1、相互作用相互作用一一.力力(1)定义:力是物体和物体之间的相互作用)定义:力是物体和物体之间的相互作用(2)力的三要素:)力的三要素:大小、方向、作用点大小、方向、作用点(3)力的作用效果:)力的作用效果:引起物体发生形变引起物体发生形变引起物体运动状态发生改变引起物体运动状态发生改变(4)力的分类)力的分类按照性质分按照性质分:重力、弹力、摩擦力、万有重力、弹力、摩擦力、万有引力、安培力、电场力、分子力引力、安培力、电场力、分子力按照作用效果分按照作用效果分:压力、支持力、动力、阻压力、支持力、动力、阻力、推力力、推力二、常见的三种力二、常见的三种力1.重力:重力:(1)产生的原因)产生的原
2、因:由于地球对物体的引力:由于地球对物体的引力而产生的而产生的(2)重力不是地球对物体的引力)重力不是地球对物体的引力。重力和。重力和万有引力有关系,但有区别。万有引力有关系,但有区别。(3)重力的方向:)重力的方向:竖直向下或垂直于水平竖直向下或垂直于水平面向下,注意除赤道和面向下,注意除赤道和两极外并不指向地心两极外并不指向地心(4)重力的大小)重力的大小:G=mgg就是当地的重力加速度就是当地的重力加速度关于关于g:(1)同一地点,)同一地点,g的大小是一样的的大小是一样的(2)纬度越高,)纬度越高,g越大,赤道附近最小,两极越大,赤道附近最小,两极附近最大附近最大(3)如果没有特殊说明
3、,)如果没有特殊说明,g=10m/s2(4)除非能算出最终结果,否则)除非能算出最终结果,否则g不易数值带不易数值带入,就用保留符号入,就用保留符号g在结果中在结果中(5)重力的作用点)重力的作用点-重心重心物体上各个部分都受到重力的作用物体上各个部分都受到重力的作用物理学中,认为物体上只有一点受到重力作用,物理学中,认为物体上只有一点受到重力作用,且这个点所受到的重力大小等于全部的重力,即且这个点所受到的重力大小等于全部的重力,即认为物体的全部重力集中在一个点,这个点叫做认为物体的全部重力集中在一个点,这个点叫做重心,就是整个物体重力的等效作用点。重心,就是整个物体重力的等效作用点。引入重心
4、的概念,是为了解决重力的作用点引入重心的概念,是为了解决重力的作用点无法确定的问题无法确定的问题关于重心:关于重心:(1)就是物体所受重力的作用点)就是物体所受重力的作用点(2)可能在物体上,也可能在物体外)可能在物体上,也可能在物体外(3)重心在物体上的位置与物体的形状以)重心在物体上的位置与物体的形状以及质量分布情况有关及质量分布情况有关(4)质量分布均匀的物体,重心的位置至)质量分布均匀的物体,重心的位置至于形状有关。若物体的形状是中心对称的,于形状有关。若物体的形状是中心对称的,则对称中心就是重心的位置;若物体的形状则对称中心就是重心的位置;若物体的形状不规则,就要用实验的方法确定重心
5、的位置,不规则,就要用实验的方法确定重心的位置,典型的方法有:悬挂法典型的方法有:悬挂法(5)悬挂法确定重心的位置,请参看课本)悬挂法确定重心的位置,请参看课本如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门k,打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,水和容器的共同重心将(水和容器的共同重心将()A一直下降一直下降 B一直上升一直上升 C先升高,后降低先升高,后降低 D先降低,后升高先降低,后升高(1)弹力产生的条件)弹力产生的条件直接接触直接接触接触面发生弹性形变接触面发生弹性形变说明:弹力是一种接触
6、力,就是说只有相互说明:弹力是一种接触力,就是说只有相互接触的物体之间才可能产生弹力的作用接触的物体之间才可能产生弹力的作用2、弹力、弹力(2)弹力的方向)弹力的方向压力和支持力的方向:压力和支持力的方向:绳中张力的方向:绳中张力的方向:杆中弹力的方向:杆中弹力的方向:弹簧弹力的方向:弹簧弹力的方向:轻杆的弹力一定在轻杆上吗?轻杆的弹力一定在轻杆上吗?3.摩擦力摩擦力(1)摩擦力产生的条件:)摩擦力产生的条件:两个接触的物体之间存在着相互作用的弹力两个接触的物体之间存在着相互作用的弹力接触面粗糙接触面粗糙有相对运动或相对运动的趋势有相对运动或相对运动的趋势有摩擦力必定有弹力,有弹力不一定有摩擦
7、力有摩擦力必定有弹力,有弹力不一定有摩擦力(2)摩擦力的方向)摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反与相对运动或相对运动趋势的方向相反滑动摩擦力滑动摩擦力静摩擦力静摩擦力摩擦力方向与运动方向毫无关系,可以相同,摩擦力方向与运动方向毫无关系,可以相同,也可以相反,甚至可以垂直可以动力,也可也可以相反,甚至可以垂直可以动力,也可以是阻力以是阻力相对运动方向是可以观察到的,相对运动趋相对运动方向是可以观察到的,相对运动趋势的方向可以用假设法判断势的方向可以用假设法判断(3)、摩擦力的大小:)、摩擦力的大小:.静摩擦力大小静摩擦力大小由物体的受力及运动情况共同决定,没有由物体的受力及运动情况共
8、同决定,没有确定的计算公式,与改变物体运动趋势的确定的计算公式,与改变物体运动趋势的力的变化情况有关力的变化情况有关静摩擦力的大小可以在静摩擦力的大小可以在0与最大静摩擦力与最大静摩擦力fm之间变之间变化,静摩擦力的大小与物体间的压力大小无关,但化,静摩擦力的大小与物体间的压力大小无关,但物体间的最大静摩擦力与物体间的压力有关。物体间的最大静摩擦力与物体间的压力有关。f m=mN物体间压力越大,最大静摩擦力也越大物体间压力越大,最大静摩擦力也越大.滑动摩擦力的大小与物体间的动摩擦滑动摩擦力的大小与物体间的动摩擦因数因数,及物体的弹力,及物体的弹力N有关,即有关,即f=N没有单位,介于没有单位,
9、介于0-1,只跟接触面的材料以及,只跟接触面的材料以及粗糙程度有关粗糙程度有关N3.F合合随随角的增大而角的增大而 减小减小 2.合力的范围:合力的范围:|F1-F2|,F1+F2 F1、F2同向时同向时F1、F2反向时反向时减小F合合增大增大三三.力的合成与分解力的合成与分解4、合力与分力的关系、合力与分力的关系(1)合力可以)合力可以大于大于、小于小于或或等于等于某个分力某个分力(2)5力的分解计算力的分解计算力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形法则,四边形法则,两个分力的合力是唯一确定的,两个分力的合力是唯一确定的,而一个已知力可以分解为
10、大小、方向不同的分而一个已知力可以分解为大小、方向不同的分力,即力,即一个力的两个分力不是唯一的,一个力的两个分力不是唯一的,要确定要确定一个力的两个分力,应根据具体条件进行。一个力的两个分力,应根据具体条件进行。1、按力产生的效果进行分解、按力产生的效果进行分解2、按问题的需要进行分解、按问题的需要进行分解3、正交分解、正交分解12F32FFF1600F2F1F2GF1变小,变小,F2先变小再变大先变小再变大正确地对物体进行正确地对物体进行受力分析受力分析,作出物体的,作出物体的受力受力分析图分析图,是解决力学问题的,是解决力学问题的关键关键。对物体进行。对物体进行受力分析的基本方法是受力分
11、析的基本方法是隔离法隔离法,其主要步骤如,其主要步骤如下:下:(1 1)明确研究对象;)明确研究对象;(可以是质点、结点、(可以是质点、结点、物体、物体系)即确定我们是要分析哪个物物体、物体系)即确定我们是要分析哪个物体的受力情况体的受力情况。(2 2)明确研究对象所处的运动状态;)明确研究对象所处的运动状态;(3 3)隔离物体分析;)隔离物体分析;即将研究对象从周即将研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用?方向如何?些物体对它施加力的作用?方向如何?如何进行受力分析:如何进行受力分析:(4 4)找出研究对象所受的各种作用力,并)找出研究对象所受的各种作用力,并正确画出受力图。正确画出受力图。应按顺序分析受力,先应按顺序分析受力,先重力,其次是接触力(弹力、摩擦力)最重力,其次是接触力(弹力、摩擦力)最后是其他力。后是其他力。(有摩擦力一定存在弹力;有弹力不一(有摩擦力一定存在弹力;有弹力不一定存在摩擦力。)定存在摩擦力。)(5 5)对画出的受力图进行检验,防止)对画出的受力图进行检验,防止错画错画力力、多画力多画力和和漏画力漏画力。无中生有无中生有 丢三落四丢三落四 张冠李戴张冠李戴 颠倒黑白颠倒黑白