第三章 相互作用—力 知识点清单-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

新教材 人教版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——力 第1节　重力与弹力 第2节　摩擦力 第3节　牛顿第三定律 第4节　力的合成和分解 第5节　共点力的平衡 2 / 2 第3章　相互作用——力 第1节　重力与弹力 一、力 1. 定义：力是物体和物体间的相互作用。 2. 力的三要素：大小、方向、作用点。 3. 力的表示 (1)力的图示：用一条有向线段把力的三要素准确地表示出来。方向用箭头表示，作用点用箭尾(或箭头)表示，大小用带有标度的线段的长短表示。 (2)力的示意图：不需要画出力的标度，只需用一条带箭头的线段表示出力的作用点和方向。 4. 力的作用效果：一是使物体发生形变；二是改变物体的运动状态。 二、重力 1. 定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。 2. 大小：G=mg。其中g是自由落体加速度，通常取g=9. 8 m/s2，粗略计算时也可以取g=10 m/s2。 3. 单位：在国际单位制中，重力的单位是牛顿，简称牛，符号用N表示。 4. 方向：竖直向下。 5. 作用点——重心 (1)重心的定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。 (2)重心位置的决定因素：①物体的形状；②物体内质量的分布。 (3)重心的确定方法：①形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其几何中心处；②对于形状不规则的物体，可以应用二力平衡知识确定其重心位置，如可用悬挂法确定薄板的重心。 三、弹力 1. 形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变。形变分为弹性形变和塑性形变。 2. 弹力 (1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。 (2)方向：与物体恢复原状的方向相同。 ①压力和支持力的方向跟接触面垂直，指向受力物体。 ②绳子的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。 四、胡克定律 1. 弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。 2. 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，这个限度叫作弹性限度。 3. 胡克定律 (1)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (2)公式：F=kx，其中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m。 五、实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 1. 实验原理 (1)弹簧的弹力F的测量：弹簧下端悬挂的钩码静止时， 弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F=mg。 (2)弹簧的伸长量x的确定：弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧 的长度l可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x=l-l0。 (3)作F-x图像：建立直角坐标系，作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像，根据图像可以分析弹簧弹力大小和弹簧伸长量之间的关系。 2. 实验步骤 (1)按图安装实验装置，用刻度尺测出弹簧下端不挂钩码时弹簧的原长l0。 (2)在弹簧下悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度，并记下钩码的重力。 (3)增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x=l-l0表示弹簧的伸长量。 3. 数据处理 (1)以弹簧弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵轴、弹簧的伸长量 x为横轴，建立直角坐标系，用描点法作图，得到弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。 (2)以弹簧伸长量x为自变量，写出弹力F和弹簧伸长量x之间的函数关系式。关系式中的常数即弹簧的劲度系数，这个常数也可根据F-x图线的斜率求解，k=。 六、物体重心的理解和确定  1. 重心是物体重力的等效作用点，引入重心可以把实际作用于整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力等效代替，原来的整个物体就可以用一个有质量的点来表示，使所研究的问题大为简化，这里应用的方法是等效法。 2. 重心位置的确定 (1)质量分布均匀、有规则形状的物体的重心在其几何中心，可用数学方法来确定重心的位置。一般步骤：①画出示意图；②找几何关系；③确定重心位置。 (2)质量分布不均匀的物体，其重心可用悬挂法确定，原理是二力平衡。 七、弹力有无的判断方法  方法 内容 举例 条 件 法 根据物体间是否直接接触并发生形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况 图中弹性绳与手直接接触，弹性 绳发生形变，手与弹性绳之间一 定存在弹力 假 设 法 对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原来的状态，若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力 如图用细线悬挂小球，细线竖 直， 斜面是光滑的，若去掉斜 面，小球的状态不变，则小球只 受细线的拉力和重力，不受斜面 的弹