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高中物理 《相互作用》巩固与提高教案 新人教版必修1

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《相互作用》巩固与提高力学中的重力、弹力和摩擦力是三种基本的性质力。力的合成和分解以及物体的平衡是整个力学的基础知识,其中所包含的解决问题的方法是解决力学问题的基本方法。专题一:三种性质力1、重力① 重力不是万有引力:重力是由于地球与物体间的万有引力而产生的,是万有引力的一个分力,其大小 G=mg,其中 g 为当地的重力加速度,重力的指向竖直向下略偏离地心,另一分力提供物体随地球自转而做圆周运动的向心力,因此重力不是万有引力.在地球不同纬度处重力大小不同,只是由于此原因引起的重力变化不大,除非在专门讨论重力意义时才加以区别,一般情况下认为物体的重力近似等于地球对物体的万有引力.延伸知识:重力的来源根据万有引力定律可知:质量为 m 的物体在地球表面上受到的引力 F=GMm/R2,式中 M 为地球的质量。由于地球在不停的自转,地球上的物体都随地球的自转而绕地轴做匀速圆周运动,这就需要向心力,这个向心力的方向是垂直指向地轴的,它的大小为 f=mω2r,式中 r 为物体距地轴的距离,ω 为物体随地球自转的角速度,这个向心力只能来源于地球对物体的吸引力 F,它是引力 F 的一个分力,引力的另一个分力是物体所受的重力 mg,因此,重力是物体所受的万有引力的一个分力。(如图所示)(3)不同纬度处,由于 ω 相同而 r 不同,所以物体随地球自转所需要的向心力大小不同,从赤道到两极,物体随地球自转所需的向心力逐渐减小,在赤道处最大,在两极处最小,则根据平行四边形定则可知:同一物体所受的重力从赤道到两极逐渐减小,在赤道处最小在两极处最大。(4)由于物体随地球自转的向心力很小,物体的重力随纬度的变化很小,因此在粗略计算中 ,可以近似认为,物体所受的重力等于物体所受的地球的万有引力。即:(5)物体所受重力还随海拔高度 h 的升高而变小。同样:可得:或:(6)在赤道和两极上万有引力和重力与向心力的关系:在赤道上:GMm/R2= mω2R+mg (同一物体所受重力最小,向心力最大)在两极:GMm/R2= mg (同一物体所受重力最大,向心力为零)② 重力的三要素:●重力的大小:由物体的质量和所处的地理位置共同决定(1)在同一地点,重力 G 与质量 m 成正比;同一物体,在不同地点所受的重力可能不同(随地理纬度的增加而增大,随离地高度的增加而减小),不过这种差异很小,一般在地面附近不太大的范围内,可认为其重力大小恒定不变。(2)重力大小的计算公式是 G=m...

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