物理力79.docx

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物理力79

闻道学院辅导教案

学生姓名：

赵嘉诚辅导科目：

物理辅导日期：

2013.7.9

授课老师：

王大伟授课模式：

一对一授课课时：

2

课题

力

知识梳理

1．弹力和弹簧测力计

A.形变

物体的形状或体积的改变叫做形变．

形变分为弹性形变和范性形变两种．如果物体形变后，撤去外力就完全恢复原状，这种形变称为弹性形变．如果物体形变后，撤去外力不能恢复原状，这种形变称为范性形变．

作用在物体上的外力越大，物体的形变越大．

B.弹力

物体发生弹性形变时产生的力叫做弹力，弹力通常用符号F表示．如被拉长的橡皮筋、被拉弯的弓、被压短的弹簧、被脚踢的足球，被桌面支持的文具盒等，都会产生弹力，通常我们所说的拉力（包括提力）、压力（包括推力、支持力）都属于弹力．

说明：

弹力发生在两个物体互相接触，且互相挤压或拉伸的条件下，否则不会产生弹力．弹力作用在两个物体的接触面上．弹力的方向总跟形变的方向相反，与物体恢复形变的方向一致．

C.力的单位

在SI中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N．

用手托起本册物理课本的力约为2N，质量为50kg的人对地面的压力约为500N．

D．弹簧测力计

（1）原理：

在一定的范围内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比．

说明：

①弹簧的伸长是指弹簧伸长到的长度与弹簧原长之差．

②弹簧测力计是用弹簧的伸长来反映所测拉力大小的，即用可见的物理现象来显示不可见的物理量的。

这是转换观察法的一个应用．

（2）使用规则

①在使用前，要先仔细观察弹簧测力计的量程和分度值，待测的力不能超过它的量程；要先检查指针是否对准零刻度线，若不准则应调零；要先轻轻拉秤钩几次，以避免测量时指针被刻度盘卡住．

②在测量时，被测的力要施加在秤钩上，被测力的方向要沿弹簧的轴线方向，以防摩擦或其他阻碍．

③当指针相对于刻度盘静止时方可读数，读数时视线必须与刻度盘垂直，若指针不正好指在刻度线上，则在分度线以下的部分要进行估读．

注意：

弹簧测力计的示数是秤钩上所受拉力的大小．

E．弹性势能

发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能．如被张紧的弓、被拧紧的机械手表的发条、被拉伸的橡皮筋、与地面撞击时的排球等，由于它们都发生了弹性形变，所以都具有弹性势能．

一个物体具有的弹性势能的多少与这个物体弹性的强弱和弹性形变的大小有关，同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越多．

注意：

只有物体在发生弹性形变时才具有弹性势能，当物体恢复原状后就不再具有弹性势能了．如被张紧的弓具有弹性势能，一旦张紧的弓把箭射出去，弓的弹性势能就转化为箭的动能，弓恢复原状后就不再具有弹性势能了．

2．重力

A.重力的概念及其大小的测量

（1）概念

由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，重力用字母G表示，地球以及地球表面附近空间中的一切物体都受到重力的作用，重力的施力物体是地球，受力物体是物体本身．

通常把物体受到的重力的大小简称为物重．

说明：

①宇宙中任何两个物体之间都存在引力作用．万有引力是牛顿首先发现的．②重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球对物体的引力，重力一般略小于地球对物体的引力，这一点将在高中物理中学到．

（2）测量

物重可以用弹簧测力计来测量，用弹簧测力计测物重时，把物体挂在弹簧测力计的秤钩上，当物体静止时，弹簧测力计的示数就等于物体所受的重力．

B．物重与质量的关系

物重与它的质量成正比，其关系式为：

G=mg．

式中G表示物重、m表示物体的质量、g表示物重与质量之比．g约等于9．8N／kg．其物理意义是：

质量为1kg的物体受到的重力是9.8N，在不要求精确的情况下，可取g=10N／kg．

式中各个物理量的单位配套如下：

G---N，m---kg，g---N／kg．

说明：

物重除与物体的质量有关之外，还与物体在地球上的位置以及物体相对于地面的高度有关，在太空中的物体处于失重状态，这一点将在高中物理中学到．

C．重力的方向及其应用

重力的方向总竖直向下的，这一知识在日常生活中有着较多的应用．例如建筑工人用重垂线检查墙壁是否垂直，用水平仪检查窗台是否水平．

说明：

①竖直向下是指垂直于水平面向下；②物体受到重力的方向不因物体是否运动以及怎样运动而改变．

D．重心

物体的各个部分都会受到地球的吸引，也都会受重力的作用，但在研究具体问题时，常把物体各部分受到的重力等效为集中在某一点，这一点为物体的重心，因此，物体重力的作用点就是物体的重心．

对于形状规则，质量分布均匀的物体，其重心就在物体的几何中心，如均匀直棒的重心在棒的中点．均匀长方形薄板的重心在对角线的交点，均匀球体的重心在球心．

要注意，重力是物体受到的力，这个力作用在物体上，但重心不一定都在物体上．因为一个物体受到的总重力可以看成物体中各个质点受到的重力之和．因此，物体的重心应由各个质点共同决定．重心是把各个质点用等效的方法聚合而来的．如一个均匀的环形圆板，从几何形状看环形部分是两个同心圆所夹的部分，中间是空心的，没有物体，然而它的重心却在圆心上，而不在物体上．再如木匠用的角尺，由两个粗细相同且互相垂直的木条构成，它的重心也不在角尺上．

对于形状不规则物体的重心，可用悬挂法、支撑法找到（其原理是本册第十章中的“二力平衡”），也可用作图法、计算法求出．

物体的稳度跟物体的重心的位置有关．从重心引出的重力作用线．如果超过物体底部支承面的范围，物体就会翻倒，增大支承面积，降低重心位置，都可以增大物体的稳度．

E．重力与质量的比较

重力是一种力，质量是指物体所含物质的多少，二者有根本的区别，但它们在数量关系上有联系．它们的区别和联系，请同学们认真阅读下面的表格：

物理量

关系

重力

质量

区

别

定义

由于地球的吸引而使物体受到的力

物体中所含物质的多少

符号

G

m

大小

同一物体所受的重力随不同位置9值大小的变化而变化

同一物体的质量不随所处位置的变化而变化

方向

总是竖直向下的

只有大小，没有方向

计算式

G=mg

m=ρV

单位

牛顿（N）

千克（kg）

测量工具

弹簧测力计

天平、台秤、杆秤等

联系

G=mg，其中g一般取9.8N／kg（粗略计算时，g可取lON／kg）

3．摩擦力

A.摩擦

在自然界以及人们的日常生产和生活中，摩擦无处不在，根据摩擦的特征，摩擦可分为三类：

种类

项目

静摩擦

滑动摩擦

滚动摩擦

产生

一个物体在另一个物体的表面上有相对运动的趋势

一个物体在另一个物体的表面上滑动

一个物体在另一个物体的表面上滚动

特征

物体间有相对运动的趋势

物体间的相对运动是滑动

物体间的相对运动是滚动

如用钢笔写字时，手与笔杆之间的摩擦属于静摩擦，笔尖与纸之间的摩擦属于滑动摩擦。

而用圆珠笔写字时，笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦．

B.摩擦力

物体在将要运动（即有运动趋势）时，接触面阻碍物体运动的力叫做静摩擦力；物体在滑动过程中，接触面阻碍物体运动的力叫做滑动摩擦力，接触面阻碍物体运动的力统称为摩擦力．

说明：

①产生摩擦力的必要条件：

两个物体互相接触并互相挤压；物体的接触面必须是粗糙的；有阻碍物体运动或运动趋势的特征．

②摩擦力的方向：

静摩擦力的方向总是与物体运动趋势的方向相反．如静止在斜面上的物体有沿斜面向下运动的趋势，它受到的静摩擦力的方向沿斜面向上．滑动摩擦力的方向总是跟物体运动的方向相反，如甩黑板擦向右擦黑板时，黑板擦受到的滑动摩擦力的方向向左．

③摩擦力作用在接触面上．

C.影响摩擦力大小的因素

物体间滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度等因素有关，与接触面积的大小、物体速度的大小以及动力的大小等因素无关．物体间的接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；物体对接触面的压力越大，滑动摩擦力越大．

把滑动变为滚动，物体受到的摩擦力变小．

说明：

静摩擦力总是与使物体产生相对运动趋势的外力大小相等．静摩擦力随着产生这种趋势的外力的变化而变化，因此它不是固定不变的定值．

D．改变摩擦力大小的方法

（1）增大有益摩擦

有的摩擦（如人走路时，鞋底与地面间的摩擦）对我们是有益的，这类摩擦我们就要设法增大，以便更有效地利用它，常用的方法有：

①增大接触面之间的压力，如皮带打滑时张紧皮带，骑自行车刹车时捏紧车闸等；②增大接触面的粗糙程度．如皮带打滑时向皮带上涂皮带蜡，冬季冰雪封路时卡车车轮上要装上防滑链，足球守门员戴的手套手心部分的外表面凹凸不平，钢丝钳口上刻有条纹，螺丝刀的塑料柄上刻有一排凹槽等；③变滚动摩擦为滑动摩擦．如汽车急刹车后，车轮就由滚动变为滑动．

（2）减小有害摩擦

有的摩擦（如机器转动部分的摩擦）对其工作是不利的，这类有害摩擦就要设法减小，以减小能量的损耗，延长机器的寿命，常用的方法有：

①减小接触面之间的压力，如木工锯条的锯齿左右错开等；②减小接触面的粗糙程度，如拉链不好拉时在拉链上抹一点石蜡，锁生锈不好开时将少量食油注入锁孔内，菜刀要经常磨磨，把两侧磨得光亮等；③变滑动摩擦为滚动摩擦，如电脑上使用的鼠标底部有一个球形的轮子，行李箱底部的四个角上都安装了一个轮子，搬运笨重货箱时在地上铺几根圆钢棍等；④使接触面彼此分离．如在机器的轴和轴承之间加润滑油，可以在两个表面之间形成一层油膜，使它们互不接触，气垫船利用压缩空气使摩擦面脱离接触，磁悬浮列车利用电磁力使摩擦面彼此分离等．

4．力力的作用是相互的

A.力是物体对物体的作用

通过前边弹力、重力和摩擦力的学习，同学们已初步领悟到力是物体对物体的作用，以后同学们还将学习到带电体之间有相互作用的电力，磁体之间有相互作用的磁力，天体之间有相互作用的引力，原子核内部质子和中子之间有相互作用于的核力，等等，总之，力无所不在，力是联系宇宙万物的纽带．

说明：

力的作用方式常见的有推、拉、提、压、托、吸引、推斥等．

B．怎样判断物体受到力的作用

（1）力的作用效果

力可以使物体发生形变，也可以使物体的运动状态发生改变．

说明：

物体运动状态的改变是指物体运动速度的大小发生改变，或运动的方向发生改变，或运动速度的大小和方向都发生改变．

（2）当物体发生形变或运动状态改变时，可以判断物体受到了力的作用，这是一种转换观察法．

说明：

有力作用在物体上时，物体不一定同时发生形变和改变运动状态．因此，物体发生形变和运动状态改变是判断有无力的作用的充分条件，但不是必要条件．

C．力的三要素与力的表示

（1）力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关．力的大小、方向和作用点称为力的三要素．

说明：

在初中物理众多的物理量中，只有力和速度是既有大小，又有方向的物理量，属于矢量，关于矢量的合成与分解的法则将在高中物理中进一步探究．

（2）力的示意图

力的示意图是一根带箭头的线段，线段的起点表示力的作用点；箭头的方向表示力的方向；线段的长短表示力的大小，若在同一个图中有几个力，力越大，线段应越长．

说明：

若一个物体同时受到几个力的作用，在用力的示意图表示物体的受力情况时，可以把所有力的作用点都画在物体的重心上．

（3）力的图示

力的图示和力的示意图的共同点是都要标出力的作用点和方向，不同点是：

力的图示要有标度，有向线段上要有分度线，箭头旁要标明力的名称和大小．

说明：

为了研究问题的方便，物理学中用力的示意图和力的图示来表示力，这种用形象的图形来表示抽象的事物的方法，叫做模型法，我们已学过的光线和将要学习的磁感应线也是物理模型．

D．物体间力的作用是相互的

（1）一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这一个物体有力的作用，因此，物体间力的作用是相互的．

说明：

①