第一节_重力_基本相互作用

1、l情景切入 l“它不是物，但不能离开物而存在；它不孤 独，总是成双成对地出现；它不让你看见， 但你能觉察到它的作用效果；它不能象数那 样相加，而是遵循另外的法则”你知道这 是什么吗？ 1.1.力的概念力的概念: :力是物体之间的相互作用力是物体之间的相互作用 (1)(1)、力不能脱离物体而单独存在、力不能脱离物体而单独存在 (2)(2)、力的作用是相互的、力的作用是相互的 (3)(3)、施力物体也一定是受力物体、施力物体也一定是受力物体 (4)(4)、力的矢量性、力的矢量性 3 3、力的作用效果、力的作用效果 、改变物体的运动状态、改变物体的运动状态 、使物体发生形变、使物体发生形变 4 4、

2、力的三要素：、力的三要素： 6 6、力的图示与、力的图示与力的示意图力的示意图： 力力 2 2、力的性质：、力的性质： 5 5、力的、力的国际国际单位：单位： 牛顿牛顿 国际符号：国际符号：N N 大小大小 方向方向 作用点作用点 1 1、产生的原因、产生的原因： 3 3、大小、大小 （1）G=mg （2）用弹簧秤测量用弹簧秤测量 4 4、方向：、方向：竖直向下（即垂直于水平面向下）竖直向下（即垂直于水平面向下） 5 5、作用点（重心）、作用点（重心） 注意：注意：重心可能在物体上，也可重心可能在物体上，也可 能在物体之外。能在物体之外。 重重 力力 2 2、定义、定义： 重心的定义重心的定义

3、 重心位置的判断重心位置的判断 速度的大小速度的大小 速度的方向速度的方向 l（1）物质性：物质性：力是两个物体与物体之间的相互力是两个物体与物体之间的相互 作用，力不能离开物体而独立存在。任何力都作用，力不能离开物体而独立存在。任何力都 有施力物体和受力物体。有施力物体和受力物体。一个力一定同时对应一个力一定同时对应 一个施力物体一个施力物体 和受力物体和受力物体 l（2）相互性相互性：物体间力的作用是相互的，施力：物体间力的作用是相互的，施力 物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施 力物体。力物体。 l（3）同时性：同时性：物体间的相互作用同时产生

4、同时物体间的相互作用同时产生同时 消失。消失。 l（4）矢量性矢量性：力是矢量，既有大小又有方向。：力是矢量，既有大小又有方向。 l（5）力的作用可以发生在相互接触或不接触的力的作用可以发生在相互接触或不接触的 物体之间。物体之间。（接触力与非接触力）（接触力与非接触力） 力的三要素：力的三要素： 大小测量：弹簧秤或测力计 单位：牛顿 N 大小、方向、作用点大小、方向、作用点 1、力的图示、力的图示 2、力的示意图、力的示意图 精确表示（大小、方向、作用点）精确表示（大小、方向、作用点） 粗略表示（方向、作用点）粗略表示（方向、作用点） （即表示这个物体在这个方向受到了力）（即表示这个物体在这

5、个方向受到了力） 力的图示：（请做力的图示：（请做合作交流合作交流2） 用带有箭头的线段表示力用带有箭头的线段表示力 线段的长短表示力的线段的长短表示力的大小大小 线段上的箭头的指向表示力的线段上的箭头的指向表示力的方向方向 箭尾（或箭头）表示力的箭尾（或箭头）表示力的作用点作用点 线段所在的直线叫做力的线段所在的直线叫做力的作用线作用线 力的示意图：力的示意图： 只正确表示出力的只正确表示出力的作用点和方向作用点和方向，不，不 严格画出力的大小严格画出力的大小 l合作交流合作交流2 l如图所示，桌面上有质量为600g的书，用图 示法表示出桌面对书的支持力并作出这个力 的示意图(g取10N/k

6、g) 请按下图所示姿势坐到椅子上，把上身挺直 ，不准向前倾，两小腿竖直，不准移到椅子 底下，然后试试看能否站起，你知道这是为 什么吗？ 二、重力二、重力 1、重力重力: 是由地球吸引而使物体受到的力。是由地球吸引而使物体受到的力。 特点：特点： 1）、重力是非接触力）、重力是非接触力 2）、重力的施力物体是地球）、重力的施力物体是地球 2、重力的大小和方向、重力的大小和方向 大小大小： G=mg (g为重力加速度为重力加速度) 方向：竖直向下而不是垂直向下方向：竖直向下而不是垂直向下 注意注意: :1 1）重力不等于地球的吸引力，它只是地球）重力不等于地球的吸引力，它只是地球 吸引力的吸引力的

7、一部分一部分. . 2 2）物体所受的重力与它所处的）物体所受的重力与它所处的运动状态、速度运动状态、速度 大小无关大小无关 3 3）同一物体在）同一物体在赤道赤道上重力上重力最小最小；在；在两极最大两极最大。 l重力是非接触力 l(2)重力的大小： l重力的测量 l实验室：重力的大小可以用测力计测量 l工业上：电子吊秤可以称更重的物体 l测量原理：二力平衡时，两个力大小相等 l测量条件：物体处于静止或匀速直线运动时 l测量方法：用测力计将待测物体悬挂起来处 于静止状态，测力计的读数在数值上等于重 力的大小 l放在斜面上的重物所受重力的方向 垂直斜面向下？ 竖直向下？ l注意： l 竖直向下指

8、垂直 于水平面向下，不 是垂直于支持面向 下。 竖直竖直垂直 图1图2 你知道建筑工人你知道建筑工人 可以用什么方法可以用什么方法 判断大楼是否竖判断大楼是否竖 直呢？直呢？ 重垂线的工作重垂线的工作 原理是什么？原理是什么？ 讨讨 论论 重力的方向总重力的方向总 是是竖直向下竖直向下。 利用重心设计产品利用重心设计产品 有时候可以将物体看作质量集中于重心的质点有时候可以将物体看作质量集中于重心的质点 1 1）定义）定义: :一个物体一个物体 的各部分都要受到的各部分都要受到 重力的作用，重力的作用，从效从效 果上看果上看，我们可以，我们可以 认为认为各部分受到的各部分受到的 重力集中作用于一

9、重力集中作用于一 点，这一点叫做物点，这一点叫做物 体的体的重心重心. . G1G2G3GiGi+1Gn G 3、重力的作用点、重力的作用点重心重心 物体的重心跟什么有关？物体的重心跟什么有关？ 重心跟物体的形状和质量分布有关重心跟物体的形状和质量分布有关 什么情况下，物体的重心在几何中心上？什么情况下，物体的重心在几何中心上？ 形状规则，质量分布均匀形状规则，质量分布均匀 上轻下重的物体因重心低而更加稳定上轻下重的物体因重心低而更加稳定 粗细均匀的棒的重心在它的中点粗细均匀的棒的重心在它的中点 方形薄木板的重心在两条对角方形薄木板的重心在两条对角 线的交点。线的交点。 球的重心在球心球的重心

10、在球心 2)重心的确定：重心的确定： 质量分布均匀的物体的重心位置，只跟质量分布均匀的物体的重心位置，只跟 物体的形状有关物体的形状有关,形状规则，质量分布均匀的形状规则，质量分布均匀的 物体重心物体重心在其几何中心上。在其几何中心上。 G G 3）是不是所有物体的重心都在物体上呢？是不是所有物体的重心都在物体上呢？ 结论：结论：物体的重心可以物体的重心可以不不在物体上，重心也在物体上，重心也 不是物体上最重的点不是物体上最重的点 重心可以不在物体上重心可以不在物体上（请做合作交流（请做合作交流4） 悬挂法测重心的原理是什么？悬挂法测重心的原理是什么？ 二力平衡二力平衡时，绳子拉力与重力处在同

11、一直线上，时，绳子拉力与重力处在同一直线上， 重心必然在这条直线上重心必然在这条直线上 质量分布不均匀的物体的重心，除跟物体的质量分布不均匀的物体的重心，除跟物体的 形状有关外，还跟物体的质量分布有关。形状有关外，还跟物体的质量分布有关。 悬挂法测物体悬挂法测物体(薄板薄板)的重心：的重心： A B C D E 现在你知道前面那个人为什么站不起来了吧现在你知道前面那个人为什么站不起来了吧 l一个坐定的人，他的身体的重心位置是在身体内部靠靠 近脊椎骨的地方，比肚脐高出大约近脊椎骨的地方，比肚脐高出大约20厘米厘米。从这一点 向下引一条竖直线，这条竖直线一定通过椅座，落在 两脚的后面。但是，一个人

12、要能够站起身来，这条竖 直线却一定要通过两脚之间的那块面积。 因此，要 想站起身来，我们一定要把胸部向前倾或者把两脚向 后移。把胸部向前倾，是要把重心向前移；把两脚向 后移，却是使原来从重心引下的竖直线位置能够在两 脚之间的面积之内。假如不准许我们这样做的话，那 么，你已经从方才的实际经验里体会到，想从椅子上 站起身来是不可能的。 有1300年历史的西安小雁塔，历经几十次地震而 不倒，史载大地震曾使其3次开裂又3次复合，尤 其是1556年的一次地震将其由56米的完整高度震 为43米的现存高度，但是至今其塔身不倾斜，让 人惊奇。原因何在？ 三、四种基本相互作用三、四种基本相互作用 1、万有引力：

13、万有引力： 存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的 增大而减小。增大而减小。 2、电磁相互作用电磁相互作用： 存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之 间，他们本质上是同一种相互作用的不同表现，作用间，他们本质上是同一种相互作用的不同表现，作用 规律与万有引力相似。规律与万有引力相似。 3、强相互作用强相互作用： 存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与 中子之间，它是短程力，作用范围只有约中子之间，它是短程力，作用范围只有约10 15 m。 。 4、弱相互作用

14、弱相互作用： 在放射现象中发现的，也是短程力。强度只有强在放射现象中发现的，也是短程力。强度只有强 相互作用的相互作用的10 12 倍。 倍。 l近代物理的观点倾向于认为：四种基本相近代物理的观点倾向于认为：四种基本相 互作用是统一的，物理学家们正在为建立互作用是统一的，物理学家们正在为建立 大统一理论而努力。但至今也没有公认的大统一理论而努力。但至今也没有公认的 结论，希望同学们好好学习，为科学事业结论，希望同学们好好学习，为科学事业 奉献自己的聪明和才智。奉献自己的聪明和才智。 1.1.力的概念力的概念: :力是物体之间的相互作用力是物体之间的相互作用 (1)(1)、力不能脱离物体而单独存在、力不能脱离物体而单独存在 (2)(2)、力的作用是相互的、力的作用是相互的 (3)(3)、施力物体也一定是受力物体、施力物体也一定是受力物体 (4)(4)、力的矢量性、力的矢量性 3 3、力的作用效果、力的作用效果 、改变物体的运动状态、改变物体的运动状态 、使物体发生形变、使物体发生形变 4 4、力的三要素：、力的三要素： 6 6、力的图示与、力的图示与力的示意图力的示意图： 力力 2 2、力的性质：、力的性质： 5 5、力的、力的国际国际单位：单位： 牛顿