3-1 重力 基本相互作用
本节课内容
一、力的概念
1.定义 2．力的作用效果 3.力的性质
4.力的描述 ：5.力的分类
二、重力
1.定义 2.产生条件
3.重力的三要素 4.重心
三、四种基本相互作用
请看下列现象
运动员踢球，球由静止变为运动
守门员接球，球由运动变为静止
运动员用头顶球，使球的运动方向改变了
请看下列现象
运动员踢球，球由静止变为运动
守门员接球，球由运动变为静止
运动员用头顶球，使球的运动方向改变了
足球的运动状态发生改变
运动状态的改变包括速度大小的变化和速度方向的改变,以及速度的大小和方向同时改变。
由以上现象可以发现什么？
速度是物体运动状态的标志
再看以下图片
杆为什么弯曲？
树枝为什么弯曲？
用手拉弹簧，弹簧伸长
用手压锯条，锯条弯曲
由以上现象可以发现什么？
物体的形状发生了变化
思考
什么原因使物体的运动状态发生变化、使物体产生形变呢？
其它物体作用的结果
1.定义： 物理学中,把改变物体的运动状态、产生形变的原因，即物体与物体之间的相互作用，称做力。
一、力的概念
在国际单位制中，单位为牛顿，简称牛，符号是N
(1)使物体的运动状态发生改变
(2)使物体的发生形变
(形状或体积的改变)
2．力的作用效果
理解
（1）力的物质性
力不能离开物体而独立存在。存在力，必定同时存在施力物体和受力物体。
（2）力的相互性
物体间力的作用是相互的。
施力物体同时又是受力物体。
体会一下：“孤掌难鸣”
感受一下：用手指推书本运动，手指有什么感觉？
3．力的性质
理解
（3）力的矢量性
力既有大小，又有方向。
力的方向不同，作用效果也不一样。作用在运动物体上的力，如果方向与运动方向相同，将加快物体的运动；如果方向与运动方向相反，将阻碍物体的运动。可见要把一个力完全表达出来，除了力的大小外，还要指明力的方向。
思考
如何把一个力完整表达出来呢？
力的三要素：大小、方向、作用点
4、力的描述
用一根带箭头的线段表示力，线段的长度是按一定比例（标度）画出的，它的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点。线段所在的直线叫做力的作用线.
（1）力的图示
作力的图示步骤：
(1) 选取合适的标度；
(2)从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，并在线段上标出刻度；
③ 在线段的末端加箭头表示力的方向。
注意：画同一物体受多个力的图示时，表示各力的标度应统一。
例1 如图，绳对物体竖直向上的拉力大小为100N，用力的图示法表示拉力。
50N
.
F
（2）力的示意图 （粗略）：作用点、方向
只正确表示出力的作用点和方向，不严格画出力的大小。
力的示意图只要从力的作用点沿力的方向画一线段标上箭头即可。
例2 一物体静止在斜面上，受到的支持力为 20N，力的示意图表示这个力。
线段的长度和力的大小不要求严格对应
F
.
力的示意图：
力的图示和力的示意图比较
一辆小车受到重力为400N。
力的示意图
力的图示
100N
F=400N
F
5、力的分类
（1）、从力的性质来分
重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等
（2）、从力的效果来分
拉力、压力、支持力、动力、阻力等
说明：性质不同的力，效果可以相同；
不同效果的力也可以是同一种性质的力。
定义：物体与物体之间的相互作用
大小：用测力计（弹簧秤）测量
方向：力有方向，是矢量
表示：
力
单位：牛顿，符号N
效果：
改变物体的运动状态
使物体产生形变
力的图示
力的示意图
分类：
从力的性质来分
从力的效果来分
练习1：关于力的下述说法中正确的是
A．力是物体对物体的作用 B．只有直接接触的物体之间才有力的作用
C．力可以离开物体而独立存在 D．力的大小可以用天平测量
A
练习2：下列说法正确的是：
A、子弹从枪口射出，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。
B、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
C、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。
D、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体。
D
A
B
5N
F = 20 N
练习3：物体 A 对 B 的压力是 20N，如图所示，试画出这个力的图示。
二、重力
自然界的各种物体之间都存在着多种相互作用
空中的物体落向地面，是因为地球与物体之间存在着相互吸引的作用。
尽管地球不停的自转，但是海水不会洒向太空，也是因为地球与海水之间存在着吸引的作用。
地面附近的一切物体都受到地球的吸引
1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2.产生条件：地球表面物体，地球的吸引
二、重力
（施力物体是地球）
3.重力的三要素
2）方向
—— 竖直向下
3）作用点
—— 重心（效果上）
1）大小
G=mg
可用弹簧秤测重力
特别提醒：
(1)重力是非接触力；(2)重力的施力物体是地球；(3)物体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受到其他力无关；(4)重力不一定等于地球对它的吸引力；(5)重力随纬度的升高而增大；(6)重力随物体离地高度的增加而减小．（7）地球上的物体都受到重力的作用，无论质量大小，也无论有无生命
4.重心
1)定义：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受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。
(1)形状规则、质量均匀分布的物体，它的重心在其几何中心处。
2)重心位置
重心的位置跟物体的形状和质量分布有关
（2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关。
特别提醒：
(1)质量分布均匀的物体，它的重心位置只跟物体的形状有关．
若物体的形状是中心对称的，对称中心就是重心．
(2)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：起重机的重心位置随吊升货物的多少和位置的变化而变化．
注意:
1.物体重心的位置,可以在物体上,也可以在物体外。
2.物体的形状改变，重心的位置随之改变。
例如:质量均匀分布的细铁丝弯成圆环前后
Ｇ
物体
质量
均匀
分布
分布不
均匀
形状决定
重心
位置
重心
位置
形状和质量
分布决定
规则
不规则
重心
位置
几何
中心
怎么办?
用悬挂法确定薄板状物体的重心位置
悬挂法确定重心的原理是什么？
二力平衡时，绳子拉力与重力处在同一直线上，重心必然在这条直线上。
产生原因：由于地球的吸引
大小：
G=mg (影响g的因素:纬度与高度)
方向：竖直向下（即垂直于水平面向下）
作用点(重心)
重心：重力的等效作用点
（1）影响重心位置的因素：
质量分布、形状；
（2）重心位置的确定：
形状规则的均匀物体：几何中心
薄板型物体： 悬挂法
重力
B
练习4：
关于重力，下列说法中正确的是 A、重力的方向总是垂直于接触面
B、重力的方向竖直向下，重力的施力物体是地球 C、地球上的物体只有静止时才受到重力作用 D、物体只有落向地面时才受到重力作用
练习5 ： 宇航员从月球取回一块质量为 2 kg 的矿石标本，拿到地球上，这块矿石的质量是多少？受到的重力是多少？
2kg
19.6N
练习6：关于物体所受的重力，以下说法中正确的是　　
A、物体只有在地面静止时才受到重力作用
B、物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力
C、物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力
D、同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大
D
ABC
练习7 ：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
B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心
C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变
D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变
练习8：一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化
A．把它从赤道拿到南极
B．把它送到月球上去
C．把它放到水里
D．改变它的运动状态
AB
练习9 ：一杯子装满水，杯子的底部有一个小孔，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
A、一直下降 B、一直上升 C、先升后降 D、先降后升
D
练习10 ：把一个边长为 L 的正方形薄板绕C 点缓慢转动 45°，则物体的重心位置升高了多少？
三、四种基本相互作用
1、万有引力：
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。
2、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。
3、强相互作用：
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10－15m。
4、弱相互作用：
在放射现象中发现的，也是短程力。强度只有强相互作用的10－12
三、四种基本相互作用