力和力的图示

课时3.1--1

力和力的图示

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力是物体对物体的作用

古希腊有一个科学家叫阿基米德，他有一句名言：“给我一个支点，我就可以撬动地球。”

我国东汉时期有一个著名唯物主义思想家王充，他在《论衡·效力篇》中说：“古之多力者，身能负荷千钧，手能决角引钩，使之自举，不能离地。”(大意是力气再大的人，自己也不能把自己举起来)

西楚霸王项羽“力拔山兮气盖世”，真不知道是他双手拔山的力大，还是他双脚蹬地的力大．缺少支点就撬不起地球；大力士不能自举；若双手拔山，必“脚踏实地”，这些都向我们显示了一个道理：力是物体与物体间的相互作用，施力物体和受力物体必同时存在．

请你思考：

1．力的实质是什么？

2．力能离开物体而存在吗？

3．施力物体与受力物体一定同时存在吗？

知识精析

一、相互作用的特点

1．力的产生离不开物体(施力物体——产生力的物体，受力物体——受到力的物体)，而且有两个物体同时存在才能产生力．

2．物体之间的力是相互的，甲物体作用于乙物体，乙物体也同时作用于甲物体，施力物体必然也是受力物体，受力物体必然也是施力物体，物体间的这一对相互作用力总是同时产生，同时消失，不存在先后和因果关系．

3．物体间发生相互作用有两种情况：一是两个物体直接接触时可能发生相互作用．如：用手压桌子时产生的压力就是直接接触产生的；二是两个物体并未直接接触而发生相互作用．例如：两块磁铁相隔一定距离时虽未直接接触，但它们之间存在磁场力．

4．力的作用效果有时表现为形变(如：物体被拉伸、压缩、扭转、剪切等)，有时表现为物体运动状态的改变(如：物体运动速度的大小改变、方向改变或大小和方向同时改变)，有时两者同时出现．

二、力的图示和力的示意图

1．用力的图示来表示力的三要素的具体步骤．

(1)选定标度，选某一长度表示多少牛顿的力．

(2)沿力的方向并从力的作用点开始，按一定比例画出一线段．

(3)在线段的末端标出箭头，表示方向．

2．选标度时，注意根据力的大小做恰当的选择，能在图中非常直观、方便地看到这个力，还要使画图匀称美观，还要注意不能用不同标度画同一物体受到的力．

3．力的图示是用作图法直观形象地表示力，力的三要素均能在力的图示中找到，力的示意图则不同，它可以表示出力的作用点和方向，但线段的长短并不表示力的大小．

．

巩固练习

一、正确理解力的概念

例1

下列说法正确的是(

)

A．拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体

B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力

C．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力，而乙对甲没有力

D．两个物体发生相互作用不一定相互接触分析

力是物体对物体的作用，有力的产生必定同时有施力物体和受力物体，利用力的相互性和物质性可以判断一个力是否存在．

解析

选项内容指向，联系分析结论A拳击手未击中对方，说明拳击手与对方之间没有相互作用，因为没有受力物体的力是不存在的，所以此时也不存在拳击手是施力物体的问题.错误B踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的.错误C由力作用的相互性可知，甲推乙的同时，乙也推甲.错误D物体间发生相互作用时，可以直接接触也可以不相互接触．如磁铁之间的相互作用．正确误区警示本题易误选B.误认为运动的物体一定受到力的作用，如果一个物体力，则一定能找到施加这个力的施力物体．据此可判断B是错误的.

二、力的图示

例2

一个铁球在空中飞行，所受重力为120N，方向竖直向下，试画出重力的图示和示意图，并说明施力物体和受力物体．

解析

要严格按以下步骤画力的图示．

(1)选定标度：选1cm长的线段表示30N的力；

(2)用一矩形表示物体，从作用点沿力的方向画一线段，线段的长度按选定的标度和力的大小画，线段上加上刻度，如图甲所示，从O点竖直向下画一条4倍于标度(1cm)的线段；

(3)在线段上加上箭头表示力的方向．也可以按照如图乙所示那样，不画物体，而用O点表示物体，画出力F的图示．画力的示意图．如图丙所示，用一矩形表示物体，从物体上向力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向．然后标明F＝120N即可．这个重力的施力物体是地球，受力物体是铁球．

点评

(1)画力的图示时一定要先选定合适的标度，并且同一个图中只能选定一个标度，力的图示一定要把力的三要素充分体现出来．

(2)力的示意图只是粗略地分析物体受到的某个力或几个力．只注重力的方向和作用点，对力的大小表示没有严格要求，在以后对物体进行受力分析时，只画力的示意图就可以了．注意要把各力的作用点画在物体上．

课堂练习

在图甲中木箱的P点，用与水平方向成30°角斜向上的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向上的20N的力把木块抵在墙壁上．试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．

解析

甲图：选6mm线段表示50N的力．

乙图：选1cm线段表示10N的力．

丙图：

布置作业：作业：课本P5