高一必修一重力和基本相互作用讲义

高一必修一重力和基本相互作用讲义

1、教学目标

1、明确力的概念

2、知道重力和重心的概念

3、掌握力的示意图，会画力的示意图

4、了解四种基本相互作用

2、重难点

1、力是物体间的相互作用

3、重力

3、知识点梳理

1、力和力的图示(1)力的概念及效果① 定义:力是物体与物体之间的相互作用、② 力的作用效果的比较项目静力效果形变动力效果运动状态改变示例概述形变：物体的形状或体积的改变，如：拉伸、压缩、扭转等运动状态改变：物体的速度变了，如：速度大小改变或方向改变（2）力的性质力的物质性力是物体对物体的作用，力不能离开物体而独立存在，每个力的产生必须同时联系两个物体，即施力物体和受力物体力的相互性物体之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力物体，力总是成对出现的，且物体间的这一对力总是同时产生，同时消失，同时变化，不存在先后关系力的矢量性力

是矢量，不仅有大小，而且有方向力的独立性一个物体可受到多个力作用，每个力都独立地产生作用

【注意】

①并非有生命的物体才是施力物体，也并非先有施力物体后有受力物体。②力是物体间的相互作用、不存在只有施力物体而没有受力物体，或者只有受力物体而没有施力物体的力，所以，在分析某一物体受力时，一定要搞清楚物体所受各力的来源，不可“无中生有”、③力的作用产生并不一定要直接接触，譬如地球与物体之间的引力、电荷与电荷之间的作用力、磁极与磁极之间的作用力。都不需要直接接触，它们是通过“场”产竹相互作用的、(3)力的大小①力的大小可用测力计(弹簧测力计)测量、②力的单位:在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号N、(4)力的图示和力的示意图项目力的图示力的示意图定义为了更形象、直观地表达力，可以用一根带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点，这种表示力的方法叫做力的图示只画出力的方向和作用点表示物体在这个方向受到了力，这种粗略表示力的方法，叫做力的示意图步骤①选定标度(用一定长度的线段表示多少牛的力)②从作用点开始沿力的方向，画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度③在线段的末端标出箭头表示力的方向①从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段②在线段的末端标出箭头表示力的方向(不需选定标度)

【注意】

标度长度适宜，以防线段过长或过短(力的图示上刻度不能过少，也不能过密，要便于作图计算)，一般情况下，线段应取2～5段；一般标度大小应是所画力的图示1/n，n为除1以外的正整数（5）力的分类按性质按效果举例重力、弹力、摩擦力等拉力、压力、动力、阻力等联系(1)根据效果命名时，不同名称的力，性质可能相同，如:物体上升时，重力为阻力；物体下降时，重力为动力；（2)同一性质的力，效果可能不同，如:摩擦力可以是动力、也可以是阻力

2、重力（1）定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力、

【说明】

①在地球附近的一切物体都受到重力作用；②重力是由于地球的吸引而产生的，在通常情况下，重力的大小小等于地球对物体的吸引力；③重力是非接触力；④重力的施力物体是地球；

⑤物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受其他力无关。（2）大小重力的大小与质量的关系是G= mg。g为我们前面学过的重力加速度，通常g取

9、8 N/kg，即1 kg物体受到的重力为

9、8N

【注意】

①由于g随地球上的纬度及海拔高度的变化而变化，所以同一质量的物体在不同地点重力不同；②在同一地点，物体受到的

重力与其质量成正比；③重力和质量的关系辨析如下项目质量重力不同性质物体本身的一种属性由于地球的吸引而使物体受到的力变化情况不随地理位置的变化而发生变化随着地理位置的变化而变化测量工具天平（杠杆原理）测力计（二力平衡原理）标矢量标量矢量联系联系G=mg 在实验室里，重力的大小可以用测力计测量;工业上用电子吊秤和电子地秤称更重的物体、测量原理：在平衡状态时，物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小等于物体受到的重力。

【注意】

静止时物体对测力计的拉力等于物体受到的重力，但不能说物体对测力计的拉力就是物体受到的重力，这两个力不是同一个力，它们的施力物体和受力物体均不同、（3）重力的方向：物体所受重力的方向总是竖直向下的。

【注意】

竖直向下也就是沿重垂线的方向，不能将竖直向下说成“垂直向下”，也不能说成“指向地心”。“竖直向下”是指垂直于当地的水平面向下，而“垂直向下”可以指垂直于任何支持面向下。只有在两极或赤道时，重力的方向才“指向地心”。（4）重心①重心的概念:一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点，这一点叫做物体的重心。

引入重心的概念后，研究具体的物体时，可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示，于是原来的一个物体就可以用一个有质量的点来表示。

②重心的确定

A、质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关。若物体的形状是规则的，重心在其几何中心上、

B、质量分布不均匀的物体，重心位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布情况有关。如:起重机重心位置随吊升货物的多少和位置的变化而变化。

【注意】

①重心不是最重的点。各部分所受重力的效果，与只在重心处受到各部分重力的合力是等效的，因此可以认为物体各部分所受重力集中于重心、但实际上物体的各部分都受重力，重力并不只作用于重心上，重心也不是物体上最重的点。②物体的重心可以不在物体上。由于重心是一个等效作用点，它就可以不在物体上、例如:质量分布均匀的球壳，其重心在球心，并不在壳体上、3、四种基本相互作用近代物理确认各种物质之间的基本的相互作用可归结为四种：引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用，近代物理的观点倾向于认为四种基本相互作用是统一的，物理学家正在为建立大统一理论、超统一理论而努力、万有引力电磁相互作用强相互作用弱相互作用概念及特点一切物体间存在的相互吸引的作用、万有引力把行星和恒星聚在一起组成