人教版高一物理必修 1 备课资料 1《重力基本相互作用》 一、四种基本的相互作用 1.引力相互作用 所有具有质量的物体之间的相互作用，表现为吸引力，是一种长程力，力程为无穷.其规律是牛顿万有引力定律，更为精确的理论是广义相对论.在四种基本相互作用中最弱，远小于强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用，在微观现象的研究中通常可不予考虑，然而在天体物理研究中起决定性作用.按照近代物理的观点，引力作用是通过场或通过交换场的量子实现的，引力场的量子称为引力子. 2.电磁相互作用 带电物体或具有磁矩物体之间的相互作用，是一种长程力，力程为无穷 .宏观的摩擦力、弹性力以及各种化学作用实质上都是电磁相互作用的表现.其强度仅次于强相互作用，居四种基本相互作用的第二位.电磁作用研究得最清楚，其规律总结在麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式中，更为精确的理论是量子电动力学.量子电动力学是物理学的精确理论，按照量子电动力学，电磁相互作用是通过交换电磁场的量子（光子）而传递的，它能够很好地说明正反粒子的产生和湮没，电子、μ 子的反常磁矩(见粒子磁矩)与兰姆移位等真空极化引起的细微电磁效应，理论计算与实验符合得非常好.电磁相互作用引起的粒子衰变称为电磁衰变.最早观察到的原子核的 γ 跃迁就是电磁衰变.电磁衰变粒子的平均寿命为 10-20——10-16 s. 3.弱相互作用 最早观察到的原子核的 β 衰变是弱作用现象.弱作用仅在微观尺度上起作用，其力程最短，其强度排在强相互作用和电磁相互作用之后居第三位.其对称性较差，许多在强作用和电磁作用下的守恒定律都遭到破坏（见对称性和守恒定律），例如宇称守恒在弱作用下不成立.弱作用引起的粒子衰变称为弱衰变，弱衰变粒子的平均寿命大于 10-13 s. 4.强相互作用 最早认识到的质子、中子间的核力属于强相互作用，是质子、中子结合成原子核的作用力，后来进一步认识到强子是由夸克组成的，强作用是夸克之间的相互作用力.强作用最强，也是一种短程力.其理论是量子色动力学，强作用是一种色相互作用，具有色荷的夸克所具有的相互作用，色荷通过交换 8 种胶子而相互作用，在能量不是非常高的情况下，强相互作用的媒介粒子是介子.强作用具有最强的对称性，遵从的守恒定律最多.强作用引起的粒子衰变称为强衰变，强衰变粒子的平均寿命最短，为 10-24——10-20 s，强衰变粒子称为不稳定粒子或共振态. 二、关于重量 可以这样说，人们对重量的熟悉程度要强于对...
