13第三章 相互作用.doc

高一物理（第9讲）

【教学内容】
第三章相互作用
第一节重力、基本相互作用
【教学目标与要求】
1、了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，能在具体问题中找出施力物体和受力物体，认识力能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
2、知道力的三要素，会用弹簧测力计测量力，会画力的图示和力的示意图。
3、知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。
4、知道重力的产生原因及其定义。
5、知道物体重心的含义。
6、了解四种基本相互作用
【要点解读】
一、力的概念
力的概念是从大量的生活和生产实例中概括、抽象出来的，只要存在着相互作用，物理上都称为有“力”，物理上定义为“力是物体间的相互作用”，因此，认识力的概念要抓住它的“物质性”、“相互性”、“同时性”和“矢量性”。
1、力的物质性
力的产生和存在离不开物体，任何力都不能脱离物体单独存在，一个物体受到力的作用，一定有另外的物体施加这种作用，只要有力产生，就一定同时存在着受力物体和施力物体，无论是巨大的天体或微小的电子，也不论有无生命，当产生力的作用时，一一定联系着具体的物体。
2、力的相互性
若物体甲对物体乙施加某种力的作用，到物体乙必同时对物体甲施加相同性质的力的作用，施力物体同时也是受力物体，受力物体也必然同时是施力物体，这说明力是成对出现的。
3、力的同时性
物体对物体的作用没有先后，是同时发生的。
4、力的矢量性
力是矢量，它有大小，也有方向，并且相加时遵循矢量运算法则。
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。
力的作用效果决定于力的三要素——大小、方向、作用点。
二、区分力的图示和力的示意图
1、用一根有向线段完整地表示出力的大小、方向、作用点的方法叫做力的图示。
用力的图示法表示力的步骤：
(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画图示的（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。
【注意】：①箭尾通常画在力的使用点上；
②若在同一图上作出不同的力的图示，一定要用同一标度。
2、力的示意图不需要设置标度，侧重于力的作用位置和方向。
三、重力的概念
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
1、重力的产生
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，因为地球对物体的吸引力还有一个作用效果，就是使地面上的物体能够与绕地轴转动不止的地球保持相对静止。
(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，都受重力使用，重力与运动状态和接触面情况均无关。
2、重力的方向总是竖直向下的
竖直向下即垂直于（当地的）水平面向下，沿重锤线向下的方向，物体只在重力使用下，从静止开始落下的方向是竖直向下的，重力的方向不一定指向地心。
3、重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定
(1)重力的大小的计算公式是G＝mg，式中m是物体的质量，单位用kg，g是一个与地理位置有关的量，反映地球对物体作用力的强弱（g值随地理纬度的增大而增大，随离地面的高度的增大而减小），通常情况下（在地球表面附近）取g＝9.8N/kg，表示质量是1kg的物体受到的重力是9.8N。
(2)重力的大小可以用弹簧测力计测出，其依据的原理是二力平衡条件和力作用的相互性。
物体的重力跟它对悬绳的拉力或对支持面的压力是两类不同性质的力，它们的大小也不总是相等，只有当物体静止（或做匀速直线运动）、悬线竖直、支持面水平时，物体的重务才跟它对悬绳的拉力或对支持面的压力大小相等。
(3)在两极点时重力等于物体所受到的地球的引力，在地球的其他位置时，重力不等于地球的引力，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”就知道了）
四、重心
1、物体各部分都有重力，它们的方向都是竖直向下，设想把物体各部分的重力集中作用于一点，这一点称为重心，这样整个物体的重力可以由作用在重心的一个力表示，原来的一个物体就可以等效成一个有质量的点（如下图所示），所以重心是从等效意义上引入的一个重力的使用点。
·C

·C

mgmg
2、根据重力的等效观点可知：
(1)物体的重心位置一定与物体的形状和各部分的质量分布有关。
(2)质量分布均匀、形状规则的物体，重心在它