图示.
2.重力产生的原因，确定重力的大小和方向，重心的概念，自然界中四种基本相互作用.
教学过程
[知识探究]
一、力和力的图示
[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.
图1 图2
(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);
(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改变了，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.
(2)力的示意图：用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点.
[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]
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.
[要点提炼]
1.重力定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力.
2.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”.
3.大小：G=mg，g为重力加速度，g=9.8m/s2，同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点重力的大小因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)
4.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).
5.作用点：在重心上.
(1)重心是物体各 部分所受重力的等效作用点.
(2)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.
[典例精析]
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150N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20N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
[课堂要点小结]
[自我检测]
1.(对力的概念的理解)关于力，下列说法正确的是( )
A.有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体
B.力不能离开物体而存在
C.不接触的物体之间一定没有力的作用
D.有的物体只是施力物体而不是受力物体
答案 B
解析 此题可根据力的产生条件来判断，抓住“力是物体与物体之间的相互作用”，要想有力，必须同时存在施力物体和受力物体，两者缺一不可.一个物体在对其他物体施加力的同时一定受到其他物体力的作用，即是施力物体同时又是受力物体，故A、D错误.C项则歪曲了力产生的条件，只要两物体发生相互作用即可产生力，不一定非得接触，故C错误.
2.(重力的特 点)关于物体所受的重力，以下说法正确的是( )
A.物体只有在地面上静止时才受到重力作用
B.物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力
C.物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力
D.同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大的
答案 D
解析 物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的大小为G=mg.可见对同一物体(m一定)，在同一地点(g一定)，重力大小是相同的，而与物体的运动状态无关，因此选项A、B、C均错误，只有选项D是正确的.
3.(对重心的理解)下列关于重心的说法中正确的是( )
A.任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合
B.用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的 重 心不一定在绳子的延长线上
C.任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外
D.重心与物体的形状和物体的质量分布有关
答案 D
解析 重心的位置与物体的形状和质量分布有关，只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，A错误，D正确;用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态时，物体的重力与绳子的拉力平衡，由二力平衡的知识可知，物体的重心一定在绳子的延长线上，B错误;重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以在物体上也可以不在物体上，C错误.
4.(力的图示和示意图)如图4所示，叠放的物体A、B静止在水平地面上，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图.
图4
答案 见解析
解析 (1)画力的图示：
①选定标度：此题用2mm长的线段表示2N的力.
②从作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小画出，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度(即10mm)的线段;
③在线段上加箭头表示力的方向.
(2)画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN=10N即可，如图丙所示.