高中物理重力教案

高一物理《重力》復習學案。

高一物理《重力》復習學案

【學習目標】

1．知道力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變和發(fā)生形變的原因。

2．初步認識力是物體間的相互作用，能分清受力物體和施力物體。

3．知道力的三要素，會用力的圖示和示意圖來表示力。

4．知道重力產生原因，理解重力的大小及方向，知道重心的概念。

5．初步了解四種基本相互作用力的特點和作用范圍。

【學習重點】力的概念、重力產生原因

【知識回顧】

一、力

1．概念

（1）力是物體間的相互作用，力總是成對出現(xiàn)的，這一對力的性質相同。不接觸的物體間也可以有力的作用，如重力、電磁力等。

（2）力是矢量，其作用效果由大小、方向和作用點三個要素決定。力的作用效果是使物體產生形變或加速度。

2．力的圖示和示意圖

（1）力的圖示：力的圖示中，線段的長短表示力的大小，箭頭的指向表示力的方向，箭尾（或箭頭）表示力的作用點，線段所在的直線叫做力的作用線。

（2）力的示意圖：力的示意圖只能粗略表示力的作用點和方向，不能表示力的大小。

二、重力

1．產生：由于地球的吸引而使物體受到的力。

2．大?。篏=mg。

3．g的特點

（1）在地球上同一地點g值是一個不變的常數(shù)。

（2）g值隨著緯度的增大而增大。

（3）g值隨著高度的增大而減小。

4．方向：豎直向下。

5．重心

（1）相關因素：物體的幾何形狀；物體的質量分布。

（2）位置確定：質量分布均勻的規(guī)則物體，重心在其幾何中心；對于形狀不規(guī)則或者質量分布不均勻的薄板，重心可用懸掛法確定。

三、四種基本相互作用

自然界中的四種基本相互作用是萬有引力、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用

【習題專練】

一、力的概念典型習題精煉

1.關于力的說法下列說法正確的是()

A.力是物體對物體的作用
B.力是使物體產生形變和改變物體運動狀態(tài)的原因
C.只有互相接觸的物體才存在相互作用力
D.若一物體是施力物體，則該物體一定同時也是受力物體

2.關于力的概念，下列說法正確的是（）

A.力是使物體發(fā)生形變和改變運動狀態(tài)的原因

B.一個力必定聯(lián)系著兩個物體，其中每個物體既是施力物體又是受力物體

C.只要兩個力的大小相等，它們產生的效果一定相同

D.兩個物體相互作用，其相互作用力可以是不同性質的力

3.下列說法正確的是（）
A.同學甲把同學乙推倒，說明只有甲對乙有力的作用，乙對甲沒有力的作用
B.只有有生命的物體才會施力，無生命的物體只能受到力，不會施力
C.任何一個物體，一定既是受力物體，也是施力物體
D.在幾組力的圖示中，長的線段所對應的力一定比短的線段所對應的力大

4.下列關于力的作用效果的敘述正確的是（）

A.物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變必定是物體受到力的作用
B.物體的運動狀態(tài)沒有發(fā)生改變，物體也可能受到力的作用
C.力的作用效果不僅取決于力的大小和方向，還與力的作用點有關
D.力作用在物體上，必定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)的改變

二、力的圖示和示意圖典型題型精講精練

1.用圖示法畫出下面的各力，并指出施力物體和受力物體。

（1）在水平桌面上重50N的書的重力；

（2）空氣對氣球的20N浮力；

（3）小孩以東偏北30°的方向拉小車的200N的拉力。

2.試畫出下圖中各物體所受重力的示意圖，并用G表示出來。

三、重力的概念典型習題精煉

1.下列敘述正確的有()
A.只有靜止的物體才受重力
B.空中飛行的子彈受重力的作用
C.重力就是物體對水平桌面的壓力
D.靜止時物體對水平桌面的壓力大小等于重力大小

2.一個圓臺狀能密封的容器裝滿液體后正立放置如1,倒立放置如2,兩個物體的重力正確的是()

A.G1=G2
B.G1G2
C.G1/spanG2
D.無法確定

3.關于重力和重心,下列說法正確的是()

A.風箏升空后，越升越高，說明風箏的重心相對風箏的位置也越來越高
B.質量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體上
C.舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作的時候，其重心相對身體的位置不斷變化
D.重力的方向總是垂直于地面向下

4.如圖所示,一個被吊著的空心均勻球殼,其內部注滿了水,在球的底部有一帶閥門的細出水口。在打開閥門讓水慢慢流出的過程中,球殼與水的共同重心將會（）

A.一直下降
B.一直不變
C.先下降后上升
D.先上升后下降

5.如圖所示，n塊厚度為d的相同的磚塊，靠在一起平放在地面上。今將它們一塊一塊向上疊起來，這堆磚的重心升高了多少?

四、四種基本相互作用習題專練

1.關于四種相互作用，下列說法中錯誤的是（）
A.使原子核內質子、中子保持在一起的作用是電磁相互作用
B.在天然放射現(xiàn)象中起作用的基本相互作用是弱相互作用
C.萬有引力和電磁相互作用是遠程力，強相互作用和弱相互作用是近程力
D.地球繞太陽旋轉而不離去是由于萬有引力作用

知識歸納：

精選閱讀

高一物理教案：重力2

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高一物理《功》復習學案

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高一物理《功》復習學案

第二節(jié)功
（一）引入新課
初中我們學過做功的兩個因素是什么?（一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動的距離。）
擴展：高中我們已學習了位移，所以做功的兩個要素我們可以認為是：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上移動的位移。
導入：一個物體受到力的作用，且在力的方向上移動了一段位移，這時，我們就說這個力對物體做了功。在初中學習功的概念時，強調物體運動方向和力的方向的一致性，如果力的方向與物體的運動方向不一致呢？相反呢？力對物體做不做功？若做了功，又做了多少功？怎樣計算這些功呢？本節(jié)課我們來繼續(xù)學習有關功的知識，在初中的基礎上進行擴展。
（二）教學過程設計
1、推導功的表達式
（1）如果力的方向與物體的運動方向一致，該怎樣計算功呢？
物體m在水平力F的作用下水平向前行駛的位移為s，如圖1所示，求力F對物體所做的功。
1
在問題一中，力和位移方向一致，這時功等于力跟物體在力的方向上移動的距離的乘積。
W=Fs
（2）如果力的方向與物體的運動方向成某一角度，該怎樣計算功呢？物體m在與水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行駛的距離為s，如圖2所示，求力F對物體所做的功。
分析并得出這一位移為scosα。至此按功的前一公式即可得到如下：
計算公式：W=Fscosα
按此公式考慮（再根據(jù)公式W=Fs做啟發(fā)式提問），只要F與s在同一直線上，乘起來就可以求得力對物體所做的功。在圖2中，我們是將位移分解到F的方向上，如果我們將力F分解到物體位移s的方向上，看看能得到什么結果？
由于物體所受力的方向與運動方向成一夾角α，可根據(jù)力F的作用效果把F沿兩個方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如圖所示：
據(jù)做功的兩個不可缺少的因素可知：分力F1對物體所做的功等于F1s。而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物體在F2的方向上沒有發(fā)生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα
力F對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余弦這三者的乘積。即：
W=Fscosα
W表示力對物體所做的功，F(xiàn)表示物體所受到的力，s物體所發(fā)生的位移，α力F和位移之間的夾角。功的公式還可理解為在位移方向的分力與位移的乘積，或力與位移在力的方向的分量的乘積。
例題1：F=100N、s=5m、α=37°，計算功W？W=400N·m。就此說明1N·m這個功的大小被規(guī)定為功的單位，為方便起見，取名為焦耳，符號為J，即1J=1N·m。
在國際單位制中，功的單位是焦耳(J)1J＝1N·m
2、對正功和負功的學習
通過上邊的學習，我們已明確了力F和位移s之間的夾角，并且知道了它的取值范圍是0°≤α≤180°。那么，在這個范圍之內，cosα可能大于0，可能等于0，還有可能小于0，從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。請畫出各種情況下力做功的示意圖，并加以討論。
認真閱讀教材，思考老師的問題。
（1）當α=π/2時，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直時，力F不做功；
（2）當α＜π/2時，cosα＞0，W＞0。這表示力F對物體做正功；
（3）當π/2＜α≤π時，cosα＜0，W＜0。這表示力F對物體做負功。
總結：
（1）功的正負表示是動力對物體做功還是阻力對物體做功。
功的正負由力和位移之間的夾角決定，所以功的正負決不表示方向，而只能說明做功的力對物體來說是動力還是阻力。當力對物體做正功時，該力就對物體的運動起推動作用；當力對物體做負功時，該力就對物體運動起阻礙作用。
（2）功的正負是借以區(qū)別誰對誰做功的標志。
功是標量，只有量值，沒有方向。功的正、負并不表示功的方向，而且也不是數(shù)量上的正與負。我們既不能說“正功與負功的方向相反”，也不能說“正功大于負功”，它們僅表示相反的做功效果。正功和負功是同一物理過程從不同角度的反映。同一個做功過程，既可以從做正功的一方來表述也可以從做負功的一方來表述。
（3）一個力對物體做負功，往往說成物體克服這個力做功。
例2：一個力對物體做了-6J的功，可以說成物體克服這個力做了6J的功。打個比喻，甲借了乙10元錢，那么從甲的角度表述，是甲借了錢；從乙的角度表述，乙將錢借給了別人。
3、幾個力做功的計算
剛才我們學習了一個力對物體所做功的求解方法，而物體所受到的力往往不只一個，那么，如何求解這幾個力對物體所做的功呢?
如圖所示，一個物體在拉力F1的作用下，水平向右移動位移為s，求各個力對物體做的功是多少?各個力對物體所做功的代數(shù)和如何?物體所受的合力是多少?合力所做的功是多少?
解析：物體受到拉力F1、滑動摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用。重力和支持力不做功，因為它們和位移的夾角為90°；F1所做的功為：W1=Fscosα，滑動摩擦力F2所做的功為：W2=F2scos180°=-F2s。各個力對物體所做功的代數(shù)和為：W=（F1cosα-F2）s，根據(jù)正交分解法求得物體所受的合力F=F1cosα-F2合力方向向右，與位移同向；合力所做的功為：W=（F1cosα-F2）s
總結：當物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的功可以用下述方法求解：
（1）求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數(shù)和；
（2）求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功。
例3：一個質量m=2kg的物體，受到與水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移動的距離s=2m。物體與地面間的滑動摩擦力F2=4.2N。求外力對物體所做的總功。
解析：拉力F1對物體所做的功為W1=F1scos37°=16J。
摩擦力F2對物體所做的功為W2=F2scos180°=-8.4J。
外力對物體所做的總功W=W1＋W2=7.6J。
實例探究
對“功”的理解
例1：水流從高處落下，對水輪機做3×108J的功，對這句話的正確理解是（）
A.水流在對水輪機做功前，具有3×108J的能量
B.水流在對水輪機做功時，具有3×108J的能量
C.水流在對水輪機做功后，具有3×108J的能量
D.水流在對水輪機做功的過程中，能量減少3×108J
解析：本題考查了功和能的關系，并且同實際中的科技應用聯(lián)系起來。
解：根據(jù)“功是能量轉化的量度”可知，水流在對水輪機做功的過程中，有能量參與轉化，水流對水輪機做了3×108J的功，則有3×108J的機械能減少了。故答案應選D。
點撥：功是能量轉化的量度是指做功的過程就是能量轉化的過程。做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉化，絕不能說功是能量的量度。
關于“功”的計算
例1：用水平恒力F作用在質量為M的物體上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動距離s，恒力做功為w1，再用該恒力作用于質量為m（mM）的物體上，使之在粗糙的水平面上移動同樣距離s，恒力做功為w2，則兩次恒力做功的關系是（）
A．w1w2B．w1w2C．w1=w2D．無法判斷
分析：在粗糙水平面上移動一段距離，跟在光滑水平面上移動的相同距離，對力F做功來說，w=FS是相同的，即W1=W2。
解：正確選項為C．
點評：求功時，必須要明確哪個力在哪個過程中的功。根據(jù)功的定義，力F所做的功與F的大小及在F的方向上發(fā)生的位移大小的乘積有關，與物體是否受其它力及物體的運動狀態(tài)等其它因素均無關。即力做功具有獨立性。
例2：如圖所示，拉力F使質量為m的物體勻速地沿著長為L傾角為的斜面的一端向上滑到另一端，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，分別求作用在物體上各力對物體所作的功。
分析：選物體為研究對象，其受力為拉力F，重力mg，彈力F1，摩擦力F2。
解：（1）拉力F對物體所做的功為WF=FL
由于物體作勻速運動，故
所以

即拉力F對物體做正功，此拉力F，一般稱為動力或牽引力。
（2）重力mg對物體所做的功為：
即重力對物體做負功，即亦物體克服重力所做的功為
（3）摩擦力對物體所做的功為
即摩擦力對物體做負功。也可以說是物體克服摩擦力做了功
（4）彈力F1對物體所做的功為，即彈力對物體不做功。

高一物理重力勢能教案57

一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗，會提前做好準備，高中教師要準備好教案，這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂，幫助高中教師提高自己的教學質量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《高一物理重力勢能教案57》，希望能對您有所幫助，請收藏。

7.5重力勢能

一.教學目的：
1.能正確計算物體或物體系的重力勢能.
2.會用重力勢能的變化求重力的功。
3．復習動能定理，培養(yǎng)學生靈活運用動能定理解決實際問題的能力。
二.教學難點：
1.能正確計算物體或物體系的重力勢能.
2.會用重力勢能的變化求重力的功。
三.教學方法：
講授、練習、討論
四.教具
長方體木塊、鐵鏈、木棒等
五.教學過程：
（一）復習提問，引入新課
上一節(jié)課我們已經學習了重力勢能的有關知識，請同學們回憶一下上節(jié)所學的內容，并回答下列問題：
1.重力勢能是怎樣定義的？如何計算重力勢能？
2.重力做功有何特點？
3.重力勢能的變化和重力做功有何關系？
本節(jié)學習用重力勢能的變化求重力的功在解題中的應用。
（二）進行新課
例題1：盤在地面上的一根不均勻的金屬鏈重G=30N，長L=1m,從一端緩慢提起至另一端恰好離開地面時需做功10J，金屬鏈重力勢能增加J，此時金屬鏈重心位置距地面m.如果改從另一端緩慢提起至金屬鏈恰好離地面需做功。
學生先做，然后評講。
解析：從一端緩慢提起至另一端恰好離開地面時需做功10J，金屬鏈重力勢能增加ΔEP=Gh1=10J,此時金屬鏈重心位置距地面h1=0.33m.如果改從另一端緩慢提起至金屬鏈恰好離地面需做功W2=G(L-h1)=20J.
例題2：如圖1所示，一個人通過定滑輪勻速地拉起質量為m的物體，當人沿水平地面從A點走到B點時，位移為S，繩子方向與豎直方向成α角，原先繩子方向豎直，不計阻力，則人拉物體所做的功為多少？
解析：由于人拉繩的力的方向不確定，不能用功的定義式來計算人所做的功，須通過動能定律來計算人所做的功。而重力的功根據(jù)重力做功的特點可得：WG=mgh=mg).
由動能定律可得：W-WG=0-0
所以人所做的功為：。
例題3：以20m/s的初速度，從地面豎直向上拋出一物體，它上升的最大高度是18m。如果物體在運動過程中所受阻力的大小不變，則物體在離地面多高處，物體的動能與重力勢能相等。(g=10m/s2)（以地面為零勢點）
解析：以物體為研究對象，畫出運動草圖2，設物體上升到h高處動能與重力勢能相等
此過程中，重力阻力做功，據(jù)動能定理有：
物體上升的最大高度為H
由式①，②，③解得h=9.5m
設物體下落過程中經過距地面h′處動能等于重力勢能，運動草圖如圖3所示。
據(jù)動能定理有：
解得h′=8.5m
注意：在此較復雜的問題中，應注意不要出現(xiàn)漏解。比較好的方法就是逐段分析法。本題很容易漏解，要求學生仔細審題，問物體離地面多高處，物體動能與重力勢相等，一般人首先是將問題變形為上升過程中什么位置動能與重力勢能相等。而實際下落過程也有一處動能與重力勢能相等。
例題3:有一質量為m，邊長為a的正方體與地面之間的摩擦因素μ=0.3。為使它水平移動距離a,可以采用將它翻倒或向前勻速平推兩種方法。則：（）
A．將它翻倒比平推前進做的功少。
B．將它翻倒比平推前進做的功多。
C．兩種情況做功一樣多。
D．翻倒時不做功。
解析：物體被平推著勻速前進，推力與摩擦力相平衡。翻倒則要克服物體重力做功。
勻速平推時：F=f=μmg,因而物體被平推著前進，外力對物體所做的功為：W1=Fa=μmga=0.3mga.
將物體推導前進a,如圖4所示。在翻倒過程中，立方體將繞其中一條棱（如A）轉動。僅在使其對角線AC轉到豎直過程中（以后，稍有一傾側，立方體會在重力作用下翻倒）這個過程中外力所做的功，就是使立方體的重心O升高所增加的重力勢能，所以外力做功為：W2=ΔEP=mg(.
因而推著物體勻速前進比翻倒前進相同距離所做的功多。
課堂堂討論：
1．質量為1kg的物體從靜止開始，經過去時3S落地，落地時速度為10m/s，若重力加速度為g=10m/s2，則在此過程中：
A．物體的重力勢能減少了50J；
B．物體的動能增加了100J；
C．重力對物體做功150J;
D．物體克服阻力做功.
2.一彈性小球質量為m,距地面高度為h處以初速度V0豎直上拋，運動過程中所受空氣阻力為f,與地面碰撞時，能量損失不計，則它最后停在地面上重力做功為多少？它在運動停止前通過的總路程為多少？
（三）、課堂小結：
1．由于重力做功與路徑無關，只與始末兩點位置的高度差有關，因此，在計算重力做功就不需要考慮過程，只看始末位置。這使重力功的計算變得簡便。
2．重力勢能的變化只與重力做功有關，與其它外做功情況無關。因此在計算重力勢能的變化時只看重力做功的多少即可。
（四）、課外作業(yè)：
1．用恒力F向上拉一物體，使其由地面處開始加速上升到某一高度。若考慮空氣阻力而不考慮空氣浮力，則在此過程中
A.力F所做的功減去克服阻力所做的功等于重力勢能的增量
B.物體克服重力所做的功等于重力勢能的增量
C.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于重力勢能的增量
D.力F和阻力的合力所做的功等于物體機械能的增量。
2．一人將一質量為m的物體舉高h并獲得速度Ｖ，則：
Ａ.合力對物體做功為mgh+mv2；Ｂ.人對物體做功為mgh+mv2；
Ｃ.人對物體做功為mgh；Ｄ.人對物體做功為mv2。
3．如圖5，物體Ａ的質量為m，置于水平地面上，其上表面豎直連著一根輕彈簧，彈簧的自由長度為Ｌ，倔強系數(shù)為Ｋ，現(xiàn)將彈簧上端Ｐ緩慢地豎直上提一段距離Ｈ，使重物離開地面，這時重物的重力勢能為（設地面的重力勢能為零）：
Ａ.mg(H)Ｂ.mg(H+mg/k)
Ｃ.mg(H)Ｄ.mg(H)。
4．質量為m的物體，從靜止開始以a=g/2的加速度豎直向下運動h米，下列說法中的是：
Ａ．物體的動能增加了mgh/2Ｂ．物體的機械能減少了mgh/2
Ｃ．物體的勢能減少了mgh/2Ｄ．物體的勢能減少了mgh。

高一物理《功率》復習學案