第三章 相互作用
第一节 重力 基本相互作用
1. 力的概念：力是物体间的相互作用。 2. 力的四性：
① 力的物质性：力不能脱离物体而存在，力是物体与物体之间的相互作用，每一个力都
能同时找到了施力物体和受力物体（施力物体——产生力的物体，受力物体——受到力的物体）
【找不到施力物体的力不存在，这也是判断力是否存在的一种重要方法】
② 力的相互性：物体之间力的作用是相互的，甲物体作用与乙物体，乙物体也同时作用
于甲物体，施力物体同时也是受力物体，物体间的这一对相互作用力总是同时产生、同时消失和变化的。
③ 力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向，力作用方向所在的直线叫力的作用线，
力实际作用的方向与物体的运动方向不一定相同。
④ 力的独立性：一个物体可能同时受多个力作用，每一个力都产生独立的作用效果。 3. 力的作用效果：力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态，即改变物体运动
速度的大小和方向。
① 静力效果——使物体的形状发生变化（形变），如把物体拉伸、压缩、扭转、剪切等。 ② 动力效果——改变物体的运动状态，如使物体从静止开始运动，从运动变为静止或使
物体的速度大小或方向发生变化等。
4. 力的分类：力的分类方法有两种，按性质和效果分。
⑴ 根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。 ⑵ 根据力的效果命名：如拉力、压力、动力、阻力等。
【注意】① 根据效果命名时，不同名称的力，性质可能相同。如物体在上升过程中，重
力是阻力；物体在下落过程中，重力为动力。
② 同一性质的力，效果可能不同。如摩擦力可以是动力，也可以是阻力。 ③ 所谓动力，其效果是加快物体的运动；而阻碍物体运动的力则叫阻力。 5. 力的图示和示意图
⑴ 力的图示：为了更形象、直观地表达力，我们可以用一条带箭头的线段来表示一个力
的大小、方向和作用点（即力的三要素），这种表示力的方法，叫做力的图示。
画力的图示的步骤：① 选定标度（用多长的线段表示多少牛的力）
② 从作用点沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大
小按比例确定线段的长度，并在线段上加刻度。
③ 在线段的一端加箭头表示力的方向，箭头或箭尾作用在物体
上表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。
⑵ 力的示意图：力的示意图是粗略地表示物体在某个方向上受到力的方法，力的示意图
对线段的长度和力的大小关系并不要求严格对应，但力的方向必须是准确的。
6. 重力的概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力
⑴ 地球上的物体都受到重力作用，不管质量大小，也不论有无生命，凡是由分子、原子
构成的物体皆受重力作用。
⑵ 重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重
力一般小于地球对物体的吸引力。在有的情况下，认为物体所受的重力与地球对物体的吸引力大小相等，原因是两者误差很小。
⑶ 重力是非接触力
⑷ 重力的施力物体是地球 7. 重力的大小
⑴ 重力的测量：在实验室里，重力的大小可以用测力计测量；工业上用电子吊秤可以
称更重的物体。
测量原理：二力平衡时，两个力大小相等。 测量条件：物体处于静止或匀速直线运动时。
测量方法：用测力计将待测物体悬挂起来处于静止状态，或将物体放在竖直放置
的测力计上，测力计的读数在数值上等于重力的大小。
【注意】静止时物体对测力计的拉力等于物体的重力，但不能说物体对测力计的拉力就
是物体的重力，这两个力的作用对象和性质都不同。
⑵ 重力的计算：G = mg. ⑶ 四点诠释重力加速度。
① g是自由落体运动的加速度，通常取g = 9.8 N/kg，表示质量为1 kg的物体受到
的重力是9.8 N。 ② g随地球上纬度的改变而改变，纬度越高，g值越大，在两极处g值最大，在
赤道处g值最小。g的变化导致同一物体在不同纬度处所受重力不同。 ③ g值会随海拔高度不同而改变。在同一纬度处，海拔高度越大，g值越小，致使
同一物体重力随海拔高度的增加而减小。 ④ g是由地球对物体的吸引而产生的，其大小与物体的运动状态和其他受力情况无
关，这也是重力与物体的运动状态和受力无关的原因。
⑷ 重力和质量的关系 不同 项目 性质 测量工具 物理性质 联系 质量 物体本身的一种属性 天平（杠杆原理） 标量 G = mg. 重力 是物体受到地球的吸引力的一个分力 随着地理位置的不同而有所变化 测力计（二力平衡原理） 矢量 变化情况 不随地理位置的改变而发生变化 8. 重力的方向
⑴ 重力的方向：不管什么样的物体，也不管物体处于怎样的运动状态，物体所受重力
的方向总是竖直向下的，总与水平面垂直。
⑵ 关于“上、下”的理解：
我们都知道在地球上站立的人成辐射状，每个人从脚到头部的指向称为向上，从头部到脚的指向称为向下，由此可知，在地球上不同地点的人，他们的上和下，在宇宙空间中的方位是不一样的，在地球上我们是这样规定上、下的，指向地心称为下，背离地心称为上。
【注意】① “竖直向下”不能认为是“垂直向下”，因为平面不同，其垂直向下的
方向也不同。
② 重力的方向不受其他力的作用而改变，也不因运动状态的变化而变化。 ③ 重力的方向同重力加速度方向保持一致。
9. 重力的作用点——重心
⑴ 重心的概念：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各
部分所受重力的作用都集中于一点，这一点叫做物体的重心。
⑵ 四点精析“重心”概念
① 重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是实际存在的一个特殊点； ② 重心分布与物体的质量分布和形状都有关，重心不是中心； ③ 重心的位置可能在物体内，也可能在物体外； ④ 重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关。但一个物体内质量
分布发生变化时，其重心的位置也发生变化。
⑶ 重心的确定三法
① 质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关。若物体的形状是中心对
称的，对称中心就是重心。 ② 悬挂法确定薄板状物体的重心。 ③ 等效思想确定物体的重心。
10. 万有引力
⑴ 定义：相互吸引的作用存在于一切物体之间，强度随距离增大而减弱，物理学中称
其为万有引力。
⑵ 作用：把行星和恒星聚在一起，组成太阳系、银河系和河外星系。 ⑶ 重力是万有引力在地球表面附近的一种表现。 11. 电磁相互作用
⑴ 电荷之间存在相互作用：同种电荷相斥，异种电荷相吸。 ⑵ 磁体之间存在相互作用：同名磁极相斥，异名磁极相吸。
⑶ 电磁相互作用：电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，本质上是同一种相互作用
的不同表现，所以称为电磁相互作用。 12. 强相互作用：强相互作用发生在原子核的内部，由于强相互作用的距离范围是10
15
m，
故只有相邻的质子或中子间才有这种力。也正是由于强相互作用的存在，
克服了原子核内带正电的质子间的斥力，使原子核能够保持稳定。
13. 弱相互作用：⑴ 放射现象：原子核自发地放出射线的现象
⑵ 弱相互作用：在放射现象中起作用的基本相互作用。 第二节 弹力
1. 形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变，它是力的作用效果之一。 形变形式形状的改变：如弹簧长短的变化等。
压排球，排球体积变小等体积的改变：如用力挤2. 形变分类：形变有弹性形变和范性形变
⑴ 弹性形变：物体在发生形变后能够恢复原状，如弹簧、橡皮筋等，这就是弹性形变。 ⑵ 范性形变：物体在形变后不能恢复原状，如普通的泥巴。
3. 强性限度：在无特殊说明的情况下，形变通常指弹性形变，能发生弹性形变的物体如果
形变过大，超过一定限度，撤去外力后，物体也不能完全恢复原状，这个限度叫弹性限度。
4. 弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对于它接触的物体产生力的作用，这种力
叫做弹力。
5. 弹力产生条件：⑴ 两物体直接接触；⑵ 两物体间存在弹性形变。 6. 弹力产生的判断方法： ⑴ 方法1：定义判断法；
⑵ 方法2：利用“假设法”判断弹力有无
① 假设无弹力：要判断物体在某一接触处是否受到弹力作用，可假设在该处将与
物体接触的另一物体去掉，即假设不存在弹力，看物体是否在该位置保持原来的状态，从而判断物体在该处是否受到弹力作用。
② 假设有弹力：就是假设与研究对象接触的物体施加了弹力，画出假设状态下的
受力图，判断受力情况与原来状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力，若不矛盾，则此弹力存在。
7. 弹力方向的判定：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反。 ⑴ 弹力方向的判定步骤：明确产生弹力的物体→找出使该物体发生形变的外力方向→确
定该物体产生的弹力的方向。
⑵ 常见弹力的方向：
类型 面与面 垂直公共接触面指向被支持物体 过点垂直于面指向受力物体 方向 图示 接触方式 点与面 点与点 垂直于切面指向受力物体 轻绳 沿绳收缩方向（同一根轻绳上拉力相等） 轻杆 可沿杆 可不沿杆（常据二力平衡知识判断） 轻弹簧 沿弹簧形变的反方向
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