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s ■課文重點與演練 1.認識「力」： (1)彎弓射箭、持球投籃，我們都說對物體施力。事實上，我們就是根據力對物體的作用認識力的存在。力對物體產生的影響，稱為力的效應，主要有以下二大類： 甲.【　產生形變　】。 乙.【　改變運動狀態　】。 (2)如果物體有形變或運動狀態改變，表示有外力作用，否則表示不受力或合力為零。而所謂運動狀態的改變，包括運動速度或運動方向的改變。 老師講：下列四種現象均受到力的作用，試問哪幾項有運動狀態的改變？　(A)腳踏車漸漸變慢　(B)橡皮筋綁住塑膠袋口　(C)蘋果自樹上加速落下　(D)皮球被壓扁。答：【　AC　】。 詳解 (A)、(C)代表運動的快慢有改變，(B)、(D)則是物體發生形狀的改變，所以答案選(A)、(C)。 (3)力依作用方式可分為： 甲.【　超距力　】：物體不需接觸即可作用的力。如：重力、靜電力、磁力。 乙.【　接觸力　】：物體需要接觸才能作用的力。如：彈力、摩擦力、浮力。 (4)力的測量可利用「虎克定律」（請參見後述「力與形變」）。力在國中使用的單位有：公克重（gw）、公斤重（kgw）及牛頓（N），而1公斤重＝【　9.8　】牛頓。 (5)力是向量，力的三要素為：【　大小　】、【　方向　】以及【　施力點　】。習慣上以有箭頭的箭號表示力，如右圖所示。 甲.大小：線段長度表示力的大小。 乙.方向：箭頭指示方向表示力的作用方向。 丙.施力點：箭號的端點表示力的作用點。 2.力的合成與分解： (1)合力與分力：甲力的作用效果，和其它數力同時作用的結果相同，稱甲力為其它數力的合力，而其它數力為甲力的分力。 (2)合力的作法有二：平行四邊形法及三角形法。如下圖所示。 甲.平行四邊形法：在兩力的箭號尖端做另一力的平行線，圍成一平行四邊形（故稱平行四邊形法）。由箭號端點做出的對角線即為合力。 乙.三角形法：將兩力的箭號首尾相接，再由箭號的起點，連到終點，做新的箭號，即為合力。 (3)三力以上求合力時： 甲.用平行四邊形法，先求兩力合力，再用此合力與另一力求新的合力，依此類推。 乙.用三角形法原理，各力首尾相接，由端點指向最後的箭頭為合力（當然結果就不是三角形）。 (4)由作圖法可知： 甲.兩力方向相同時，合力為兩力相加，此時合力最大。 乙.兩力方向相反時，合力為兩力相減，此時合力最小。 丙.兩力互相垂直時，依勾股弦定理（畢氏定理）求合力。 丁.兩力夾角越小時，合力越大；兩力夾角越大時，合力越小。 戊.F為F1、F2的合力，由三角形法及前述討論可知：｜F1－F2｜≦F≦F1＋F2。 (5)未指定分力的方向及數量時，一力的分力有無限多種可能。通常我們使用互相垂直的兩力作為分力。 3.力的平衡： (1)力的平衡：物體受力後運動狀態不改變，也不轉動，稱為力的平衡。 (2)兩力平衡的條件：【　大小相同　】、【　方向相反　】、【　作用在一直線上　】。 註：大小相同、方向相反，合力即為零；國三再說明為何要加上「作用在同一直線上」。 (3)三力成平衡時，任兩力的合力，與第三力兩力平衡。  老師講：(1)有一顆氣球重量為2公克重，今受空氣向上的浮力5公克重而垂直向上飄，此時氣球所受合力為何？　(A) 3公克重向上　(B) 3公克重向下　(C) 5公克重向上　(D) 7公克重向上。 (2)承上題，如果用一條繩子將氣球拉住，使其不會向上飄，則繩子對氣球的拉力及方向為何？　(A) 3公克重向上　(B) 3公克重向下　(C) 5公克重向上　(D) 7公克重向上。 答：(1)【　A　】；(2)【　B　】。 詳解 (1)合力等於向上空氣浮力減去氣球重量，5－2＝3（公克重）向上。 (2)繩子對氣球的拉力，必與氣球原本所受之合力大小相等、方向相反，才能使其不會向上飄，故繩子對氣球的拉力必等於3公克重向下。 老師講：一物體靜置於水平桌面上，如右圖所示，W為物體所受之重力，F為桌面支撐物體之力；若物體重為500 gw，則W與F各為多少？答：W為【　500 gw　】；F為【　500 gw　】。 詳解 因為物體成靜止的平衡狀態，所受合力為零。故F＝W＝500 gw。 4.力與形變： (1)形變：物體受外力或力矩作用，使形狀改變稱為形變，包括：伸長、壓縮、彎曲、扭轉、切變等。國中通常僅討論伸長形變。 (2)彈性：物體受外力作用而產生形變，當外力消失時，物體會恢復成原來形狀的性質，稱為【　彈性　】。該物體稱為彈性體，恢復的力量稱為【　彈力　】或彈性恢復力。 (3)虎克定律：在【　彈性限度　】內，【　形變　】和外力成正比。 ＝＝ F：外力（N、kgw） ΔX：伸長量（cm） X0：原長（cm） X：全長（cm） 註：彈性限度：不使彈簧產生永久形變的最大外力。彈性疲乏：外力在彈性限度內，但因作用時間過久