1、第三章第三章 相互作用相互作用力力1.力是使物体运动状态发生变化力是使物体运动状态发生变化 的原因。的原因。2.力是使物体发生形变的原因。力是使物体发生形变的原因。力的作用效果：力的作用效果：1.定义：定义：物体与物体之间的相互作用称为力。物体与物体之间的相互作用称为力。力不能离开物体施力物体和受力物体而单独存在。力不能离开物体施力物体和受力物体而单独存在。2.物质性：物质性：一个力总是联系着施力物体和受力物体两个物体，同时一个力总是联系着施力物体和受力物体两个物体，同时存在、同时作用。存在、同时作用。3.相互性：相互性：4.力的单位：力的单位：牛顿（牛顿（N）5.作用效果：作用效果：使物体的
2、运动状态发生改变；使物体产生形变。使物体的运动状态发生改变；使物体产生形变。效果与力的大小、方向、作用点有关。效果与力的大小、方向、作用点有关。6.矢量性：矢量性：力不仅有大小，还有方向。力不仅有大小，还有方向。力是矢量力是矢量1、下列关于力的说法正确的是、下列关于力的说法正确的是 （）A、射出枪口的子弹能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后、射出枪口的子弹能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用受到一个推力的作用B、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有作用力，乙对甲没有作、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有作用力，乙对甲没有作用力用力C、只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无
3、动力的物、只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受力体只会受力D、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体D2.力的图示：用一根带有箭头的线段来表示力。力的图示：用一根带有箭头的线段来表示力。3.只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力向上受到了力1.力的三要素：大小、方向、作用点。力的三要素：大小、方向、作用点。F5 N15 N大小：长度大小：长度方向：箭头方向：箭头作用点：作用点：起点起点F4.1.选取合适的标度；选取合适的标度；2.从作用点开始沿力的方向画
4、一条线段，线段的长短按选从作用点开始沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线段上标出刻度，注意必须是定的标度和力的大小画出，线段上标出刻度，注意必须是整数倍；整数倍；3.在线段的末端加箭头表示力的方向；在线段的末端加箭头表示力的方向；4.标上力的大小和名称。标上力的大小和名称。作力的图示的步骤作力的图示的步骤 画同一物体受多个力得图示时，表示各力的标度画同一物体受多个力得图示时，表示各力的标度应统一。应统一。50 NFO2.如图所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为如图所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为 100N，用力的图示，用力的图示法表示出绳的拉力。法表示出绳的拉力。雨在
5、下雨在下请观看如图几幅图片请观看如图几幅图片思考：思考：物体发生了怎样的变化？物体发生了怎样的变化？水水在在流流枫叶在飘落枫叶在飘落物体下落的运动是生活中一种常见的运动。物体下落的运动是生活中一种常见的运动。物体为什么会下落物体为什么会下落?因为物体受到重力作用。因为物体受到重力作用。那么重力是怎样产生的呢？那么重力是怎样产生的呢？1、重力是由于重力是由于地球的吸引地球的吸引而使物体受到的力而使物体受到的力。（2）、物体所受的重力与它所处的、物体所受的重力与它所处的运动状态、运动状态、速度大小速度大小无关无关（1）、一切物体都受重力作用，物体所受重力的施、一切物体都受重力作用，物体所受重力的施
6、力物体是力物体是地球地球2、重力的方向：、重力的方向：总是竖直向下。总是竖直向下。重力的方向不一定与接触面垂直。重力的方向不一定与接触面垂直。GG水平面上的物体所受的重力与水平面垂直，水平面上的物体所受的重力与水平面垂直，在斜面上的物体所受的重力不与斜面垂直。在斜面上的物体所受的重力不与斜面垂直。竖直向下竖直向下 对给定的物体在确定的位置，它的重力一定与它所对给定的物体在确定的位置，它的重力一定与它所处的运动状态无关。处的运动状态无关。22,9.8m/s10m/sGmgg或 给定物体的重力和物体的位置（高度）有关，也和纬给定物体的重力和物体的位置（高度）有关，也和纬度有关度有关。重力重力G跟它
7、的质量跟它的质量m成正比。成正比。3、重力的大小：、重力的大小：重力的大小可以由弹簧秤测出重力的大小可以由弹簧秤测出 悬挂在弹簧秤下方的物体处于静止或匀速直悬挂在弹簧秤下方的物体处于静止或匀速直线运动状态时，弹簧秤的示数才等于物体重力的线运动状态时，弹簧秤的示数才等于物体重力的大小大小注意：注意：思考：为什么弹簧秤的示数大小等于物体所受到思考：为什么弹簧秤的示数大小等于物体所受到的重力？的重力？定义定义:一个物体的各部分都一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，受到的重力集中作用于一点，这一点叫
8、做物体的这一点叫做物体的重心。重心。G1G2G3GiGi+1GnG重心重心重力等效的作用点：重力等效的作用点：G判断下列物体的重心位置。判断下列物体的重心位置。1.物体的重心是不是在物体的几何中心呢？物体的重心是不是在物体的几何中心呢？不一定不一定2.物体的重心位置跟什么有关？物体的重心位置跟什么有关？重心位置和物体形状和质量分布有关。重心位置和物体形状和质量分布有关。物体的重心可以不在物体上，重心不是物物体的重心可以不在物体上，重心不是物体上最重的点。体上最重的点。C物体的重心位置与物体的质量分布和物体的形状有关物体的重心位置与物体的质量分布和物体的形状有关物物体体质质量量均匀均匀分布分布分
9、布不分布不均匀均匀形状形状决定决定重心重心位置位置重心重心位置位置形状和质量分布形状和质量分布决定决定规则规则不规则不规则重心重心位置位置几何几何中心中心AABABC此方法的原理是什么此方法的原理是什么？二力平衡交轨法二力平衡交轨法实验法（实验法（悬挂法或支撑法）悬挂法或支撑法）只适用于只适用于薄板状薄板状的物体的物体重力方向的应用重力方向的应用D1.如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则不可能出现如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则不可能出现的现象是（的现象是（）A.江河的水不会流动江河的水不会流动 B.鸡毛和铁球都可以悬浮在空中鸡毛和铁球都可以悬浮在空中 C.天不会下雨天不会下雨 D
10、.一切物体的质量都为零一切物体的质量都为零2.一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（）A.一直下降一直下降 B.一直上升一直上升 C.先升后降先升后降 D.先降后升先降后升D1.接触力：物体与物体直接接触才发生接触力：物体与物体直接接触才发生的力。的力。通常所说的拉力、压力、支持力、阻通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是接触力。力等都是接触力。2.接触力按性质可分为：弹力和摩擦力。接触力按性质可分为：弹力和摩擦力。1.被拉长或压缩的弹簧被拉长或压缩的弹簧
11、2.弯曲的木棍弯曲的木棍3.压缩的气球压缩的气球4.压缩的橡皮泥压缩的橡皮泥力的作用效果：可以使物体发生形变力的作用效果：可以使物体发生形变观测：观测：是否一切物体在外力作用下都会发生形变？是否一切物体在外力作用下都会发生形变？1.定义：在外力作用下，物体发生的形状、体积大小的变化称为定义：在外力作用下，物体发生的形状、体积大小的变化称为形变。形变。当我们用手指压桌子时，桌子是否发生形变呢？当我们用手指压桌子时，桌子是否发生形变呢？4.4.用手指压桌面，桌面是否有形变？用手指压桌面，桌面是否有形变？总结：总结：物体在外力作用下会发生形变，有的形变明显，有的形变微小，只能物体在外力作用下会发生形
12、变，有的形变明显，有的形变微小，只能用实验的方法显示出来用实验的方法显示出来 用手指挤压玻璃瓶，玻璃瓶是否有形变？怎么去观察？用手指挤压玻璃瓶，玻璃瓶是否有形变？怎么去观察？2.形变分类形变分类（1）弹性形变：能恢复到原来形状的形变。）弹性形变：能恢复到原来形状的形变。（2）非弹性形变：不能恢复到原来形状的形变）非弹性形变：不能恢复到原来形状的形变例例1.甲、乙、丙分别是力学中的三个实验装置的示意图，这三个实验共同的物甲、乙、丙分别是力学中的三个实验装置的示意图，这三个实验共同的物理思想方法是理思想方法是()BA.控制变量的思想方法控制变量的思想方法B.放大的思想方法放大的思想方法C.比较的思
13、想方法比较的思想方法 D.猜想的思想方法猜想的思想方法例如：例如：F2F1圆球圆球墙墙斜面斜面1.定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。力的作用，这种力叫做弹力。注意：注意：弹力不是指弹力不是指“弹簧产生的力弹簧产生的力”。某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。图中球所受弹力是谁发生形变产图中球所受弹力是谁发生形变产生的？生的？.假设没有这面墙假设没有这面墙球动了么？球动了么？能否保持原状？能否保持原状？只有只有支持支持力力 F假
14、设没有下面的墙呢假设没有下面的墙呢.F3.弹力有无的判断（假设法）弹力有无的判断（假设法）2.弹力产生的条件弹力产生的条件（1）直接接触直接接触 （2）发生弹性形变发生弹性形变例如：图中的圆球分别靠着左边和右边的墙，它们之间是否发生了挤压形变？例如：图中的圆球分别靠着左边和右边的墙，它们之间是否发生了挤压形变？B例例3.如图所示，在室内，某球用如图所示，在室内，某球用 A、B 两根轻绳悬挂起来，若两根轻绳悬挂起来，若 A 绳竖直、绳竖直、B 绳倾斜，绳倾斜，A、B 两绳的延长线都通过球心，则球受到的作用力的个数为两绳的延长线都通过球心，则球受到的作用力的个数为()A.1 B.2 C.3 D.无
15、法确定无法确定1.压力：由于被支持物体发生形变，而对支持物产生的弹力。压力的方向总压力：由于被支持物体发生形变，而对支持物产生的弹力。压力的方向总是垂直于接触面，指向被压的物体。是垂直于接触面，指向被压的物体。NFNFNF2.支持力：支持面发生形变，对被支持的物体产生的弹力。支持力的方向总支持力：支持面发生形变，对被支持的物体产生的弹力。支持力的方向总是垂直支持面，指向被支持的物体。是垂直支持面，指向被支持的物体。NFNFNFNFFN3.拉力：由于绳子（弹簧）被拉长要恢复原状，而产生的弹力。拉力拉力：由于绳子（弹簧）被拉长要恢复原状，而产生的弹力。拉力的方向总是沿绳子（弹簧）收缩的方向。的方向
16、总是沿绳子（弹簧）收缩的方向。F1F2F3FF注：两物体间的弹力是发生在相互接触面上，但可以将作用点移到重心上。注：两物体间的弹力是发生在相互接触面上，但可以将作用点移到重心上。4.杆的弹力杆的弹力FFFF杆的弹力不一定沿杆杆的弹力不一定沿杆例例4.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 30的斜面上，杆的另一端固的斜面上，杆的另一端固定一个重为定一个重为 2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力()A.大于大于 2 N，方向沿杆末端的切线方向，方向沿杆末端的切线方向 B.大小为大小为 1 N，方向
17、平行于斜面向上，方向平行于斜面向上 C.大小为大小为 2 N，方向垂直于斜面向上，方向垂直于斜面向上 D.大小为大小为 2 N，方向竖直向上，方向竖直向上 D 弹力的大小与什么有关？是否弹性形变越大，弹力越大？弹力的大小与什么有关？是否弹性形变越大，弹力越大？注意注意：弹性也是有一定限度的，以后将重点研究弹性形变，若不加说明形弹性也是有一定限度的，以后将重点研究弹性形变，若不加说明形变就是指弹性限度内的弹性形变。变就是指弹性限度内的弹性形变。探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系在弹性限度内，弹簧伸长量越大，弹力越大，可能成正比在弹性限度内，弹簧伸长量越大，弹力越大，可能
18、成正比钩码个数钩码个数 1 1 2 2 3 34 4 弹力弹力 F F/N/N 0.50.51.01.01.51.52.02.0 伸长量伸长量 x x(L L-L L0 0)/m)/m 0.0200.0200.0400.0400.0600.0600.0800.080 比值比值 F F/x x25.00025.00025.00025.00025.00025.00025.00025.000(1)k 称为劲度系数，单位称为劲度系数，单位 N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。(2)既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压缩，既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧压
19、缩，x 是弹簧的形变量。是弹簧的形变量。弹性限度内，弹力大小与形变量成正比弹性限度内，弹力大小与形变量成正比 在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力 F的大小的大小 跟弹簧伸长（或缩短）的跟弹簧伸长（或缩短）的长度长度 x 成正比，即：成正比，即：F=k x4.一根弹簧原长为一根弹簧原长为 10 cm，当受到，当受到 10.5 N 的拉力时弹簧的长度为的拉力时弹簧的长度为 12 cm。求：。求：（1）弹簧的劲度系数；）弹簧的劲度系数；（2）当受到）当受到 1.25 N的拉力时弹簧的长度；的拉力时弹簧的长度；（3）当受到）当受到 26.25 N 的压力时弹簧
20、的长度。的压力时弹簧的长度。答案答案:(1)525 N/m (2)10.2 cm (3)15 cm8.8.如图所示，如图所示，a a、b b为两根相连的轻质弹为两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为簧，它们的劲度系数分别为k ka a1 110103 3 N/m N/m、k kb b2 210103 3 N/m N/m，原长分别为，原长分别为l la a6 cm6 cm、l lb b4 cm.4 cm.在在b b的下端挂一物体的下端挂一物体A A，物体的重力，物体的重力G G10 N10 N，平衡时，平衡时()A.A.弹簧弹簧a a下端受到的拉力为下端受到的拉力为4 N4 N，b b下端受到
21、的拉力为下端受到的拉力为6 N6 NB.B.弹簧弹簧a a下端受到的拉力为下端受到的拉力为10 N10 N，b b下端受到的拉力为下端受到的拉力为10 N10 NC.C.弹簧弹簧a a的长度变为的长度变为7 cm7 cm，b b的长度变为的长度变为4.5 cm4.5 cmD.D.弹簧弹簧a a的长度变为的长度变为6.4 cm6.4 cm，b b的长度变为的长度变为4.3 cm4.3 cmBCBC解析：解析：以以A A为研究对象，为研究对象，A A受到两个力作用处于平衡状态，弹簧受到两个力作用处于平衡状态，弹簧b b对对A A的拉力等于的拉力等于物体的重力，且有：物体的重力，且有：10 N10 Nk kb b(l(lb bl lb b)，故，故l lb b 10102 2l lb b4.5 cm4.5 cm再以再以弹簧弹簧b b为研究对象，重力不计，则它只受为研究对象，重力不计，则它只受A A对它的拉力对它的拉力G G和弹簧和弹簧a a对它的拉力对它的拉力T Ta a的的作用，且二力平衡，故作用，且二力平衡，故T Ta a10 N10 N，且有：，且有：k ka a(l(la al la a)10 N10 N所以所以l la a7 cm.7 cm.b10k
