【正文】 相對論統一了空間與時間 概念，而在牛頓力學那里，時間與空間是分離的； ’ ， ’ 1916年，愛因斯坦的廣義相對論統一了空間、時間與物質。 1680 年牛頓用萬有引力定律統一了天上和地上的引力。 由于 分子或原子都是由帶電粒子組成的，它們之間的作用力主要就是電磁力。 自然界中的四種基本作用力 我們已經知道的力有重力、彈力和摩擦力．在生活和技術上還會遇到很多力．例如 氣體的壓力，水的浮力，膠帶的黏合力，帶電小球之間、 兩磁極之間的引力或斥力以及 在微觀世界中存在這樣或那樣的力。 2． 已知兩個分力 F F2的合力 F 的大小為 5N，其中 F1與 F 方向相同，均沿水平方向向右，F2與 F 方向相反，求這兩個分力 F1和 F2 的大小。時 , 合力與分力等大；當 120176。、 45186。、 45186。 同一次實驗中，用兩只彈簧秤拉橡皮條和只用一個彈簧秤拉橡皮條時，沒有使橡皮條的結點拉到同一位置的，實驗考察的分數為 0分。 C D O ”在現實生活中，有這樣的例子：兩位同學沿不同方向共同用力提住一袋土石，解放軍戰(zhàn)士一人也能提住同一袋土石。這就是著名的馬德堡半球實驗。 ) 今后我們將定量地研究力的作用效果。 ) ①物體受 250N的重力。 師 ：僅說一個力多大 (是多少 N)能不能完整地表達了這個力？ 生：不能。實驗結果在誤差范圍內是準確的。對于力的示意圖和力的圖示，學生并不一定引起重視，教師要引導學生學會用科學的方法表述一個力。 力的替代 與力的等效合為一體，共同構成等效替代的思想。 教學用具：彈簧秤、刻度尺等。 師：具體如何用力的圖示來表示力呢？ 生： 力的圖示。 答案： 說明：①選不同標度 (單位 )，力的圖示線段的長短可不同； ②標度的選取要有利于作圖示。 力的圖示是形象地表述一個力的方法，不要忘記定標度。 討論與交流 兩個小孩共同提起一桶水和一個大人單獨提起一桶水，效果相同嗎？ 參考答案：相同。 實驗探究 1 尋找等效力 〖實驗步驟〗 ⑴ 器材的選?。?如 圖所示的演示儀、 彈簧秤、橡皮筋、細繩、鉤碼若干 ,印有間隔相等的同心圓的紙足量 . （ 2） 用兩根細繩系著橡皮筋的一端 , 橡皮筋的另一端固定在儀器頂端的小釘上 ,調節(jié)器材上的兩個滑輪的距離 ,使之便于操作 . （ 3） 分別在細繩下懸掛鉤碼若干 ,并把細繩置于滑輪上 (注意使橡皮筋、細繩在同一 豎直平面上 ).記錄兩繩上懸掛鉤碼的數量和兩繩與紙邊的交點 C、 D. （ 4） 待橡皮筋伸長且穩(wěn)定后把印有同心圓的紙置于橡皮筋與細繩的后面 ,并使同心圓的圓心O和橡皮筋與細繩的結點重合 .并用圖釘固定紙片 . （ 5） 卸去鉤碼 ,直接用一個彈簧秤拉細繩 (注意使橡皮筋、細繩、彈簧秤在同一豎直平面上 ), 使結點也伸長至圓心 O 處 ,記錄彈簧秤的讀數和繩與紙邊的交點 J. （ 6） 取下紙片 ,作射線 OC、OD、 OJ,并用力的圖示法作出三個力 (力的比例線段以三個矢量的長度都不超出紙邊為宜 ). （ 7） 相鄰箭頭用虛線相連 ,構成一個由兩個三角形 組成的四邊形 . （ 8） 觀察這個四邊形的特點 (若誤差不大 ,這個四邊形是平行四邊形 ,合力在其對角線上 ). （ 9） 改變砝碼的數量 ,重復上述實驗 .若有時間 ,也可改變兩滑輪的距離 (即改變兩分力的夾角 )重復上述實驗 . 說明： 本實驗中的同心圓紙是可以移動的，同心圓的為了最終得出力的大小關系而設計的，紙能移動是為了在實驗中方便找出圓心 O的地方，縮短實驗的時間。 為了形象地表達一個力，可以用一條帶箭頭的線段 (有向線段 )來表示： 線段的長短表示力的大??；箭頭 指向表示力的方向；箭尾 (或箭頭 )常畫在力的作用點上 (在有些問題中為了方便，常把物體用一個點代表 )。、 150186。、 150186。,合力最大為 6 N , 若θ為 180186。 解答： 物體平衡條件為合力為零。 1．萬有引力 萬有引力是指存在于任何兩個物體之間的吸引力，它源于物體的質量，質量越大引力 越大。 3．強力 強力是微觀粒子之間的強作用力。 到上世紀 60年代，溫伯格和薩拉姆在楊振寧等人提出的理論基礎上，提出了一種把電磁力和弱力統一起來的理論 —— 電弱統一理論。 愛因斯坦第一個致力于統一電磁場理論與引力場理論的統一場論工作，耗盡 了他 30 年的光陰，但沒有成功。 首先，讓我們以兩個質子之間的作用為例來比較引力與電磁力。 下面就核子與核子之間的強作用與電磁作用進行比較，可以看出明顯的 不同 點： (1)從質子、中子構成非常堅固的原子核來看，兩種作用的強度相差很大，核子與核子之間的強相互作用比電磁作用要強得多，因為電磁作用是使原子 核內核子相斥，強作用使之相吸。 格拉肖 (1961年 )、溫伯格 (1967年 )和薩拉姆 (1968年 )建立了電磁作用與弱作用相統一的理論，傳遞弱電統一相互作用的粒子是一種規(guī)范粒子，構成三重態(tài)，即 W＋ ， Z0， W－ 。大統一理論的重要結果是預言質子將發(fā)生蛻變，其壽命約為 1031年左右。 盡管大統一理論還沒有成功，但弱作用、電磁作用、強作用和引力作用四者 相 統 一 的所謂超大統一理論正在為科學家所探索 . 三、統一的道路是曲 折的 盡 管目 前大統 — 理論與超大統一理論家沒有成功 ,但是 ,20世紀 70年代弱電統一的成功激發(fā)了科學家的統 一情結 ,愛因斯坦的統一夢想又清晰了許多 . 科學家們之所以追求各種 相互作用的統一，就在于科學家認為科學理論 應 當是邏輯簡單的。場概念的提出是物理學中的一個革命性事件，它取代了神秘而不可測的以太。人們把海森堡的統一場論稱為量子 統 一場論。同樣，對于弱、電、強、引力四種場的超大統一，在能量很高時，四種場本是一種東西；而在低能量時，四種場的差別才逐漸呈現出來。” 第二，是科學理論能否取得成功的重要因素是其歷史條件是否成熟。