第三章 相互作用
1 重力 基本相互作用
高中物理·必修一·人教版
目标定位
重力 基本相互作用
知道力的概念及矢量性，会作力的图示.
了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念.
了解自然界中四种基本相互作用．
1
2
3
目标定位
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对点练习
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1.（1）发生改变 （2）形变 2. 相互作用 牛顿 3. 方向 4. 比例(标度) 箭尾(或箭头) 作用线
5.方向 作用点
一、力和力的图示
想一想：在同一个图中要表示多个力，不同的力能不能用不同的标度?
答案：不能；力的图示中线段的长短可以表示力的大小,在同一个图示中只能采用相同的标度才能直观的区别各个力的大小．
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重力 基本相互作用
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二、重力
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想一想：物体的重心一定在物体上吗?
答案：不一定，物体的重心与物体的质量分布和形状有关，重心可能在物体上，也可能不在物体上；比如实心铅球重心在球心,篮球重心也在球心，可是一个在物体上一个不在物体上．
重力 基本相互作用
三、四种基本相互作用
万有引力 电磁相互作用 强相互作用
弱相互作用
2. 集中于一点 质量分布
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一、对力的概念的理解
1．力的三性
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(1)物质性：力是物体对物体的作用，没有脱离物体而独立存在的力．一个力同时具有受力物体和施力物体．
(2)相互性：物体之间力的作用是相互的.力总是成对出现的，施力物体同时又是受力物体，受力物体同时又是施力物体．
(3)矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量．力的大小常用弹簧测力计测出．
重力 基本相互作用
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一、对力的概念的理解
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2．力的作用效果
重力 基本相互作用
(1)改变物体的运动状态，即使物体速度发生变化．
(2)使物体发生形变，
即改变物体的形状或体积．
3．影响作用效果的三要素：
注意：(1)物体之间发生相互作用时并不一定相互接触．
(2)力直接产生于施力物体和受力物体之间，不需要靠第三个物体传递．
力的大小、方向和作用点．
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重力 基本相互作用
例1 下列说法正确的是(　　)
A．每个力都必有施力物体和受力物体
B．网球运动员用球拍击球，对网球施力的物体是运动员
C．两个力的大小都是5 N，则这两个力一定相同
D．施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体
力的作用是相互的，一个力一定对应两个物体
施力物体是球拍，受力物体是网球
有大小和方向
AD
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二、力的表示方法
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1．力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素．
①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小；
②箭头指向表示力的方向；
③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便，常把一个物体用一个点表示)．
重力 基本相互作用
注意：(1)标度的选取应根据力的大小合理设计．一般情况下，线段应取2～5个整数段标度的长度．
(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度．
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二、力的表示方法
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2．力的示意图：用一条带箭头的线段来表示力
方向和作用点．
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．
重力 基本相互作用
注意：对于几何形状规则的物体，在画力的图示和示意图的时候，有向线段的起点可画在几何中心．为简化，也可以把物体用质点代替．
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例2 　一个铁球在空中飞行，所受重力为120 N，方向竖直向下，试画出重力的图示和示意图,并说明施力物体和受力物体．
重力 基本相互作用
解析
(1)选定标度
30 N
(2)从作用点沿力的方向画一线段
F＝120 N
(3)在线段上加上箭头表示力的方向
也可以
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例2 　一个铁球在空中飞行，所受重力为120 N，方向竖直向下，试画出重力的图示和示意图,并说明施力物体和受力物体．
重力 基本相互作用
解析
F＝120 N
从物体上沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，标明F＝120 N
地球
铁球
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三、对重力及重心的理解
1．对重力的理解
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(1)重力的产生：重力的施力物体是地球，是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”．
(2)重力的大小：G＝mg，g为重力加速度，g＝9.8 m/s2.
①同一地点，重力的大小与质量成正比，不同
地点因g值不同而不同．
重力 基本相互作用
②在不同地点，同一物体的重力随纬度的增加而
增大；随海拔的增加而减小．
③物体重力的大小与物体的运动状态无关，与物
体是否受其他力无关．
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三、对重力及重心的理解
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重力 基本相互作用
(3)重力的方向．
2. 对重心的理解
(1)重心是重力的等效作用点,并非物体的全部重力
都作用于重心.
重力的方向总是竖直向下，竖直向下是指与水平面垂直向下．但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心．
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三、对重力及重心的理解
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重力 基本相互作用
2. 对重心的理解
(2)重心的位置与质量分布和物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心．
①重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．一个实心铅球重心在物体上，一个篮球重心就不在物体上．
②对形状不规则的薄物体,可以采用悬挂法来确定重心的位置.
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三、对重力及重心的理解
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重力 基本相互作用
(3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置的状态以及运动状态都无关，但一个物体的质量分布或者形状发生改变，其重心在物体上的位置可能发生变化．比如空载卡车和装满货物的卡车重心的位置不同．
2. 对重心的理解
重心后移
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例3 一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化(　　)
A．把物体从赤道拿到南
极
B．把物体放到加速上升
的电梯里
C．把物体放到水里
D．用一个气球使物体悬
浮在屋子内
重力 基本相互作用
g随着纬度的升高而增大
所以重力增大。
g与运动状态无关
在电梯、水中、悬浮
g均不变
A
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例4 下列关于重心的说法中正确的是(　　)
A．任何有规则形状的物
体，它的重心一定与它的几何中心重合
B．用一条绳子把一个物
体悬挂起来，物体处于
完全静止状态，该物体
的重心不一定在绳子延长线上
C．任何物体的重心都在
物体内,不可能在物体外
D．重心与物体的形状
和物体的质量分布有关
重力 基本相互作用
与物体的形状和质量分布有关
还要质量分布均匀
根据二力平衡，重心一定在拉力的延长线上
可能在物体上，可能在物体外，如篮球
D
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对力的概念的理解
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1．关于力的概念，下列说法正确的是(　　)
A．没有相互接触的物体
间也可能有力的作用
B．力是物体位移增加的
原因
C．施力物体施力在前，
受力物体受力在后
D．有的物体只是施力物
体，而不是受力物体
重力 基本相互作用
磁铁吸引铁钉，重力
改变物体的运动状态；位移增加不一定是力的效果，例：匀速运动的物体
同时产生
力的相互性，施力同时受力
A
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2. 如图所示，压缩弹簧对拇指的弹力15 N，作出拇指受力的图示．
重力 基本相互作用
力的表示方法
受力物体是拇指
解析
(1)选定标度
5 N
(2)从作用点沿力的方向画一线段
F＝15 N
(3)在线段上加上箭头表示力的方向
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3．如图所示，小球悬挂在细线下来回摆动．请作出小球在图示位置时，所受沿绳子方向的拉力F和重力G的示意图
重力 基本相互作用
力的表示方法
解析
G
从小球的重心沿力的方向画线段，并加上箭头，表示方向
F
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4．如图所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口．在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会(　　)
重力 基本相互作用
对重力及重心的理解
A．一直下降 B．一直不变
C．先下降后上升 D．先上升后下降
C
G
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5. 下列关于重力的说法中正确的是(　　)
A．自由下落的石块速度
越来越大，说明石块所
受的重力越来越大
B．抛出的石块轨迹是曲
线，说明石块所受的重
力的方向在改变
C．物体受到的重力的大
小和方向与物体的运动
状态无关
D．物体所受重力的方向
一 定竖直向下
重力 基本相互作用
对重力及重心的理解
重力的大小与运动状态无关
总是竖直向下
CD
再见