第三章 相互作用 知识点总结 -2023-2024学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

新教材 鲁科版2019版 物理必修第一册 第3章知识点清单 目录 第3章　相互作用 第1节　重力与重心 第2节　科学探究_弹力 第3节　摩擦力 2 / 2 第3章　相互作用 第1节　重力与重心 一、力的描述 1. 力 (1)定义：力是物体和物体之间的相互作用。 (2)单位：力的单位是牛顿，简称牛，用符号N表示。 (3)矢量性：力不但有大小，而且有方向，是一个矢量。 (4)作用效果：力能使物体的运动状态或形状发生改变。 2. 力的表示方法 (1)力的图示：用一条带箭头的按一定比例(或标度)画出的线段来表示力。 箭尾(或箭头)所在位置表示力的作用点；箭头指向表示力的方向；线段的长短表示力的大小；箭头所在的直线表示力的作用线。 (2)力的示意图：只画出带箭头的线段来表示物体在这个方向上受到了力的作用，对线段的长度没有严格要求。 二、重力及其测量 1. 重力 (1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，物体所受重力的大小常简称为物重。 (2)大小：G=mg，其中m为物体质量，g为比例系数。 (3)方向：重力的方向总是竖直向下的。 2. 重力的测量 重力大小可用弹簧测力计测出，大小等于静止时弹簧测力计受到的拉力，即弹簧测力计的示数。在日常生活中，我们也常用电子秤称量物重。 三、重心 1. 定义：在研究重力对一个物体的作用效果时，可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某一点，这个点就是重力的等效作用点，称为物体的重心。 2. 决定物体重心位置的因素：物体的形状和质量分布。 3. 重心位置的确定方法 (1)形状规则、质量分布均匀的物体：重心在物体的几何中心。 (2)形状不规则的物体，采用悬挂法或支撑法确定重心。 第2节　科学探究_弹力 一、弹性形变和弹力 1. 形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化。 2. 弹性形变：发生形变的物体在撤去外力后能够恢复原状，这种形变称为弹性形变。 3. 弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度称为弹性限度。 4. 弹力 (1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用。 (2)产生的条件：a. 两物体直接接触；b. 发生弹性形变。 二、几种弹力及方向 1. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面。 2. 绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向，绳中的弹力常常叫作张力。 三、胡克定律 1. 内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或压缩)的长度x成正比，即F=kx。 2. 劲度系数：F=kx中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号是N/m。劲度系数与弹性体的材料、形状等因素有关。它是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 四、弹力的有无和方向的判断 1. 弹力有无的判断 (1)对于明显形变的情况，可以根据弹力产生的条件直接进行判断。 (2)对于不明显形变的情况，可利用假设法进行判断，具体有下列两种方法： ①假设无弹力：假设撤去接触面，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用。 ②假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力分析图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力。 如图中，若A处有弹力，则无法使球处于静止状态，故A处无弹力。 2. 弹力的方向 弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上，几种常见情况如下： (1)压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切面；若接触面是球面，弹力方向的延长线或反向延长线过球心，如图所示。 (2)绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向。 (3)轻杆的弹力方向：根据二力平衡条件判断，可能沿着杆，也可能不沿着杆，如图a、b、c所示。 五、弹力大小的计算 1. 计算弹力大小的两种方法 (1)公式法：利用公式F=kx计算，适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算。 (2)平衡法：如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可用二力平衡条件得到拉力的大小等于物体所受重力的大小。 2. 对胡克定律F=kx的理解 (1)条件：弹簧、橡皮筋等发生的形变必须在弹性限度内。 (2)公式中x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量或压缩量，注意不是弹簧的长度。 (3)公式中k是弹簧的劲度系数，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。 (4)F-x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k。   (5)推论公式：ΔF=kΔx，弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比。 3. 弹簧测力计的原理与读数 (1)原理：弹簧测力计是一种测量力的常用仪器，它是根据胡克定律制成的，即在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长(或