高中物理 2.1 力同步素材 教科版必修1

1、2.1力 重点和难点对力的概念的理解，重心的概念、胡克定律的应用主要内容一、力是物体间的相互作用1力的物质性：2力的相互性：3物体间发生相互作用的方式有两种：直接接触不直接接触4力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中，力的单位是N(牛)。通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。若其中一个要素发生变化，则力的作用效果也将变化。5力的作用效果使受力物体发生形变； 使受力物体的运动状态发生改变。力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时，用力的大小不同，足球飞出的远近不同；用力的方向不同，足球

2、飞出的方向不同；击球的部位不同，球的旋转方向不同。二、力的图示1力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小，它的指向(箭头所指方向)表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。2画力的图示的步骤选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的力，并把该线段所表示的力的大小写在该线段的上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少，也不能多而密，要便于作图计算)，一般标度的大小应是所图示的力大小的1/n，n为除“1”以外的正整数。 画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用点。 从力的

3、作用点开始，沿力的作用方向画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度)，并在线段上加上刻度(垂直于力线段的小短线)。在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。3注意：箭尾通常画在力的作用点上。若在同一个图上作出不同的力的图示，一定要用同一个标度。力的图示与力的示意图不同。力的示意图是为了分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性表示力的大小。三、力的示意图与力的图示相比，只要求在图中准确画出力的方向，表达出物体在这个方向受力即可，不要求准确画出力的大小。四、力的分类(1)按力的性质和力的效果分类性质力：重力、弹力、摩擦

4、力、电磁力、分子力等。效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。(2)按作用方式可分为接触力(如支持力、压力等)和场力(如重力等)。(3)按研究对象可分为内力和外力。(4)按力的关系可分为：共点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。(5)注意：正确区分性质力和效果力是对物体进行受力分析的基础，也是正确解决力学问题的重要环节。根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同，如压力和支持力都是弹力性质不同的力，可以叫同一个名称，如重力、弹力都可使物体由静止开始运动，都可叫动力，其作用效果可以相同。同一个力，可以有不同的名称，如用绳子拉小车前进，绳子对小车施以拉力，又叫弹力、动力等。五、

5、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力1重力的产生静止释放的物体竖直下落。抛出的物体会落回地面，水会从高处流向低处，这众多的事例说明地球上的一切物体都受到地球的吸引。重力是由于地球的吸引而产生的。重力也叫重量，常用符号G表示。重力的施力物体是地球，其本质是地球对物体的吸引力，但不能说重力就是地球对物体的吸引力。地球表面附近的一切物体，不论是静止的，还是运动的，不论是否与地面接触，都受重力作用。重力与运动状态和接触面情况均无关。2重力的方向总是竖直向下的竖直向下即垂直于(当地的)水平面向下，沿重锤线向下。物体只在重力作用下从静止开始下落的方向是竖直向下的。不能将“竖直向下”理解为“垂直于支持面向下

6、”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方向”。重力的方向不一定指向地心。3重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定在同一地点，重力G与质量m成正比；同一物体，在不同地点所受的重力可能不同(随地理纬度的增加而增大，随离地高度的增加而减小)，不过这种差异很小，一般在地面附近不太大的范围内，可认为其重力大小恒定不变。重力大小的计算公式是G=mg式中m是物体的质量，单位用kg；g是一个与地理位置有关的量，反映地球对物体作用力的强弱。(g值随地理纬度的增加而增大，随离地面高度的增大而减小)通常情况下(在地球表面附近)，取g=98Nkg，表示质量是1kg的物体受到的重力是98N。重力的大小可以用弹簧秤

7、测出。其依据的原理是二力平衡条件和力作用的相互性：用悬绳挂着的静止物体或用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。特别注意：拉力或压力与重力大小相等是有条件(平衡)的；且不能认为拉力或压力就是重力，因力的性质不同，施力物体和受力物体也不同。重力的大小在一般情况下小于地球对物体的引力大小(学过“万有引力”就明白了)。4重力的作用点：重心。六、重心一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。1重心是重力的等效作用点。引入重心的概念，就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

8、力等效地代替了，于是原来的整个物体就可以用一个有质量的点代替，从而使研究问题大为简便。这种方法，在物理学上叫等效方法。等效方法是研究物理问题常用的思维方法，它是在保证效果不变的前提下用一种简化的形式来替代原来的形式以使研究问题方便些。注意：重心并不是重力的实际作用点，也不是物体上最重的一点，更不能认为地球只吸引物体的这一点。2物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系，跟物体的放置情况和运动状态无关。只有形状规则、质量均匀分布的物体的重心才在物体的几何中心。重心的位置可在物体上，也可以在物体外。3对于薄板状物体，可以用悬挂法找出其重心位置，其依据的原理是二力平衡条件。七、四种基本相互

9、作用四种基本相互作用包括引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用八、形变物体的形状和体积的改变叫形变。1形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短)，可以直接看出；有的形变微小，需要采用特殊方法才可观察到如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变，利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变，都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法，叫“微量放大法”，这是物理学中研究问题的一种重要方法。2形变的分类从形变可否恢复原状分：A弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，如弹簧

10、、钢条在通常情况下发生的形变都叫做弹性形变。B塑性形变：在外力停止作用后，不能恢复原来形状的形变，如保险丝、橡皮泥等发生的形变都叫做塑性形变(非弹性形变)。注意：如果对弹簧、钢条用力过大，使之形变超过一定限度，既使撤去外力，也不能完全恢复原状，这个限度叫弹性限度。在弹性限度内，弹簧、钢条发生的形变都是弹性形变。研究弹性形变有实际意义，今后凡说到形变（除非特别说明），都指弹性形变。从对外表现形式上可分为拉伸形变（或压缩形变）、弯曲形变、扭转形变等。九、弹力发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。1弹力的施力物体是发生形变的物体；受力物体是与施力物体接触，使

11、施力物体发生形变且阻碍其恢复原状的物体。2弹力的产生条件：物体直接接触；发生形变。互相接触的物体之间是否存在弹力，取决于是否存在形变。有些物体形变明显，如弹簧的伸长或缩短，很容易判断出是否有弹力；有些接触物体间形变不明显，判断有无弹力可用假设法。即假设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变：若无改变，则无弹力作用；若发生改变，则有弹力存在。3通常所说的拉力、压力、支持力等，实质上都是弹力。4弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体形变的方向相反。具体地说：绳子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。 压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大致有以下几种：A平面与平面接触：弹力与平面垂直；B点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面；C点与曲面接触：弹力通过接触点垂直于过点的切面；D曲面与曲面接触：弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)。5弹力的大小跟形变的大小有关：形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也随之消失。弹力具有被动适应性。当物体受力情况或运动状态改变时，形变情况将随着改变，弹力也随着变化。弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。而弹簧的弹力和其形变(伸长和缩短)的关系比较简单：在弹性限度内，弹簧伸长