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1、第三章第三章 相互作用相互作用3.1 3.1 重力重力 基本相互作用基本相互作用一一、力力与与力的示意图力的示意图三三、四种基本相互作用四种基本相互作用二二、重力重力一、力一、力和力的图示和力的图示(2 2)一个物体的)一个物体的速度速度(不管是大小还(不管是大小还是方向)是方向)变化了变化了,就说这个物体的就说这个物体的运动运动状态状态发生了变化。发生了变化。1.物体的物体的运动状态运动状态和和运动状态的变化运动状态的变化(1 1)物体的运动状态用)物体的运动状态用速度速度来描述。来描述。运动状态的变化有三种情形:运动状态的变化有三种情形:速度的速度的大小大小发生变化发生变化 速度的速度的方
2、向方向发生变化发生变化 速度的速度的大小和方向大小和方向都发生变化都发生变化 运动员踢球守门员接住球运动员用头顶球结论:球的运动状态改变的原球的运动状态改变的原因是运动员对球的作用结果因是运动员对球的作用结果。观察下列图片球的运动状态的变化?观察下列图片球的运动状态的变化?2、物体的形变物体的形变做下面实验:做下面实验:观察观察它们的它们的形状变化形状变化 用用手手压压笔芯笔芯,笔芯笔芯变弯变弯;用用手手拉拉橡皮条橡皮条,橡皮条,橡皮条变长变长。结论:使笔芯和橡皮条发生形变的原因是手结论:使笔芯和橡皮条发生形变的原因是手的作用结果。的作用结果。思考思考:什么原因使物体的运动状态什么原因使物体的
3、运动状态发生变化、使物体产生形变?发生变化、使物体产生形变?球的运动状态改变原因是运动员球的运动状态改变原因是运动员与球的相互作用;笔芯、橡皮条的形与球的相互作用;笔芯、橡皮条的形变原因是手与它们的相互作用。变原因是手与它们的相互作用。物体运动状态改变和形变的原因物体运动状态改变和形变的原因是是其他物体与这个物体相互作用的其他物体与这个物体相互作用的结果。结果。(1 1)定义定义:物体与物体之间的相互作用物体与物体之间的相互作用。力不能离开物体施力物体和受力物体而单独力不能离开物体施力物体和受力物体而单独存在存在。物质性:物质性:一个力总是联系着两个物体,施力物一个力总是联系着两个物体,施力物
4、和受力物同时存在、同时作用和受力物同时存在、同时作用。(。(孤掌难鸣孤掌难鸣)相互性相互性:3.力力(2)单位单位:牛顿牛顿 N 矢量性矢量性:力既有大小,又有方向:力既有大小,又有方向。(3)特性)特性:(4)力的作用效果:使物体的运动状态发生变化;使物体产生形变。(5)力的三要素:大小、方向、作用点。力的大小可以用弹簧测力计测量。(1 1)力的图示:力的图示:一一条条带有箭头的线段来表示力带有箭头的线段来表示力。(2 2)力的示意图:力的示意图:只在图中画出力的只在图中画出力的作用点作用点和和方向方向,表示物体在这个方向上受到了力,表示物体在这个方向上受到了力。F5N15N4、力的表示、力
5、的表示.作力的图示步骤:作力的图示步骤:选取选取合适的合适的标度标度;从力的作用点沿力的方向画一从力的作用点沿力的方向画一条线段条线段,线段的长短按选定的标度和,线段的长短按选定的标度和力的大小画出,线段上标出刻度;力的大小画出,线段上标出刻度;在线段的末端在线段的末端加箭头表示力的加箭头表示力的方向方向。注意:注意:画同一物体受多个力的图示画同一物体受多个力的图示时,表示各力的标度应统一。时,表示各力的标度应统一。定义定义:物体与物体之间的相互作用物体与物体之间的相互作用大小:大小:用用测力计测力计(弹簧秤)测量(弹簧秤)测量方向:方向:力有方向,力有方向,是矢量是矢量表示:表示:力力单位:
6、单位:牛顿,符号牛顿,符号N效果:效果:改变改变物体的物体的运动状态运动状态使物体使物体产生形变产生形变力的力的图示图示力的力的示意图示意图特性特性:物质性、相互性、矢量性物质性、相互性、矢量性。二二、重力、重力1、产生的原因:、产生的原因:_由于地球的吸引而使物体受到的力由于地球的吸引而使物体受到的力2、大小:、大小:用用弹簧秤弹簧秤测量测量(测量时物体必须保持静止测量时物体必须保持静止)用公式用公式G=mg 计算,计算,g=9.8 N/kg=9.8m/s2,3、方向、方向竖直向下竖直向下思考:思考:G=mg,同一物体在赤道上重同一物体在赤道上重力最力最_;在两极最;在两极最_。小小大大4、
7、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一部分。吸引力的一部分。5、重心、重心一个物体的各个部分都受到重力的一个物体的各个部分都受到重力的作用,可以认为各部分受到的重力作用作用,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的集中于一点,这一点叫做物体的重心重心。影响重心位置的因素影响重心位置的因素 质量分布均匀,质量分布均匀,形状规则的物体重心形状规则的物体重心位置在几何中心位置在几何中心。物体的重心除了跟物体的重心除了跟物体的形状有关外,还物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有跟物体内质量的分布有关关。阅读课本阅读课本P52三、四两段,三、四
8、两段,思考:思考:(1)物体的物体的重心重心跟什么有关?跟什么有关?质量分布质量分布和和形状形状有关有关 什么情况下,物体的什么情况下,物体的重心重心在在几何中心几何中心上?上?质量分布质量分布均匀均匀,形状,形状规则规则 是不是所有物体的是不是所有物体的重心重心都都在物体上在物体上呢?呢?圆形平板圆形平板的重心的重心在平板上在平板上,圆环圆环的重心的重心不在圆环上不在圆环上。悬挂法悬挂法确定确定重心重心悬挂法悬挂法确定重心的原理是什么?确定重心的原理是什么?二力平衡时,绳子拉力与重力处在二力平衡时,绳子拉力与重力处在同一直线上,重心必然在这条直线上。同一直线上,重心必然在这条直线上。优秀的跳
9、高运动员都采用背越式,原因是背越式的运动员的重心低,一般位于杆以下,跳过的高度更高。产生原因产生原因:由于:由于地球的吸引地球的吸引大小:大小:G=mg (影响影响g g的因素的因素:纬度与高度纬度与高度)方向:方向:竖直向下竖直向下(即垂直于水平面向下)(即垂直于水平面向下)作用点作用点(重心重心)重心:重心:重力的等效作用点重力的等效作用点 (1)影响重心位置的因素:影响重心位置的因素:质量分布、形状;质量分布、形状;(2)重心位置的确定:重心位置的确定:形状规则的均匀物体:形状规则的均匀物体:几何中心几何中心薄板型物体:薄板型物体:悬挂法悬挂法重重力力练习:一杯子装满水,杯子的底部练习:
10、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的过程中,杯连同杯中水的共同重心将心将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D1、万有引力:、万有引力:存存在在于于一一切切物物体体之之间间,相相互互作作用用的的强强度度随随距距离离的的增增大大而而减减弱弱。是是长程力长程力。2、电磁相互作用:、电磁相互作用:存存在在于于电电荷荷与与电电荷荷、磁磁体体与与磁磁体体、电电流流与与电电流流之之间间,它它们们本本质质上上是是同同一一种种相相互互作作用用的的不不同同表表现现,作作用用规规律律
11、与与万万有有引引力力相相似似,也也是是长长程程力。力。三三、四种基本相互作用、四种基本相互作用1、万有引力:、万有引力:2、电磁相互作用:、电磁相互作用:3、强相互作用:、强相互作用:存存在在于于原原子子核核内内质质子子与与质质子子、质质子子与与中中子子、中中子子与与中中子子之之间间,它它是是短短程程力力,作用范围只有约作用范围只有约1015m。4、弱相互作用:、弱相互作用:在在放放射射现现象象中中发发现现的的,也也是是短短程程力力,作作用用范范围围只只有有约约1015m,强强度度只只有有强强相相互互作用的作用的1012倍。倍。五、四种基本相互作用五、四种基本相互作用四四种种基基本本相相互互作作用用万有引力万有引力电磁相互作用电磁相互作用强相互作用强相互作用弱相互作用弱相互作用重力重力电场力、磁场力等电场力、磁场力等核力等核力等存在于放射现象中存在于放射现象中1、强相互作用、强相互作用电磁相互作用电磁相互作用弱相互作用弱相互作用引力相互作用引力相互作用说明:说明:2、弱相互作用和强相互作用的规律有待于进一步完善、弱相互作用和强相互作用的规律有待于进一步完善引力、电磁力能在宏引力、电磁力能在宏观世界里显示其作用观世界里显示其作用 核力、放射现象在微观世界。
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