物理：3.1《重力-基本相互作用》课件2(新人教版必修1)

⑤力的三要素决定了力的作用效果。若其中 一个要素发生变化，则力的作用效果也将 变化。
5．力的作用效果 ①使受力物体发生形变； ②使受力物体的运动状态发生改变。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用点 共同决定的。即由力的三要素决定的。
二、力的图示
1．力可以用一根带箭头的线段来表示。 它的 长短表示力的大小，它的指向(箭头所指 方向) 表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作 用 点，力的方向所沿的直线叫力的作用线。 这 种表示力的方法，叫做力的图示。
课堂训练：
1．下列各种力的名称，根据力的效果命名的是( ) A、浮力 B、弹力 C、重力 D、拉力 E、摩擦力 F、动 力 G、阻力 H、压力 I、支持力 J、分子力 2．用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体。 两人合提一桶水，各用80N的拉力，两力与水平方向的夹角 均为45°。 3．关于物体的重心的说法中，正确的是( ) A．因物体的重心是重力的作用点，所以物体的重心一定在 物体上。 B．任何有规则形状的物体，其重心必在其几何中心。 C．物体的形状改变时，它的重心位置很可能也随着改变。 D．物体的重心可能在物体上，也可能在物体外。 4．力是__________的作用，一个物体受到力的作用，一定有 _________对它施加这种作用，力是不能离开_____________而独立存 在的。
六、自然界的四种基本相互作用：
引力作用 强相互作用 弱相互作用 电磁相互作用 终极理论之梦——弦理论？

【例一】关于力的概念，下列说法中正确（ ） A．一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体 B．一个力必定联系着两个物体，其中任一个物体 既是受力物体又是施力物体 C．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧压缩 后再反过来对手作用 D．直接接触的物体间一定有力的相互作用 【例二】试说出右图所示的 力F的大小、方向、作用点。
这是一种把抽象的力直观而形象地表示
2．画力的图示的步骤 ①选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的 力，并把该线段所表示的力的大小写在该线段的 上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少， 也不能多而密，要便于作图计算)，一般标度的大 小应是所图示的力的1/n，n为除“1”以外的正 整数。 ②画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的 作用点。 ③从力的作用点开始，沿力的作用方向画一线段(根 据所选标度和力的大小确定线段的长度)，并在线 段上加上刻度(垂直于力线段的小短线)。 ④在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。 在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。
出清晰响声的东西上面，那末，我们会看出轻球并 不需要比重球多十倍的时间，而是同时落到木板 上，因此，它们发出的声音听上去就象是一个声音 一样。” 1589年，伽利略进一步研究了落体问题。 他在研究过程中创立了运动学的基本概念，并把观 察实验、数学推算和逻辑论证有机地结合起来，做 了著名的斜面实验，揭示了力和运动的本质联系， 得到了落体定律和惯性定律。伽利略的这些发现， 不仅在物理学史上而且在整个科学史上都占有极其 重要的地位。这不仅在于他纠正了统治近二千年的 亚里士多德的错误观点，更重要的是他创立了对物 理现象进行实验研究并把实验的方法与数学方法。
1.
一、力是物体间的相互作用
1．力的物质性：力不能离开物体而存在。 2．力的相互性：力的作用是相互的。 3．物体间发生相互作用的方式②力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。 ③在国际单位制中，力的单位是N(牛顿)。 ④通常把力的大小、方向和作用点叫做力 的三要 素。
牛顿力学体系的建立，对全部自然科学的发展作出 了不可磨灭的贡献。由于力学的巨大成就，使得当 时的许多自然科学家和哲学家认为可以用力学来解 释一切自然现象。牛顿说：“自然界的一切现象， 全 可以根据力学的原理，用相似的推理，一一演绎出 来．”或更进一步说：“在真正的哲学里，所有自 然现象的原因都可以用力学的术语来陈述。”这样， 就逐步形成了把一切运动归结为机械决定论的自然 观。
3.1重力 基本相互作用
学习目标:
知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物 体而 存在，在具体问题中能找出施力物体和受力 物体。 2. 知道力是矢量，知道力的作用效果和决定力 的作 用效果的因素，在具体问题中能画出力的图 示和 力的示意图。 3. 知道力的两种分类方法。 4. 知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生 的。
三、力的分类
(1)按力的性质和力的效果分类 ①性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁 力、分子力等。 ②效果力：支持力、压力、拉力、动力、 阻力、向心力等。 (2)按作用方式可分为接触力(如支持力、 压力等)和场力(如重力等)。 (3)按研究对象可分为内力和外力。
(4)按力的关系可分为：共点力、共面力、平行力、 平衡力、作用力与反作用力等。 (5)注意：正确区分性质力和效果力是对物体进行受 力分析的基础，也是正确解决力学问题的重要环 节。根据效果命名的不同名称的力，性质可能相 同，如压力和支持力都是弹力；性质不同的力，可 以叫同一个名称，如重力、弹力都可使物体由静止 开始运动，都可叫动力，其作用效果可以相同。同 一个力，可以有不同的名称，如用绳子拉小车前 进，绳子对小车施以拉力，又叫弹力、动力等。
【例五】物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面 的压力 ( ) A、就是物体的重力 B、大小等于物体的重力 C、这压力是由于地球的吸引产生的 D、这压力是竖直向下的 【例六】物体静止在斜面上，物体所受重力的方向 如图所示，这个表示对吗？ 【例七】如图所示为一空心圆球，内部装满水，若 在其底部一小孔，水从中不断流出，则在此过程 中，球和其中水整体的重心如何变化?
还要指出的是，开普勒并没有以发现这三个定律为 满足，他还企图用力的作用来解释它们，牛顿正是 沿着这个思路而创立他的天体动力学理论的。 对亚里士多德关于重的物体比轻的物体下落得快以 及力是维持物体运动的原因等错误观点的否定争纠 正是经典力学产生的重要标志：1586年比利时的力 学家西蒙· 斯台文(1548—1620)出版了一本《论力 学》的著作，其中关于落体实验是这样记叙的： “反 对亚里士多德的实验是这样的：让我们拿两只铅 球，其中一只比另一只重十倍，把它们从三十英尺 的高度同时丢下来，落在一块木板或者什么可以发
④重力的大小在一般情况下小于地球对物体 的引力大小(学过“万有引力”就明白了)。
4．重力的作用点：重心。
五、重心
一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效 果上 看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一 点， 这一点叫做物体的重心。 1．重心是重力的等效作用点。 引入重心的概念，就把实际作用于整个物体各 部分 的重力用作用于重心的一个力等效地代替了， 于是 原来的整个物体就可以用一个有质量的点代替， 从
阅读材料：经典力学的建立
十五、十六世纪，伟大的波兰天文学家 哥白 尼用自制的各种仪器对天象进行了长期 的观 测，并对观测的资料进行分析、整理， 于 1543年出版了《天体运行论》，提出了 “日心 地动说”的体系。
在哥白尼工作的基础上，揭开行星运行之迷的是伟 大的德国天文学家开普勒。开普勒从整理和研究第 谷所观测的行星运行和恒星位置的数据中，首先研 究火星的运行转道，经过无数次的探索，终于发 现：火星运行的轨道是一个椭圆。1609年，他发表 了《新天文学》一书《论火星的运行》一文，将对 火星的发现推广到所有行星，这就是以他的名字命 名的开普勒第一、第二定律、面积定律)，随后又 发 现了第三定律(周期定律)。值得指出的是，开普勒 的工作给人们以深刻的启示：科学不能停留在单纯 的观测数据中，而必须对观测到的数据进行细致的 分析，才能找到事物运动的内部规律。
所以，牛顿的《自然哲学数学原理》的出版，标志 着经典力学体系的建立．牛顿从事自然科学研究工 作时，是站在自发的唯物主义立场上的，这是他取 得重大成就的思想基础．重视实验，重视归纳，这 是牛顿的科学方法论的核心，也是他取得重大成就 的关键。由于时代局限，牛顿的世界观存在着根本 的缺陷，它是形而上学和经验主义，他轻视哲学指 导，提出了“神的第一次推动”的唯心主义观点， 这 是一个严重的教训．
3．力的示意图：只表示力的方向和作用点， 不表示力的实际大小。 4．注意： ①箭尾通常画在力的作用点上。 ②若在同一个图上作出不同的力的图示，一 定要用同一个标度。 ③力的图示与力的示意图不同。力的示意图 是为了分析受力而作，侧重于力的方向， 用带箭头而没有标度的有向线段表示，线 段的长度只定性表示力的大小。
经典力学的理论体系是以牛顿运动三定律为基础 的。牛顿系统地总结了伽利略、开普勒、惠更斯等 人的工作，得到了万有引力定律和牛顿运动三定 律，于1687年出版了《自然哲学数学原理》。这是 牛顿的—部代表作，也是力学的一部经典著作。牛 顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、 惯性、力等）和基本定律(运动三定律)出发，运用 他所发明的微积分这一锐利的数学工具，建立了经 典力学的完整而严密的体系，把天体力学和地面上 的物体的力学统一起来，这是物理学史上第一次大 的综合。
四、重力
重力是由于地球的吸引而使物体受到的 力。
1．重力的产生 静止释放的物体竖直下落。抛出的物体 会落 回地面，水会从高处流向低处，这众多 的事 例说明地球上的一切物体都受到地球的 吸 引。重力是由于地球的吸引而产生的。
①重力的施力物体是地球，其本质是地球对
物体的吸引力，但不能说重力就是地球对物 体的吸引力。 ②地球表面附近的一切物体，不论是静止 的，还是运动的，不论是否与地面接触，都 受重力作用。
等效方法是研究物理问题常用的思维方法，它是在 保证效果不变的前提下用一种简化的形式来替代原 来的形式以使研究问题方便些。重心并不是重力的 实际作用点，也不是物体上最重的一点，更不能认 为地球只吸引物体的这一点。 2．物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的 分 布有关系，跟物体的放置情况和运动状态无关。 只有形状规则、质量均匀分布的物体的重心才在物 体的几何中心。重心的位置可在物体上，也可以在 物体外。 3．对于薄板状物体，可以用悬挂法找出其重心位 置，其依据的原理是二力平衡条件。