第一节 重力 基本相互作用

1、有关足球的图片有关足球的图片足球的运动足球的运动状态变化了状态变化了再看一下图片再看一下图片树枝为什么弯曲？树枝为什么弯曲？速度的大小速度的大小速度的方向速度的方向1 1）力能够离开物体而独立存在吗？）力能够离开物体而独立存在吗？2 2）两个物体一定要相互接触才能产）两个物体一定要相互接触才能产生力吗？生力吗？练习练习不能，必须要有施力物体和受力物体不能，必须要有施力物体和受力物体不一定不一定.l（1）物质性：力是两个物体与物体之间的相互）物质性：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

2、体。 l（2）相互性：物体间力的作用是相互的，施力）相互性：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：物体间的相互作用同时产生同时）同时性：物体间的相互作用同时产生同时消失。消失。l（4）矢量性：力是矢量，既有大小又有方向。）矢量性：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。（接触力与非接触力）物体之间。（接触力与非接触力）l下列说法正确的是：下列说法正确的是：( )lA、子弹从枪口射出，能打到很远的距离，是、子弹从枪

3、口射出，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用。因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用。lB、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有作用，、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有作用，乙对甲没有力的作用乙对甲没有力的作用lC、只有有生命或有动力的物体才会施力，无、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。生命或无动力的物体只会受力不会施力。lD、任何一个物体，一定既是受力物体，也是、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体。施力物体。D关于力的下述说法中正确的是（关于力的下述说法中正确的是（ ）A力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用B只有直接接触的物体

4、间才有力的只有直接接触的物体间才有力的 作用作用C力可以离开物体而独立存在力可以离开物体而独立存在D力的大小可以用天平测量力的大小可以用天平测量A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个方向受到了力）力的图示：力的图示：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

5、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 小车在水平方向受到向右的小车在水平方向受到向右的100N的力的力F，如何表示这个力呢？如何表示这个力呢？ 首先选一首先选一标度标度（比如（比如1cm1cm长表示长表示20N20N的大小）的大小）其次，从力的其次，从力的作用点作用点向右画一根带箭头的线段，向右画一根带箭头的线段，线段的线段的长度长度要是标度的要

6、是标度的5 5倍，表示倍，表示100N100N，箭头表，箭头表示力的示力的方向方向。l物体A对B的压力是200N，画出力的图示lB 对地面的压力为500N，画出力的图示BA思考：思考：地球上一切物体抛出去后地球上一切物体抛出去后为什么都会落地？为什么都会落地？地球上任何地方苹果树上的苹果为地球上任何地方苹果树上的苹果为什么都会落地？什么都会落地？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：

7、 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？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

8、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。 你能用它来制作你能用它来制作一个水平仪吗？一个水平仪吗？关于重力，下列说法中正确的是（关于重力，下列说法中正确的是（ ）A A、重力的方向总是垂直于接触面重力的方向总是垂直于接触面B B、重力的方向竖直向下，重力的施力物体重力的方向竖直向下，重力的施力物体是地球是地球C C、地球上的物体只有静止时才受到重力作地球上的物体只有静止时才受到重力作用用D D、物体只有落向地面时才受到重力作用物体只有落向地面时才受到重力作用B练习练习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

9、）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+1GnG等等效效3、重力的作用点、重力的作用点重心重心 阅读课本阅读课本P52 四、五段，思考：四、五段，思考： 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

10、均匀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。悬挂法测重心的原理是什么？悬挂法测重心的原理是什么？二力二力平衡平衡时，绳子拉力与重力处在同一直线上，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

11、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：ABCDEGG3）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关于物体的重心，以下说法中正确的是关于物体的重心，以下说法中正确的是 （ ）A物体的重心不一定在物体上物体的重心不一定在物体上 B用线悬挂的物体静止时，细线方向一用线悬挂的物体静止时，细线方向一 定通过重心定通过重心 C一块砖平放、侧放或立放

12、时，其重心一块砖平放、侧放或立放时，其重心 在砖内的位置不变在砖内的位置不变 D舞蹈演员在做各种优美动作时，其重舞蹈演员在做各种优美动作时，其重 心的位置不变心的位置不变 ABC一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将同杯中水的共同重心将（）（）A、一直下降、一直下降B、一直上升、一直上升C、先升后降、先升后降D、先降后升、先降后升DABCDABCD把一个边长为把一个边长为L的正方形均匀薄板绕的正方形均匀薄板绕C点缓慢转动点缓慢转动45，则物体的重心位置升，则物体的重心位置升高了多少

13、？高了多少？三、四种基本相互作用三、四种基本相互作用1、万有引力：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

14、力，作用范围只有约1015 m。4、弱相互作用弱相互作用： 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1012 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。 爱因斯坦在提出相对论以后，从爱因斯坦在提出相对论以后，从2020年代开始就年代开

15、始就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，也就是解释一切物理现象，爱因斯坦晚年偏离物理也就是解释一切物理现象，爱因斯坦晚年偏离物理界大方向自己研究大统一理论想通过界大方向自己研究大统一理论想通过“弱作用，磁弱作用，磁场，强作用场，强作用”来简单的解释宇宙直到他来简单的解释宇宙直到他19551955年逝世。年逝世。他几十年的努力虽未成功，但却激励了后人。爱因他几十年的努力虽未成功，但却激励了后人。爱因斯坦在创建相对论时就意识到，自然科学中斯坦在创建相对论时就意识到，自然科学中“统一统一”的概念或许是一个最基本的法则。还在的概念或许是一个最基本的法则。还在3030年代爱因年代爱因斯坦就着手研究斯坦就着手研究“大统一理论大统一理论”，试图将当时已发，试图将当时已发现的四种相互作用统一到一个理论框架下，从而找现的四种相互作用统一到一个理论框架下，从而找到这四种相互作用产生的根源。这一工作几乎耗尽到这四种相互作用产生的根源。这一工作几乎耗尽了他后半生的精力，以致于一些史学家断言这是爱了他