内容正文:
第三章
相互作用——力
〔情 境 导 入〕
“它不是物,但不能离开物而存在;它不孤独,总是成双成对地出现;它不让你看见,但你能觉察到它的作用效果;它不能像数那样相加,而是遵循另外的法则。”你知道这是什么吗?它就是我们即将要学习的——力。
自然界的力现象无处不在,无奇不有。那么,在生活中接触到的力有些什么特点呢?如何发挥力的作用,避免力的危害?本章将探讨这些问题。
本章素养概述
〔内 容 提 要〕
(1)本章重点介绍了三种相互作用力——重力、弹力、摩擦力,力的相互作用规律——牛顿第三定律以及矢量合成的基本法则—— 平行四边形法则,为今后学习高中力学奠定了基础。
(2)本章知识分为三部分:一是力的概念,是贯穿于力学乃至整个物理学的重要概念,重力、弹力、摩擦力是常见的几种相互作用力;二是牛顿第三定律及其应用;三是共点力的合成与分解及共点力的平衡,体现出利用等效方法研究物理学的思想。
本章素养概述
作用
思考:力能否脱离物体而存在?
一个物体可以产生力吗?
接触,直接作用
不接触,通过媒介物质发生
问题1:什么是力?
定义:力是物体与物体之间的相互作用
问题2:力的作用效果?
问题3:力的作用效果受哪些因素影响?
力的三要素
大小(单位:牛顿,符号N )、方向、作用点
例、小球受到30N向下的重力
1.力的示意图:用带箭头的有向线段表示力的方向和作用点的方法
G
例、小球受到30N向下的重力
力的图示
2.力的图示:用一根有向线段来表示力,线段按比例画出,用线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,用箭头或箭尾表示力的作用点
10N
标度
力的作用线
G
例、重力为20N的物体静止在水平面上,请分别画出重力和压力的图示
G
N
10N
标度
1.按性质(产生原因)分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力……
性质不同的力,但可以产生相同的效果
2.按作用效果分类:拉力、推力、压力、支持力、引力、斥力、动力、阻力……
效果不同的力,性质可以相同
一般按力的性质,对物体进行受力分析
1)计算:G = mg g = 9.8N/kg=9.8m/s2
1、重力的大小(物重)
G
T
纬度越低、海拔越高,g值均减小
测量原理:二力平衡
测量条件:静止或匀速直线运动
2)测量:
2、重力的方向
竖直向下,即沿悬垂线向下,与水平面垂直向下。
2) 不一定指向地心
1)不一定垂直支持面
G
G
G
G`
3、重力的等效作用点---重心
等效
(1)形状规则、质量均匀分布的物体
(2)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,还跟物体质量的分布有关.
(3)悬挂法确定薄板的重心
依据:重力作用线在悬垂线上,重力作用线一定通过重心(二力平衡)
【例1】下列关于重心和重力的说法正确的是( )
A.一物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力
B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体受到的重力不一定大
C.物体放于水平面上时,其重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下
D.物体的形状改变后,其重心位置不会改变
【例2】如图所示,一被吊着的空心的均匀球壳内
装满了细砂,底部有一阀门,打开阀门让细砂慢慢
流出的过程中,球壳与细砂的共同重心将会( )
A.一直下降
B.一直不变
C.先下降后上升
D.先上升后下降
C
【解题指导】求解此题应把握以下两点:
(1)物体的重心与物体的质量分布有关。
(2)正确分析物理的初末状态是解答本题的关键。
【解析】选C。球壳的重心位置是不变的,细沙不断流出,则细沙的重心不断下降,故整体的重心在不断下降,降到一定位置后又会上升.也可用极限思维方法来研究:设想细沙流尽,则整体的重心就是球壳的重心,故共同重心是先降后升,所以C正确.
1.产生的原因
3.大小
(1)G=mg
(2)用弹簧测力计测量
4.方向:竖直向下(即垂直于水平面向下)
5.作用点(重心)
注意:重心可能在物体上,也可能在物体之外。
重力
2.定义
重心的定义
重心位置的判断
1.下述关于力的说法中正确的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.只有直接接触的物体间才有力的作用
C.力可以离开物体而独立存在
D.力的大小可以用天平直接测量
A
2.关于重力,下列说法中正确的是( )
A. 物体受到的重力大小和方向与物体的运动状态无关
B.抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向在改变
C. 自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来越大
D.物体所受的重力作用于重心处,物体的其他