學(xué)案導(dǎo)思3.1《重力基本相互作用》_第1頁(yè)
學(xué)案導(dǎo)思3.1《重力基本相互作用》_第2頁(yè)
學(xué)案導(dǎo)思3.1《重力基本相互作用》_第3頁(yè)
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1、學(xué)案導(dǎo)思 3.1重力 基本相互作用 漢沽一中物理校本教材2013.10 平常我們?cè)谌粘I町?dāng)中力的現(xiàn)象太多了,打過(guò)籃球嗎?提過(guò)水嗎?舉過(guò)啞鈴嗎?幫人推過(guò)車嗎都干過(guò),這些事情通俗的話就是出點(diǎn)力氣,可在物理學(xué)里力是什么? 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道力是概念,力的作用效果,力的三要素,會(huì)畫(huà)力的圖示和力的示意圖,四種基本相互作用。2學(xué)會(huì)描述力。3知道重力產(chǎn)生的原因及其定義,學(xué)會(huì)描述重力?!咀灾鲗W(xué)習(xí)】1.什么是力?力的三要素指的是什么?力的單位如何表示?2物體受力會(huì)產(chǎn)生什么效果?3.力的圖示和力的示意圖有什么區(qū)別?4.什么是重力?重力產(chǎn)生的原因是什么?重力的大小和方向如何來(lái)表示?5四種基本相互作用指的是什么?

2、知識(shí)要點(diǎn)歸納:一、力和力的示圖: 1、定義: 物體與物體的_。符號(hào)_。 2、力的性質(zhì):(1)物質(zhì)性:有力發(fā)生則一定存在著施力物體和受力物體。力不能_而單獨(dú)存在(2)相互性:力的作用是_的,施力物體同時(shí)也是_物體,力總是_出現(xiàn),施力物體同時(shí)也是受力物體(3)矢量性:力是_量,不但有大小還有方向。2、作用效果:改變_和_狀態(tài)。3、單位、測(cè)量工具:4、力的三要素是 力的圖示5、力可以用一根帶箭頭的線段來(lái)表示。力的圖示與力的示意圖的區(qū)別:力的示意圖表示出力的作用點(diǎn)和方向,不嚴(yán)格畫(huà)出力的大小 長(zhǎng)度表示力的_ 箭頭的指向表示_ _表示力的作用點(diǎn) 線段所在的直線叫做_ 二、重力:1.產(chǎn)生:由于_而使物體受到

3、的力。符號(hào)_、施力物體是_。2.大小:_. 在地球附近,g=9.8N/kg,表示質(zhì)量為1kg的物體受到的重力是9.8N。在地球附近:(1)g值隨地球上緯度的改變而改變,緯度越高,g值越大。(2)g值還會(huì)隨海拔高度而改變,海拔高度越高,g值越小。3.方向:_4.重心:_ (1)從_上看,可以把物體各部分受到的重力作用集中 于一點(diǎn),這一點(diǎn)叫做物體的重心。(2)影響重心的因素:_ 密度均勻,形狀規(guī)則,在物體的_ 密度不均勻,形狀不規(guī)則的物體重心可由_確定。 三、四種相互作用力(自學(xué)) _、_、_、_.問(wèn)題:自然界中存在著哪幾種相互作用,其區(qū)別是什么?萬(wàn)有引力相互作用:存在于一切物體之間,相互作用強(qiáng)度

4、隨距離增大而減小。電磁相互作用:存在于電荷之間和磁體之間,他們的本質(zhì)是相同的強(qiáng)相互作用和弱相互作用作用范圍小,但弱相互作用的強(qiáng)度只有強(qiáng)相互作用的1012【自主探究-1:描述力】 閱讀教材p51,思考如何描述作用在物體上的力?如圖所示,繩對(duì)物體豎直向上的拉力大小為150N,如何來(lái)描述這個(gè)拉力?(1)施力物體和受力物體分別是哪個(gè)?拉力作用在哪個(gè)物體上?(2)拉力的大小是多少?(3)拉力的方向如何?思考:如何來(lái)描述力? 出放在水平地面上的質(zhì)量為3O×106 kg的木箱受重力的圖示。(g取10N/kg)?!咀灾魈骄?2:描述重力】 1. 重力產(chǎn)生的原因是什么?重力的施力物體和受力物體分別是什

5、么?如何來(lái)描述重力?如圖所示,質(zhì)量為2千克木塊靜止在傾角為a的斜面上,畫(huà)出該木塊所受的重力?(g=9.8N/kg)2. 同一物體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?3重力的作用點(diǎn)稱為重心,從效果上看,我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中在一個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)叫做物體的重心物體的重心位置與什么因素有關(guān)?是如何進(jìn)行確定的呢?【課堂練習(xí)】1下列說(shuō)法中正確的是( )A物體受到力的作用后,一定同時(shí)出現(xiàn)形變和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。 B力是物體間的相互作用 C物體相互作用時(shí),總是先施力后受力D由相距一定距離的磁鐵間有相互作用力可知,力可以離開(kāi)物體而獨(dú)立存在。2、下列關(guān)于力的說(shuō)法正確的是( )A

6、.磁鐵間有作用力,說(shuō)明力可以離開(kāi)物體而獨(dú)立存在B.只有接觸的物體間才有力的作用2 / 5C.一個(gè)力必定與兩個(gè)物體相聯(lián)系D.力可以用天平測(cè)量3、下述不正確的是( )A.力的作用效果是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變B.物體受到幾個(gè)力的作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變C.力可以由一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體D.一個(gè)受力物體可以對(duì)應(yīng)著一個(gè)以上的施力物體. 4、關(guān)于重心的說(shuō)法,正確的是( )A重心就是物體內(nèi)最重的一點(diǎn)來(lái)源:21世紀(jì)教育網(wǎng)B有規(guī)則形狀的物體,其重心必在物體的幾何中心C把一物抬到高處,其重心在空間的位置也升高了D背躍式跳高運(yùn)動(dòng)員,在躍過(guò)橫桿時(shí),其重心在身體之外課外閱讀材料:“四種自然作用力的實(shí)質(zhì)及其大統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)” 大自

7、然中,物質(zhì)之間的相互作用力一般有四種,按強(qiáng)度由強(qiáng)到弱來(lái)排列它們分別是:強(qiáng)相互作用力、電磁相互作用力、弱相互作用力、萬(wàn)有引力。一、 強(qiáng)相互作用力的實(shí)質(zhì)強(qiáng)相互作用力乃是讓強(qiáng)子們結(jié)合在一塊的作用力,人們認(rèn)為其作用機(jī)制乃是核子間相互交換介子而產(chǎn)生的。而其實(shí),強(qiáng)子們之間的相互作用實(shí)際上乃是夸克團(tuán)體與夸克團(tuán)體之間的相互作用,而夸克團(tuán)體之間的相互作用則必然乃夸克與夸克之間相互作用的剩余。而夸克之間的相互作用我們已知它是未飽和游空子重合體之間相互作用的延伸,這才是真正的強(qiáng)相互作用之作用機(jī)制。大約地說(shuō),當(dāng)夸克們結(jié)合成為強(qiáng)子時(shí),其結(jié)構(gòu)已經(jīng)較為嚴(yán)密完整,可是,如果強(qiáng)子之間發(fā)生了強(qiáng)烈的撞擊作用,那么各強(qiáng)子原來(lái)的結(jié)構(gòu)則

8、定會(huì)遭到破壞,因此,各強(qiáng)子中的大小夸克們則自然會(huì)重新產(chǎn)生相互的作用而結(jié)合在一塊;這,正就是強(qiáng)相互作用的現(xiàn)象。強(qiáng)相互作用的實(shí)質(zhì)乃是由于未飽和游空子重合體之中心體因其綜合循環(huán)體的未飽和而通過(guò)靜空子中間體滲透出中心極性而與別的未飽和游空子重合體之外層循環(huán)體產(chǎn)生相互吸引,并且自身的循環(huán)體同理也受到對(duì)方中心體吸引,因而它們之間則產(chǎn)生了強(qiáng)烈的相互作用從而形成了各種層次的聯(lián)合構(gòu)成體,而強(qiáng)相互作用則乃是其中一個(gè)層次上的聯(lián)合相互作用而已。二、 電磁相互作用力的實(shí)質(zhì) 電磁相互作用力乃是帶電荷粒子或具有磁矩粒子通過(guò)電磁場(chǎng)傳遞著相互之間的作用。電場(chǎng)和磁場(chǎng)的實(shí)質(zhì)我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)了解:電場(chǎng)乃是游空子循環(huán)體的循環(huán)變化在周圍靜

9、空子的中間體中引起極性感應(yīng)激蕩并傳遞開(kāi)去。而磁場(chǎng)則是電場(chǎng)因電源的運(yùn)動(dòng)而呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)而已。并且我們還知道,電場(chǎng)和磁場(chǎng)實(shí)際上也是一種電磁波,不過(guò)乃是頻率及高的電磁波。而電磁波能夠?qū)υS多東西產(chǎn)生作用并使之發(fā)生結(jié)構(gòu)狀態(tài)的改變(如光照能使物體升溫、無(wú)線電波能在導(dǎo)線中推動(dòng)電子而形成電流等等),這是因?yàn)槿魏斡匈|(zhì)的東西皆由游空子所構(gòu)成,而任何游空子皆處在靜空子之中并與靜空子共用中間體;于是,電磁波即靜空子中間體的極性感應(yīng)激蕩自然會(huì)影響游空子從而或多或少地影響了游空子構(gòu)成體的整體狀態(tài)。所以,電磁作用的范圍其實(shí)是很廣的。四、萬(wàn)有引力的實(shí)質(zhì) 萬(wàn)有引力,乃任何有質(zhì)體(即有質(zhì)量之物)之間的相互吸引力。那么,這力是如

10、何產(chǎn)生的?其實(shí)質(zhì)又是什么呢? 對(duì)于較小的粒子來(lái)說(shuō),萬(wàn)有引力作用并不明顯;但對(duì)于較大的物體,其作用則是很明顯的。我們這世界上的所謂重量,便源于萬(wàn)有引力。 讓我們用已經(jīng)知曉的物質(zhì)與時(shí)空的知識(shí)去認(rèn)識(shí)萬(wàn)有引力的實(shí)質(zhì)吧。 我們已經(jīng)知道,宇宙中所有的物質(zhì)皆由游空子或游空子重合體所構(gòu)成;而所有的游空子及游空子重合體,在其循環(huán)體之中那極性最弱之處,其中心體的負(fù)空體極性則會(huì)很容易地滲透了出來(lái)。并且,隨著循環(huán)體的循環(huán)變化,這滲透出來(lái)的中心體極性在每一個(gè)方位上則會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的強(qiáng)弱變化;于是周圍的靜空子中間體便會(huì)受此影響而產(chǎn)生出了極性感應(yīng)激蕩。結(jié)果,這靜空子的感應(yīng)極性激蕩則一個(gè)傳感一個(gè)地傳播開(kāi)去,形成了感應(yīng)極性激蕩之“

11、場(chǎng)”,這“場(chǎng)”不過(guò)是一份份空間基元的感應(yīng)極性激蕩罷了。 這就是說(shuō):任何物質(zhì),其四周圍的空間都會(huì)產(chǎn)生中心體極性之感應(yīng)激蕩。雖然,這由滲透出來(lái)的極性所引起的激蕩較弱,但如果質(zhì)量增大,則由于疊加效應(yīng),便會(huì)有所加強(qiáng)。由于靜空子中間體的極性感應(yīng)激蕩實(shí)際上只能是感應(yīng)正空體在起主導(dǎo)的作用,因而與感應(yīng)源起相互作用的則只能是靜空子中間體中的感應(yīng)正空體;因此,游空子循環(huán)體(屬于正空體極性)與被感應(yīng)的靜空子的相互作用則乃是相排斥的作用(符合了電磁作用之原理),而游空子中心體(屬于負(fù)空體極性)與被感應(yīng)的靜空子的相互作用則應(yīng)該是相互吸引的。于是,當(dāng)有質(zhì)體與有質(zhì)體處在空間里的時(shí)候,不管它們是否為帶電體(非帶電體乃有質(zhì)體自

12、身循環(huán)體所激發(fā)的兩種電場(chǎng)相互抵消,故循環(huán)體沒(méi)有與空間產(chǎn)生相互作用力),它們周圍那中心體極性滲透而形成的感應(yīng)激蕩則皆存在著;而在它們之間,由于雙方那感應(yīng)激蕩的方向相反,因而感應(yīng)激蕩起來(lái)更加困難,因此在它們之間雙方受到的被感應(yīng)靜空子的反作用力更大,而這反作用力由于乃是吸引的,所以雙方則呈現(xiàn)相互吸引的現(xiàn)象這正是萬(wàn)有引力作用之實(shí)質(zhì)及過(guò)程。 如果撇開(kāi)感應(yīng)激蕩源與空間體的作用機(jī)制,我們可以看到,構(gòu)成萬(wàn)有引力場(chǎng)的這中心體極性感應(yīng)激蕩與構(gòu)成電荷之電場(chǎng)的循環(huán)體極性感應(yīng)激蕩并沒(méi)有本質(zhì)的不同。由于,形成萬(wàn)有引力場(chǎng)的中心體極性乃是以吸引的方式開(kāi)始感應(yīng)靜空子之中間體的,而形成負(fù)電荷之電場(chǎng)的循環(huán)體則乃是以排斥的方式開(kāi)始感

13、應(yīng)靜空子之中間體的;因而兩者所形成的極性感應(yīng)激蕩之相位則剛好相反。而我們?cè)谇懊嬉阎?,正?fù)電荷之電場(chǎng)的區(qū)別乃是其極性感應(yīng)之相位的相反而已;因此,從激蕩波的本身來(lái)看,萬(wàn)有引力之場(chǎng)等同于非常微弱的正電荷之電場(chǎng)。 人們應(yīng)記得,牛頓之萬(wàn)有引力計(jì)算公式與庫(kù)侖之電荷相互作用力計(jì)算公式是何其的相象,其中的緣故,正乃上述之道理。 至于萬(wàn)有引力與有質(zhì)體之質(zhì)量及距離的關(guān)系,則比較容易理解:質(zhì)量大,則有質(zhì)體之中心體的數(shù)量多,于是靜空子之極性感應(yīng)激蕩由于疊加的效應(yīng)則越強(qiáng),于是萬(wàn)有引力作用越強(qiáng)烈;而有質(zhì)體之間的距離加大了,則由于感應(yīng)極性激蕩隨著向外的傳遞因會(huì)受到靜空子之循環(huán)體及中心體等的干擾而將逐漸地變?nèi)?,因此兩物之萬(wàn)有

14、引力的作用則會(huì)隨之而變?nèi)酢?終于,宇宙中最基本的四種自然力的作用本質(zhì)我們都已清楚。于是,我們現(xiàn)在便可以對(duì)它們進(jìn)行概括和統(tǒng)一了。附: 四種自然作用力的統(tǒng)一 總之,自然界的四種基本相互作用力,皆源于物質(zhì)基元游空子與空間基元靜空子之間或物質(zhì)基元與物質(zhì)基元再加上空間基元三者之間的相互作用。而它們之間的所有的相互作用,說(shuō)到底乃是兩種空間狀態(tài)“正空體”與“負(fù)空體”的相互作用。而這兩種“密度”不同、相對(duì)于中間態(tài)呈對(duì)偶正負(fù)極性的空間體之相互作用,則最終來(lái)源于宇宙的最根本的規(guī)則:即平衡趨勢(shì)。而正是這“平衡趨勢(shì)”,導(dǎo)致了正負(fù)空體的極性吸引;而正空體與正空體、負(fù)空體與負(fù)空體之間的相互排斥,則乃是因?yàn)槟妗捌胶廒厔?shì)”所

15、導(dǎo)致。因此,最后我們可以得出結(jié)論:自然界的強(qiáng)相互作用力、電磁相互作用力、弱相互作用力、萬(wàn)有引力,全皆起源于“平衡趨勢(shì)”之作用及逆“平衡趨勢(shì)”之作用。宇宙正是在“平衡趨勢(shì)”與逆“平衡趨勢(shì)”的雙重作用下,不斷地進(jìn)行著循環(huán)變化的過(guò)程。所以,她是永恒的、并且是美麗的。 宇宙的四種自然作用力在這里終于得到了終極高度的統(tǒng)一。就這一結(jié)果,卻已是多少物理學(xué)家多年來(lái)的夢(mèng)想。自然界的四種基本相互作用之一,是帶電粒子與電磁場(chǎng)的相互作用以及帶電粒子之間通過(guò)電磁場(chǎng)傳遞的相互作用。在強(qiáng)度上它次于強(qiáng)相互作用而居于四種相互作用的第二位。在四種相互作用中,人們對(duì)電磁相互作用的基本規(guī)律最為了解。電磁相互作用和引力相互作用是長(zhǎng)程力,它們可以在宏觀尺度的距離中起作用而表現(xiàn)為宏觀現(xiàn)象。 根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究的成果按力的基本性質(zhì)區(qū)分,自然界中當(dāng)前所認(rèn)識(shí)的各種力可歸結(jié)為下列四種基本相互作用: 引力相互作用由于物體具有質(zhì)量,物體之間有萬(wàn)有引力相互作用 電磁相互作用存在于靜止電荷或運(yùn)動(dòng)電荷之間的相互作用

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