力和力的圖示

課時3.1--1

力和力的圖示

課前導(dǎo)航

力是物體對物體的作用

古希臘有一個科學(xué)家叫阿基米德，他有一句名言：“給我一個支點(diǎn)，我就可以撬動地球?！?/p>

我國東漢時期有一個著名唯物主義思想家王充，他在《論衡·效力篇》中說：“古之多力者，身能負(fù)荷千鈞，手能決角引鉤，使之自舉，不能離地。”(大意是力氣再大的人，自己也不能把自己舉起來)

西楚霸王項(xiàng)羽“力拔山兮氣蓋世”，真不知道是他雙手拔山的力大，還是他雙腳蹬地的力大．缺少支點(diǎn)就撬不起地球；大力士不能自舉；若雙手拔山，必“腳踏實(shí)地”，這些都向我們顯示了一個道理：力是物體與物體間的相互作用，施力物體和受力物體必同時存在．

請你思考：

1．力的實(shí)質(zhì)是什么？

2．力能離開物體而存在嗎？

3．施力物體與受力物體一定同時存在嗎？

知識精析

一、相互作用的特點(diǎn)

1．力的產(chǎn)生離不開物體(施力物體——產(chǎn)生力的物體，受力物體——受到力的物體)，而且有兩個物體同時存在才能產(chǎn)生力．

2．物體之間的力是相互的，甲物體作用于乙物體，乙物體也同時作用于甲物體，施力物體必然也是受力物體，受力物體必然也是施力物體，物體間的這一對相互作用力總是同時產(chǎn)生，同時消失，不存在先后和因果關(guān)系．

3．物體間發(fā)生相互作用有兩種情況：一是兩個物體直接接觸時可能發(fā)生相互作用．如：用手壓桌子時產(chǎn)生的壓力就是直接接觸產(chǎn)生的；二是兩個物體并未直接接觸而發(fā)生相互作用．例如：兩塊磁鐵相隔一定距離時雖未直接接觸，但它們之間存在磁場力．

4．力的作用效果有時表現(xiàn)為形變(如：物體被拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、剪切等)，有時表現(xiàn)為物體運(yùn)動狀態(tài)的改變(如：物體運(yùn)動速度的大小改變、方向改變或大小和方向同時改變)，有時兩者同時出現(xiàn)．

二、力的圖示和力的示意圖

1．用力的圖示來表示力的三要素的具體步驟．

(1)選定標(biāo)度，選某一長度表示多少牛頓的力．

(2)沿力的方向并從力的作用點(diǎn)開始，按一定比例畫出一線段．

(3)在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向．

2．選標(biāo)度時，注意根據(jù)力的大小做恰當(dāng)?shù)倪x擇，能在圖中非常直觀、方便地看到這個力，還要使畫圖勻稱美觀，還要注意不能用不同標(biāo)度畫同一物體受到的力．

3．力的圖示是用作圖法直觀形象地表示力，力的三要素均能在力的圖示中找到，力的示意圖則不同，它可以表示出力的作用點(diǎn)和方向，但線段的長短并不表示力的大小．

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鞏固練習(xí)

一、正確理解力的概念

例1

下列說法正確的是(

)

A．拳擊手一拳擊出，沒有擊中對方，這時只有施力物體，沒有受力物體

B．運(yùn)動員將足球踢出，球在空中飛行是因?yàn)榍蚴艿揭粋€向前的推力

C．甲用力把乙推倒，說明只是甲對乙有力，而乙對甲沒有力

D．兩個物體發(fā)生相互作用不一定相互接觸分析

力是物體對物體的作用，有力的產(chǎn)生必定同時有施力物體和受力物體，利用力的相互性和物質(zhì)性可以判斷一個力是否存在．

解析

選項(xiàng)內(nèi)容指向，聯(lián)系分析結(jié)論A拳擊手未擊中對方，說明拳擊手與對方之間沒有相互作用，因?yàn)闆]有受力物體的力是不存在的，所以此時也不存在拳擊手是施力物體的問題.錯誤B踢出去的球向前運(yùn)動，并沒有受到向前的推力，因?yàn)檎也坏竭@個力的施力物體，而沒有施力物體的力是不存在的.錯誤C由力作用的相互性可知，甲推乙的同時，乙也推甲.錯誤D物體間發(fā)生相互作用時，可以直接接觸也可以不相互接觸．如磁鐵之間的相互作用．正確誤區(qū)警示本題易誤選B.誤認(rèn)為運(yùn)動的物體一定受到力的作用，如果一個物體力，則一定能找到施加這個力的施力物體．據(jù)此可判斷B是錯誤的.

二、力的圖示

例2

一個鐵球在空中飛行，所受重力為120N，方向豎直向下，試畫出重力的圖示和示意圖，并說明施力物體和受力物體．

解析

要嚴(yán)格按以下步驟畫力的圖示．

(1)選定標(biāo)度：選1cm長的線段表示30N的力；

(2)用一矩形表示物體，從作用點(diǎn)沿力的方向畫一線段，線段的長度按選定的標(biāo)度和力的大小畫，線段上加上刻度，如圖甲所示，從O點(diǎn)豎直向下畫一條4倍于標(biāo)度(1cm)的線段；

(3)在線段上加上箭頭表示力的方向．也可以按照如圖乙所示那樣，不畫物體，而用O點(diǎn)表示物體，畫出力F的圖示．畫力的示意圖．如圖丙所示，用一矩形表示物體，從物體上向力的方向畫一線段，并加上箭頭，表示方向．然后標(biāo)明F＝120N即可．這個重力的施力物體是地球，受力物體是鐵球．

點(diǎn)評

(1)畫力的圖示時一定要先選定合適的標(biāo)度，并且同一個圖中只能選定一個標(biāo)度，力的圖示一定要把力的三要素充分體現(xiàn)出來．

(2)力的示意圖只是粗略地分析物體受到的某個力或幾個力．只注重力的方向和作用點(diǎn)，對力的大小表示沒有嚴(yán)格要求，在以后對物體進(jìn)行受力分析時，只畫力的示意圖就可以了．注意要把各力的作用點(diǎn)畫在物體上．

課堂練習(xí)

在圖甲中木箱的P點(diǎn)，用與水平方向成30°角斜向上的150N的力拉木箱；在圖乙中木塊的Q點(diǎn)，用與豎直方向成60°角斜向上的20N的力把木塊抵在墻壁上．試作出甲、乙兩圖中所給力的圖示，并作出圖丙中電燈所受重力和拉力的示意圖．

解析

甲圖：選6mm線段表示50N的力．

乙圖：選1cm線段表示10N的力．

丙圖：

布置作業(yè)：作業(yè)：課本P5