第一节、重力 基本相互作用

3-1重力 基本相互作用【学习目标】1知道力是概念，力的作用效果，力的三要素，会画力的图示和力的示意图，四种基本相互作用。2学会描述力。3知道重力产生的原因及其定义，学会描述重力。【学习重点】1力的概念、图示以及力的作用效果。 2重心的理解。【学习难点】1力的描述。 2重心的确定。【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【自主学习】1.什么是力？力的三要素指的是什么？力的单位如何表示？2物体受力会产生什么效果？3.力的图示和力的示意图有什么区别？4.什么是重力？重力产生的原因是什么？重力的大小和方向如何来表示？5四种基本相互作用指的是什么？【预习自测】1下列关于重力说法正确的是 ( )A重力就是地球对物体的吸引力 B只有静止的物体才受到重力C物体的各部分中，只有重心处受重力D重力是由于物体受到地球的吸引而产生的2下列关于重心说法正确的是（ ）A重心就是物体的几何中心B重心的位置随物体的形状改变而改变，但一定在物体上C重心可能在物体上，也可能不在物体上D重心是物体各个部分所受重力的等效作用点3质量为2kg的物体放在桌面上（g=10N/kg），试画出这个力的图示。【我的疑惑】 _【知识链接】 经典力学的建立十五、十六世纪，伟大的波兰天文学家哥白尼用自制的各种仪器对天象进行了长期的观测，并对观测的资料进行分析、整理，于1543年出版了天体运行论，提出了“日心地动说”的体系。在哥白尼工作的基础上，揭开行星运行之迷的是伟大的德国天文学家开普勒。开普勒从整理和研究第谷所观测的行星运行和恒星位置的数据中，首先研究火星的运行转道，经过无数次的探索，终于发现：火星运行的轨道是一个椭圆。1609年，他发表了新天文学一书论火星的运行一文，将对火星的发现推广到所有行星，这就是以他的名字命名的开普勒第一、第二定律、面积定律)，随后又发现了第三定律(周期定律)。值得指出的是，开普勒的工作给人们以深刻的启示：科学不能停留在单纯的观测数据中，而必须对观测到的数据进行细致的分析，才能找到事物运动的内部规律。还要指出的是，开普勒并没有以发现这三个定律为满足，他还企图用力的作用来解释它们，牛顿正是沿着这个思路而创立他的天体动力学理论的。 对亚里士多德关于重的物体比轻的物体下落得快以及力是维持物体运动的原因等错误观点的否定争纠正是经典力学产生的重要标志：1586年比利时的力学家西蒙斯台文(15481620)出版了一本论力学的著作，其中关于落体实验是这样记叙的：“反对亚里士多德的实验是这样的：让我们拿两只铅球，其中一只比另一只重十倍，把它们从三十英尺的高度同时丢下来，落在一块木板或者什么可以发出清晰响声的东西上面，那末，我们会看出轻球并不需要比重球多十倍的时间，而是同时落到木板上，因此，它们发出的声音听上去就象是一个声音一样。”1589年，伽利略进一步研究了落体问题。他在研究过程中创立了运动学的基本概念，并把观察实验、数学推算和逻辑论证有机地结合起来，做了著名的斜面实验，揭示了力和运动的本质联系，得到了落体定律和惯性定律。伽利略的这些发现，不仅在物理学史上而且在整个科学史上都占有极其重要的地位。这不仅在于他纠正了统治近二千年的亚里士多德的错误观点，更重要的是他创立了对物理现象进行实验研究并把实验的方法与数学方法。 经典力学的理论体系是以牛顿运动三定律为基础的。牛顿系统地总结了伽利略、开普勒惠更斯等人的工作，得到了万有引力定律和牛顿运动三定律，于1687年出版了自然哲学数学原理。这是牛顿的部代表作，也是力学的一部经典著作。牛顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、惯性、力等）和基本定律(运动三定律)出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，建立了经典力学的完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体的力学统一起来，这是物理学史上第一次大的综合。所以，牛顿的自然哲学数学原理的出版，标志着经典力学体系的建立牛顿从事自然科学研究工作时，是站在自发的唯物主义立场上的，这是他取得重大成就的思想基础重视实验，重视归纳，这是牛顿的科学方法论的核心，也是他取得重大成就的关键。牛顿的世界观的根本缺陷在于它的形而上学和经验主义，他轻视哲学指导，提出了。神的第一次推动”的唯心主义观点，这是一个严重的教训牛顿力学体系的建立，对全部自然科学的发展作出了不可磨灭的贡献。由于力学的巨大成就，使得当时的许多自然科学家和哲学家认为可以用力学来解释一切自然现象。牛顿说：“自然界的一切现象，全可以根据力学的原理，用相似的推理，一一演绎出来”惫更新选一步说：“在真正的哲学里，所有自然现象的原因都可以用力学的术语来陈述。”这样，就逐步形成了把一切运动归结为机械决定论的自然观。【自主探究】知识点一、描述力阅读教材p51，思考如何描述作用在物体上的力？如图所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，如何来描述这个拉力？（1）施力物体和受力物体分别是哪个？拉力作用在哪个物体上？（2）拉力的大小是多少？（3）拉力的方向如何？思考：如何来描述力？【课堂练习】已知某木块对桌面的压力为140N，如何来描述该压力？知识点二、描述重力1. 重力产生的原因是什么？重力的施力物体和受力物体分别是什么？如何来描述重力？如图所示，质量为2千克木块静止在倾角为a的斜面上，如何来描述该木块所受的重力？（g=9.8N/kg）思考：同一物体的重力的大小在不同的位置是否相同？重力的方向是否一定垂直于地面？2重力的作用点称为重心，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上，这个点叫做物体的重心物体的重心位置与什么因素有关？是如何进行确定的呢?【课堂练习】1.关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是 （ ）A地球上的物体都受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关,也不管是否存在其他力的作用B物体所受重力的方向都是竖直向下的C向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力D对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化2.如图所示,把一边长为lm的匀质立方体,绕bc棱翻倒,当AbcD平面处于竖直位置时,它的重心位置升高了多少? 【课时训练】1下列说法中正确的是( )A物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态的改变。 B力是物体间的相互作用 C物体相互作用时，总是先施力后受力D由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在。2下列关于重力的方向的说法，正确的是( )A、重力的方向总是竖直向下的。 B重力的方向总是指向地心。C重力的方向总是和支持物体的支持面垂直。D由于地球是一个大球体，所以重力的方向是无法确定的。3关于物体的重心的说法，正确的是( )A.物体的重心一定在物体上 B.重心就是物体内重力最大的部分C.物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关D.用线悬挂的静止物体，细线方向不一定通过物体的重心4关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）A在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关,也不管是否存在其他力的作用B在地球各处