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重力 基本相互作用
上周我们重点学习了自由落体运动和竖直上抛运动，自由落体运动是初速度为0，加速度为g，竖直上抛运动初速度不为0，加速度为-g。我们说这两种运动是在什么环境下研究的？不计空气阻力，而且要只受重力的环境下。今天我们就学习第三章第一节重力、基本相互作用。
首先我们来回顾一下初中学过的力。大家回想一下力的定义是什么？~~对，我们把物体间的相互作用称为力。
从定义出发，我们看一下力都有那些性质。
首先看物体间，我们知道，力是不能离开物体而独立存在，一个力的发生必然涉及两个物体，施力物体和受力物体，二者缺一不可，这体现了力的什么性质？~~~物质性。
我们再看，相互作用。我左手不动，用右手打左手，左手感受到力的作用，同时，右手也感受到力的作用，这体现了力的什么性质？~~~相互性。相互性还体现在当两手发生相互作用时，右手是施力物体的同时也是受力物体。
请同学们回答力的三要素是什么？~~~大小、方向、作用点。一个物理量既有大小又有方向，那么它是一个什么量？~~~矢量。这体现了力的第三个性质，矢量性。
现在考虑，如何具体描述作用在物体上的一个力呢？用力的三要素来描述一个力，生动但不够形象。为了能够既生动又形象地描述一个力，我们采用力的图示法。他是用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法。如何画力的图示呢？首先要选取标度，对于标度有两点说明，1、第一，合理性。比如说火箭受重力是2× 104，你选取1cm为1N，那你要画到什么时候，一般我们画力的线段长为2—5个标度最合适。第二，唯一性。在一个受力分析图上只能选一个标度，不能说物体受几个力就选几个标度。接下来画图，水平面上的物体受到水平向右30N的拉力。选取10cm为10N，线段的起点或终点表示力的作用点，受30N的力就要画出三段，最后在线段的末端画上箭头表示力的方向，注意箭头一定要画在端点的里面，不能画到端点以外。最后再标出力的大小就可以了。还有一种方法是力的示意图法，一般是从力的作用点起沿力的方向画个箭头即可，也不用标度，有时候也会标出力的大小。同学们要注意，力的示意图和力的图示最重要的差别就在于一个有标度，一个没有标度。
接下来我们看一下力的作用效果有哪些。给桌子上的粉笔盒施加一个力的作用，粉笔盒运动了，速度的大小改变了，在给它施加一个力，粉笔盒的速度方向改变了。我们说，只要一个物体的速度变化了，无论是速度的大小还是方向改变了，我们都说这个物体的运动状态发生了变化。我是给粉笔盒一个力的作用他的运动状态才改变，这就是力的第一个作用效果，改变物体的运动状态。
现在看我手里的这个弹簧，我用力压，它的什么发生了变化？~~~形状。对，因为我给弹簧一个压力的作用。这就是力另一个作用效果，使物体发生性变。 那我现在问：有力的作用物体的运动状态一定改变吗？~~~不一定我用力推粉笔盒，粉笔盒从静止到运动，运动状态改变了，但是我用相同的力推桌子，桌子仍然静止，它的运动状态并没有改变，但是有形变的产生，只是形变微小，我们肉要看不到。那要是反过来说，物体的运动状态改变了，是不是一定收到力的作用？~~这一点是一定的。（至于为什么，我们会在第四章牛顿第一定律的时候学到。一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。）
接下来我们看一下力的分类。力的分类有很多种，我们常用的一种就是按力的作用效果和力的性质来分。按力的作用效果分即效果力，有动力，阻力，拉力，压力，支持力，还有以前学过的浮力，在以后要学习的向心力，回复力等等。按力的性质即性质力，有重力、弹力、摩擦力，还有以后会学到的万有引力等等。现在看老师手上这个粉笔，在上升过程中，重力和空气摩擦都是阻力，这说明不同性质的力可以产生相同的效果。在粉笔下落过程中重力是动力，在上升过程中是阻力，这说明相同性质的力可以产生不同的效果。力还有其他的分类方式，比如说按照系统分，可以分为内力和外力等等，在这里只要掌握好刚刚讲的这种方法就可以了。

接下来我们学习本节课的第二个知识点重力。重力呢，同学们并不陌生，例如，扔出去的铅球最后落向地面，是因为地球与铅球之间存在相互吸引的作用，尽管地球在不停地自转，但海水却不会洒向太空，这也是因为地球与海水之间存在相互吸引的作用。像这种由于地球的吸引而使物体受到的力称为重力。重力是一种性质力，那么他就要具备力的所有性质。先来看物质性，重力的施力物体是什么？~~~地球，那受力物体呢？我们说受力物体是地球上的一切物体。无论是有生命还是无生命，凡是由原子和分子组成的都要受到重力。对于相互性，在找施力物体和受力物体时一定要注意分清研究对象是哪一个。以地球为研究对象，施力物体是一切物体，受力物体就是地球，地球既是施力物体也是受力物体。现在同学们考虑以下这几种情况：你们做在这受不受重力？~~受。那在操场上跑呢？~~受。对，物体受重力与它是静止还是处于其他运动状态是无关的。那现在你要是坐在飞机上受不受重力？~~受。为什么？~~因为重力是非接触力现在我问：重力就是地球的吸引力对不对？~~是不对的。其实地球对物体的吸引力是我们必修二将要重点学习的万有引力，而重力只是万有引力的一个分力。关于这点同学们只要掌握重力不是地球吸引力就可以了。
最后再来看一下重力的矢量性，我们就研究一下力的三要素就可以。大小方向作用点。
重力的大小我们知道可以用弹簧测力计来测量。用公式来计算呢就是G=mg，其中g的物理意义就是自由落体加速度。常取g=9.8N/kg。还有一个单位是m/s2。在计算力的时候通常用前面的单位。我们知道g值随着纬度的增加而增大，赤道最小，两极最大。在同一纬度，海拔越高g值越小。
重力的方向是什么？~~~竖直向下。（垂直于小范围水平面向下）我说成垂直向下可不可以？~~不可以。为什么？举个例子：粉笔立在水平的本子上，我可以说是垂直向下，当书面有一定的倾斜角度的时候就不能说成是垂直向下了。
最后再看一下重力的作用点。是在哪？~~重心。我们现在把这个粉笔盒作为研究对象，这里面的每一根粉笔是不是都要受到重力，要是研究每一根的话会很麻烦，那从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点，这一点就是重心。这就是等效的方法，用一个简单的东西去代替复杂的东西。在我们以后学习力的合成的时候还会用到这种方法。现在我问：重心就是物体内最重的一点对不对？~~~不对，重心只是物体各部分所受重力的等效作用点。
接下来我们看一下如何确定重心
对于质量分布均匀，形状规则的物体，重心就在它的几何中心上。例如，匀质杆，重心在杆的中心，球的重心就在球心上。（画图）
对于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，如卡车装油桶。（画图）
对于形状不规则的物体的重心如何确定，书上介绍了一种方法，悬挂法。同学们把书翻到52页，看一下做一做，然后找同学来说一下用这种方法的合理性。（利用二力平衡，，当薄木板处于平衡状态时，物体的重心一定在沿细线方向的竖直线上。）同学们要注意，悬挂法只适用于薄物体。
好了，同学们现在仔细听现在这个问题，篮球的重心在哪？~~~球心上（匀质规则在几何中心），那在篮球上吗？不在铅球的重心在哪？球心，那这就说明重心不一定在物体上。
关于重力我们就先讲到这，接下来我们学习一下本节课最后一个知识点，基本相互作用，这部分要求同学们了解就可以了。给大家几分钟时间读一下，然后找同学说一下都有哪几种基本相互作用，都有哪些特点。

板 书
3.1 重力 基本相互作用
一、力：物体间的相互作用 3、力的作用效果 1、大小：G=mg g=9.8N/kg(m/s2)
1、性质a.物质性 a、改变物体的运动状态 纬度 g 赤道最小，两极最大
b.相互性 b、使物体产生形变 同一纬度，海拔 g
c.矢量性 4、力的分类 2、方向：竖直向下
2、力的描述 a、效果力：动力、阻力、拉力等 3、作用点：重心
A、力的图示 b、性质力：重力、弹力、摩擦力等 说明：a、是等效作用点
标度：a、合理b、唯一 二、重力：由于地球的吸引是物体受到的力 b、匀质形状规则——几何中心
说明：a、地球上一切物体都受重力 c、非匀质:与形状和内质量有关
b、重力是非接触力 d、形状不规则—悬挂法（薄）
B、力的示意图 c 、重力不是地球吸引力 e、中心不一定在物体上