生活中对力的感性认识
我们在拔河比赛中,能够明显感触到力的作用。
一辆小车停在地面上,我们要用力推,才能推动这辆小车;同时我们的手也会感觉到小车对我们的力。
两个同学掰手腕,我们说甲同学劲儿大,这里的劲儿,就是我们要研究的力。
如上图所示,我们要付出很大的力,才能够翘起石头来。
到底什么是力呢?在我们物理学中,力是如何规定的呢?我们来一起学习力的概念。
力的概念
课本上有力的概念的描述:力是物体对物体的作用。或者说,力是物体间的相互作用。
可能很多同学就有质疑了,这句话里的作用是什么?这个作用是一个统称。
比如,物体A压在物体B上,那么物体A对物体B的作用,是一种压的作用。
比如,灯绳把电灯吊在了天花板上,我们就说,灯绳对灯的作用,是以一种拉的作用。
比如,用力捏橡皮泥,我们的手对橡皮泥的作用,是一种捏的作用。
再比如,马蹄磁铁能够把钉子从桌面上吸起来,磁铁对铁钉的作用,是一种吸引的作用。
……等等等等,太多这样的案例了。
物体对另外一个物体的作用方式(效果),实在是太多了,难以逐一列举出来,我们就用作用二字,做了简化。
力是物体对物体的作用。力的概念确实很抽象,第一次看到是很难理解的,王尚老师请同学们先记住。
通过我们接下来几次课的讲授,循序渐进的学习一段时间后,同学们才能更好的理解力的概念。
力的作用是相互的
力是物体对物体的作用。
从力的定义中,我们可以看出,力是不可能单独存在的。只要有力存在,必然存在两个物体。
发生作用的两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体。
研究力的时候,一定要结合具体问题搞懂谁是施力物体?谁是受力物体?
研究对象的不同,我们的施力物体和受力物体是不同的。
举一个案例,桌子上放着一个苹果,都处于静止状态。
这两者有什么作用呢?我们说,苹果压着桌子,而桌子支撑着苹果。
如果研究苹果,那么苹果受到桌面的支持力,苹果是受力物体,桌子是施力物体。
如果研究的是桌子,那么桌子受到苹果的压力,桌子就是受力物体,而苹果变成了施力物体。
再来举一个案例,我们提水桶。
水桶给我们手的力的同时,手也对水桶有力的作用。两者是同时存在的。
不但手对水桶有力的作用,水桶对手也施加了力。
如上图所示,人用力推一个小船。请同学们分别以被推的小船和人为研究对象,分析施力物体和受力物体。
力的符号与单位
在物理学中,我们用字母符号F来表示力。
力的单位是牛顿,简称牛,字母符号是N。
力的单位规定,是为了纪念英国伟大的物理学家牛顿先生。
我们可以这样来理解1N的力的大小:
把两个鸡蛋拿起来,所需要的力大约是1牛顿。
施力物体与受力物体
在讲解力的概念时,我们提到力的作用是相互的。
还是借助上面苹果的案例来帮助同学们理解。
苹果在对桌子施加一个向下的压力的同时,苹果也受到桌子对其的向上的支持力。
在考虑苹果对桌子的压力时,我们认为苹果是施力物体,而桌子是受力物体。
在考虑桌子对苹果的支持力时,我们认为苹果是受力物体,而桌子是施力物体。
相互作用力
桌子所受到的压力,与苹果受到的支持力,总是成对出现的。
力的概念描述:力是物体对物体的作用,还有一种说法,力是物体间的相互作用。
借助上面苹果和桌子之间的力可知,力作用具有相互性,即物体A与物体B之间的力是相互作用的。
两个磁铁靠近,会相互吸引(或排斥),磁铁A对磁铁B有引力的同时,磁铁B对磁铁A也会有引力。
物体间的力是相互的。我们把这种你推我、我推你的力,称之为相互作用力。
大量实践证明,相互作用力的大小总是相等的。上面的案例中:
苹果在对桌子施加一个向下的4N压力的同时,也受到桌子对苹果的向上的4N支持力。
相互作用力、反作用力的描述
在初中物理考试试卷中,就有反作用等文字描述的填空题(或实验题),自己不会动笔写(或者写得慢,影响考试时间和分数)。
老师希望同学们重视物理语言撰写的严谨性与科学性。我建议同学们把下面的话,自己多念上几遍,这对物理学习是非常有帮助的。
苹果在对桌子施加一个向下的压力的同时,苹果也受到桌子对其的向上的支持力。
我们把这样的物体之间相互作用的力,称之为相互作用力。
我们可以这么来对反作用力、相互作用力进行描述:
(1)苹果对桌子的压力的反作用力,是桌子对苹果的支持力;
(2)桌子对苹果的支持力的反作用力,是苹果对桌子的压力;
(3)苹果对桌子的压力,与桌子对苹果的支持力,是一对相互作用力。
力的作用效果
日常生活中的经验告诉我们:用力捏橡皮泥,橡皮泥会变形。用力拉弹簧,弹簧会伸长。
可见,力能改变物体的形状,使物体发生形变。
力除了可以使物体发生形变外,还有其他作用效果吗?
如图所示,小铁球收到磁铁力的作用,其运动轨迹发生改变,由原来的直线运动变为了曲线运动。
由此可知,力能够改变物体的运动状态。
物体的运动状态这个词汇以后我们在做物理题时会经常提及。下面我们进行简要的说明。
运动状态
我们选择地面为参照物,我们用速度来描述某物体的运动状态。只要是速度发生改变,我们就说运动状态发生了改变。
速度的改变,既包括速度的大小,也包括速度的方向。
比如,某小车原来速度很大,现在刹车减速,那么我们就说小车的运动状态发生了改变。
比如,某小车原来向东走,某个瞬间开始向南走了,那么我们就说小车的运动状态发生了改变。
当小车的速度和方向都变了,那么小车的运动状态更是发生了改变。
需要特别注意的是,物体的位置发生变化与运动状态没有直接关联;物体位置在变,物体的运动状态可能并没有变。
比如,沿着竖直方向匀速下落的伞兵,虽然一直在下落,其速度大小与方向都没有发生改变,因此其运动状态就没有变。
静止,可以认为是速度为零的运动状态。
物体由静止开始运动,由运动变为静止,运动越来越快或越来越慢,方向从直线变为曲线,方向由曲线变为直线,等等,这些情况都叫做运动状态的变化。
力的三要素
我们把力的大小、方向、作用点,叫做力的三要素。
力的三要素不同,力的效果是截然不同的。
举例如下:
捏橡皮泥,力的大小不同,橡皮泥发生的变形明显不同。这是力的三要素中力的大小。
拉弹簧与压弹簧,弹簧分别变短和变长,效果截然不同。这是力的三要素中力的方向。
推开一扇门,从把手那里推很容易推开,从门轴那里推很难推开。这是力的三要素中力的作用点。
请同学们结合生活中的案例,进行举例说明力的三要素,都可以影响到力的作用效果。
力的示意图
我们通常用一根有箭头的线段来表示力。
我们还是来举一个具体的例子。如上图所示,一个男孩在向右用力推一个箱子。我们仅仅分析箱子所受的人的这个推力的示意图。
如下图所示,把受力物体(箱子)抽象为一个点,沿着该点力的方向画一条线段,在线段的末端加速一个箭头表示力的方向(一般以线段的起点作为力的作用点)。
在同一幅图中,我们可以用线段的长度,表示力的大小。即,线段越长,表示力的数值越大。
在上图中,如果一直推力是200N,还应该在力的符号F后面写上具体力的大小数据。即:F=200N。
这样,用一条有方向的线段,就可以把力的三要素(方向、大小、作用点)都很清晰地表示出来。
实际物体的受力情况往往是非常复杂的,经常会有很多力,且力的方向、大小均不同。
画受力图,用简单的有方向的线段来表征力,为我们后续进一步深入分析、研究力创造了条件。
《力》基础知识巩固题
1、力的概念: 。力产生的条件:(1)必须有 ;(2)物体间必须有 (可以不接触)。
2、力的单位:国际单位制中力的单位是 ,简称 ,用 表示。力的感性认识:拿起两个鸡蛋所用的力大约 。
3、力的性质:物体间力的作用是相互的。两物体相互作用时,施力物体 ,反之,受力物体同时也 。力的作用效果: ; 。力的三要素: , , 。
4、力的测量:测力计是测量力的大小的工具。弹簧测力计原理: 。使用方法:“看” 、 、 ;“调”调零;“读”读数= 。注意事项:加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大量程。
5、我们打羽毛球的时候,当球拍打到对方打过来的羽毛球时,主要为了改变羽毛球的 ;当球拍打到羽毛球时,球网发生变形,说明力可以改变物体的 。
6、用手拍打桌面,手是 物体,桌面是 物体;同时手感到疼痛,说明手受到桌面对它施加的 ,由此说明力的作用是 的。
7、用手把图钉按到墙里,墙所受的力的施力物体是 ,手使出的力的受力物体是 。
8、下述情况中,力的作用效果各是什么?(1)用力把弹弓拉开, ;(2)用力使木条变弯, ;(3)用力推出飞来的排球, ;(4)用力扔出手中的石子, 。
9、端午节赛龙舟是我国民间传统习俗.小丽和她的同学一起在公园人工湖上举行龙舟比赛, 使龙舟向前行驶的力的施力物体是 。
10、小明同学在踢球的时候,脚对球有力的作用,施力物体是 ;球对脚同时也有一个大小相等的力作用,施力物体是 ;这两个力大小相等,方向相反,作用在不同的物体上,是一对 。
《力》基础知识巩固题答案
1、力是物体对物体的作用 两个物体 相互作用
2、牛顿 牛 N 1N
3、同时也是受力物体 施力物体 力可以改变物体的运动状态 力可以使物体发生形变 力的大小 方向 作用点
4、在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比 量程 分度值 指针是否指零 挂钩受力
5、运动状态 形状
6、施力 受力 作用力 相互
7、图钉 图钉
8、使物体发生形变 使物体发生形变 改变物体的运动状态 改变物体的运动状态
9、湖水(提示:有的同学会细分认为是船桨或是同学施力使船发生运动,这样考虑没有将同学或是船桨相对于船没有发生相对位移,力在相互之间没有改变物体的运动状态。而题目问使龙舟向前行驶的力,可以理解成这个力改变了龙舟的运动状态,即湖水施力,使龙舟相对于湖水位移发生改变。所以施力物体应该是湖水。)
10、脚 球 作用力与反作用力
(*部分内容源自初中物理网)
Was this helpful?
0 / 0