内容正文:
1 力 重力
[学习目标]
1.知道力的概念、力的作用效果及力的三要素,会画力的图示及力的示意图。
2.知道重力的大小、方向及重心的概念,理解重心位置的决定因素。
3.知道重力的测量方法。
知识点一 力
1.定义:力是物体与物体之间的一种相互作用。
2.力的效果
(1)改变物体的运动状态,使物体的速度大小或速度方向发生变化。
(2)物体在力的作用下可以产生形变。
3.力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
4.力的三要素:力的大小、方向和作用点。
5.力的表示方法
(1)力的图示:用一根带箭头的线段表示力这个矢量,线段按照一定的比例(标度)画出,它的长短表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在直线叫作力的作用线,这种力的表示方法叫作力的图示。
(2)力的示意图:在不需要准确标度力的大小时,只要表示出力的方向和作用点就可以了。
知识点二 重力及其大小和方向
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:G=mg,其中g为自由落体加速度(即重力加速度),g=9.8 N/kg。
3.方向:竖直向下,与水平面成垂直关系。
知识点三 重心
1.重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某一点,这个点就是重力的作用点,叫作物体的重心。
2.重心的位置:质量分布均匀的物体,重心位置只与物体的形状有关;质量分布不均匀的物体,重心位置除了与物体的形状有关,还与物体内质量的分布有关。
知识点四 重力的测量
1.在实验室里,重力的大小可以用弹簧测力计测量。
2.其他测量装置:托盘天平、电子秤。
1.思考判断
(1)物体之间产生力的作用时不一定要相互接触。( √ )
(2)物体受力作用后,一定同时出现形变和运动状态变化。( × )
(3)力的图示和力的示意图在本质上是一样的。( × )
(4)重力的方向也可以表述为指向地心。( × )
(5)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上。( × )
2.思维探究
(1)力的图示与力的示意图有什么区别?
答案:力的图示能够反映一个力的大小、方向、作用点,而力的示意图只表示力的方向和作用点。
(2)有规则几何形状的物体,其重心一定在几何中心吗?
答案:不一定。形状规则、质量分布均匀的物体,其重心在几何中心。
要点一 对力的理解
1.甲、乙两图分别说明了什么问题?发生如图所示现象的原因是什么?
答案:甲图说明球的运动状态改变了;乙图说明竹子发生了形变。原因是球和竹子受到了力的作用。
2.《水浒传》第七回“花和尚(鲁智深)倒拔垂杨柳”中有这样一个情节:众泼皮嫌一株柳树上老鸹叫,鲁智深相了一相,走到树前,把直裰脱了,用右手向下,把身倒缴着,却把左手拔住上截,把腰只一趁,将那株柳树带根拔起。
请思考:鲁智深对柳树施加了力,柳树对鲁智深有力的作用吗?
答案:物体间力的作用是相互的,不存在只有施力物体而没有受力物体的力,也不存在只有受力物体而没有施力物体的力。鲁智深对柳树施加了力,同时柳树也对鲁智深施加了力。
力的性质
物质性
力是物体对物体的作用,力不能离开物体而独立存在,每个力的产生必须同时联系两个物体,即施力物体和受力物体
相互性
物体之间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体,力总是成对出现的,且物体间的这一对力总是同时产生,同时消失,同时变化,不存在先后关系
矢量性
力是矢量,力不仅有大小,而且有方向
独立性
任何一个力都独立地产生作用效果,使物体发生形变或使物体运动状态发生改变
说明:(1)物体之间发生相互作用时并不一定要相互接触。
(2)力直接产生于施力物体和受力物体之间,不需要第三个物体传递。
[例1] 关于力的说法,下列结论正确的是( B )
A.只有有生命的物体才会施加力
B.受力物体同时也是施力物体
C.静止的物体不受力,运动的物体才受力
D.只有接触的物体间才可能相互施加力
思路点拨:解答本题的关键是理解力的基本性质。
力→力的基本性质→
解析:任何一个物体,不管它是否有生命,都可以对其他物体施加力的作用,选项A错误;物体间力的作用总是相互的,物体在受力的同时也在施力,选项B正确;力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,选项C错误;磁铁能够吸引铁块,但磁铁和铁块可能并没有接触,选项D错误。
理解力的物质性与相互性是正确辨析力的概念问题的关键,同时要明白,并非有生命的物体才是施力物体,也并非先有施力物体后有受力物体。
[针对训练1] 下面关于力的说法中正确的是( C )
A.力的作用离不开施力物体,但可以没有受力物体,如拳击运动员一拳出去却没打