《奇特的力现象》讲义

《奇特的力现象》讲义第一讲奇特的力现象知识梳理▼一、力是什么1、力的定义力是物体与物体之间的相互作用。比如说，咱们推桌子的时候，桌子受到了我们的力，同时我们的手也能感觉到桌子对我们手的力，这就是力的相互性。就像两个人互相推，你推我一下，我也会推你一下，这就是力在两个物体之间的作用。2、力的作用效果-改变物体的形状。举个例子，咱们捏橡皮泥的时候，用力一捏，橡皮泥就变形了，这就是力让物体的形状发生了改变。-改变物体的运动状态。像踢足球，足球本来是静止在地上的，我们一脚踢出去，足球就飞出去了，它的运动状态从静止变成了运动，这就是力改变了它的运动状态。二、力的表示1、力的三要素力的大小、方向和作用点就是力的三要素。这三个要素可重要啦，只要其中一个要素不一样，力的作用效果就可能不一样。比如说，咱们开门的时候，在门把手上轻轻一推就能把门打开，如果在门的中间用同样大小的力推，可能就不容易打开，这就是因为作用点不同，力的效果就不一样。2、力的示意图为了方便表示力，我们可以画力的示意图。用一个带箭头的线段来表示力，箭头的方向表示力的方向，线段的长短表示力的大小（当然这个长短是大致表示，不是特别精确的那种），线段的起点或者终点表示力的作用点。三、重力1、重力的概念由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。咱们生活在地球上，所有的物体都受到重力的作用。比如说，我们把东西一松手，它就会往下掉，这就是重力在起作用。2、重力的大小重力的大小跟物体的质量成正比，这个关系可以写成G=mg，其中G表示重力，m表示物体的质量，g是一个常量，大概是9.8N/kg（在地球上不同的地方，g的值可能会有一点点不同，不过咱们在一般的计算中就取这个值）。例如，一个质量是5kg的物体，它受到的重力就是G=5kg×9.8N/kg=49N。3、重力的方向重力的方向总是竖直向下的。大家可以观察一下，不管是墙上挂的东西，还是从桌子上掉下来的东西，都是朝着竖直向下的方向运动的，这就是重力方向的体现。四、弹力1、弹力的产生物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。比如说弹簧，我们把弹簧拉长或者压缩，弹簧就发生了弹性形变，这个时候弹簧就会产生一个力，想要恢复到原来的形状，这个力就是弹力。2、弹力的大小弹力的大小跟物体的弹性形变程度有关。弹性形变越大，弹力就越大。就像弹簧，我们拉得越长，它产生的弹力就越大，想要把我们的手拉回去的力量就越强。3、弹力的方向弹力的方向与物体发生弹性形变的方向相反。比如说，我们压缩弹簧的时候，弹簧产生的弹力是向外的，想要把压缩它的东西推开，这个方向就和我们压缩它的方向相反。五、摩擦力1、摩擦力的概念两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动或者相对运动趋势的力，这个力就是摩擦力。比如说，我们走路的时候，脚和地面之间就有摩擦力，如果没有这个摩擦力，我们就会滑倒，根本走不了路。2、摩擦力的种类-静摩擦力：当两个物体有相对运动趋势但是还没有发生相对运动的时候产生的摩擦力。比如，我们推一个很重的箱子，刚开始推的时候箱子没动，这个时候箱子就受到了静摩擦力，静摩擦力的大小等于我们的推力，当我们的推力慢慢增大，静摩擦力也会跟着增大，直到推力大到一定程度，箱子才会动。-滑动摩擦力：当两个物体已经发生相对运动的时候产生的摩擦力。像滑冰的时候，冰刀和冰面之间就有滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关，可以用这个公式来表示f=μN，其中f表示滑动摩擦力，μ是摩擦系数，它跟接触面的粗糙程度有关，N是压力。经典例题▼1、下列关于力的说法中，正确的是（）A.没有物体，也可能有力的作用B.力是物体对物体的作用，所以彼此不直接接触的物体之间没有力的作用C.发生力的作用时，必定可以找到此力的施力物体和受力物体D.力作用在物体上，只能使物体从静止变为运动答案：C。力是物体与物体之间的互动，所以肯定得有施力物体和受力物体，A选项没有物体就不可能有力；像磁铁吸引铁钉，它们不直接接触也有力的作用，B错；力可以让物体从静止变运动，也可以让运动的物体停下来，还可以改变物体的运动方向，D错。2、关于重力，下列说法正确的是（）A.重力就是地球对物体的吸引力B.重力的方向总是垂直向下的C.重力的大小可以用弹簧测力计来测量D.重力在物体上的作用点叫做物体的重心，物体的重心一定在物体上答案：C。重力是由于地球吸引而使物体受到的力，但不完全等同于地球对物体的吸引力，A错；重力方向是竖直向下，不是垂直向下，B错；弹簧测力计可以测量重力大小，C对；有些物体的重心不在物体上，比如圆环的重心在它的圆心位置，不在圆环上，D错。3、一个物体放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉物体，当弹簧测力计示数为3N时，物体静止不动，此时物体受到的摩擦力是多少？当弹簧测力计示数增大到5N时，物体开始做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力又是多少？答案：当弹簧测力计示数为3N时，物体静止，根据二力平衡，静摩擦力等于拉力，所以摩擦力为3N；当示数为5N时，物体做匀速直线运动，滑动摩擦力等于拉力，此时摩擦力为5N。4、一根弹簧在不受力时长度为10cm，当受到2N的拉力时，弹簧长度变为12cm，求这根弹簧的劲度系数。答案：弹簧的伸长量Δx=12cm-10cm=2cm=0.02m，根据F=kΔx（F是拉力，k是劲度系数），可得k=F/Δx=2N/0.02m=100N/m。互动环节：同学们，咱们来做个小游戏。我来说一个力的现象，然后大家来说说这是哪种力在起作用。比如说，我现在说“把书放在桌