高中物理《力的相互作用》讲义教案.doc

力的相互作用 一、基础知识 1.力的概念 （1）力是物体间的 相互作用 ，力总是 成对 出现的，这一对力的性质 相同 。 （2）力是矢量，其作用效果由 大小 、 方向 及 作用点 三个要素决定。力的作用效果是使物体产生 形变 或 位移 。 2.力的图示和示意图 科学上常用一根带箭头的线段来表示力的各个要素，这种表示方法叫做叫 力的图示 。在许多情况下，我们只关心力的方向，而不太关心力的大小和作用点。这时只需在物体上沿力的方向画一个带箭头的线段来表示力，这样的图叫做 力的示意图 。 3. 重力，重心 （1）重力是由于 地球 对物体的吸引而使物体受到的力，重力的大小 G=mg ，方向 竖直向下 ，作用于物体的 重心 。 （2）测量重力时用 弹簧测力计 ，测量时需使物体处于平衡状态。 4. 弹力，胡克定律 （1）弹力的产生： 物体直接接触 ， 有弹性形变 。 （2）常见弹力的方向： 弹力 弹力的方向 轻绳的弹力 沿绳指向绳收缩的方向 弹簧两端的弹力 沿弹簧指向弹簧恢复原状的方向 面（或点）与点（或面）接触的弹力 垂直于接触面（或切面），指向受力物体 杆的弹力 可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析 （3）弹力的大小——胡可定律： 内容：弹簧发生形变时，弹力的大小跟弹簧 伸长或缩短的长度 成正比。 表达式： F=kx ，k是弹簧的劲度系数，单位 N/m ，k的大小由弹簧自身性质决定。 5. 静摩擦力 定义：两个具有 相对运动趋势 的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件：（1）接触面 粗糙 ；（2）接触处 有弹力 ；（3）两物体间 有相对运动趋势 （仍保持相对静止）。 大小：（1）静摩擦力与正压力无关，满足 0≤F≤Fmax ；（2）最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关。 方向：沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向 相反 。 作用点：一般把作用点画在物体的 重心 上。 6. 滑动摩擦力 定义：两个具有 相对运动 的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件：（1）接触面 粗糙 ；（2）接触处 有弹力 ；（3）两物体间 有相对运动 。 大小：（1）滑动摩擦力： F=μFN ；（2）动摩擦因数μ取决于接触面材料及粗糙程度，FN为正压力。 方向：沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向 相反 。 作用点：一般把作用点画在物体的 重心 上。 7. 力的合成和分解 力的合成： （1）遵循规律：力的合成遵循矢量运算法则，即遵循 平行四边形 定则。 （2）力的合成：两个共点力F1和F2的大小均不变，它们之间的夹角为θ，其合力大小为F合，当夹角θ变化时，合力的取值范围是 丨F1-F2丨 ≤F合≤ F1+F2 。 力的分解： （1）遵循规律：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循 平行四边形 定则。 （2）分解原则：分解某个力时，一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。 （3）正交分解：将一个力分解为两个 互相垂直 的分力的方法。 （4）分解步骤：①选取合适的方向建立坐标系，②将不在坐标轴上的力沿坐标轴方向分解，③分别算出x轴和y轴方向上所受的合力，合力等于在该方向上所有力的代数和，④求出合力的大小，⑤求出合力与x轴方向夹角。 8. 共点力的平衡 （1）平衡状态：物体保持 静止 或 匀速直线运动 的状态。 （2）共点力平衡：物体所受合外力为零，即使F合=0。 （3）二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定 大小相等、方向相反 ，为一对 平衡力 。 （4）三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力 大小相等、方向相反 ，这三个力的有向线段通过平移可构成封闭三角形。 （5）多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力 大小相等、方向相反 ，这些力的有向线段通过平移可构成封闭多边形。 二、常规题型 例1.下列说法中正确的是（ C ） A. “风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的 B. 网球运动员用力击球，网球受力后飞出，网球受力的施力物体是人 C. 每个力都必有施力物体和受力物体 D. 只有直接接触的物体间，才有力的作用 练习1.关于力的下述说法中，正确的是（ B ） A. 力的作用离不开施力物体，但可以没有受力物体 B. 只有直接接触的物体之间才可能有力的作用 C. 力是物体对物体的作用，施力物体和受力物体总是成对出现的 D. 没有施力物体和受力物体，力照样可以存在 例2.如图中各球均处于静止