1、17 力7.1 力知识点 1、力1、力的定义：杠铃被举起、车子被推动、货物被吊起、拖车被拉动、路面被压紧、铁屑被吸引，其中物体和物体之间发生的举、推、吊、拉、压、吸引等，说明了力的存在。在物理学中常把生活中所说的推、拉、吸引等概括为“作用”。可见，力是物体对物体的作用。2、对力的认识施力物体与受力物体一个物体对另一个物体施加推、拉、提、压等作用时，施加这种作用的物体叫做施力物体，受到这种作用的物体叫做受力物体。力不能离开物体而单独存在有力的作用时，必定有施力物体，同时又一定有受力物体，单独一个物体不能产生力的作用，我们平常所说，物体受到了力，而未指明施力物体，但施力物体一定存在力的产生与是否接
2、触无关相互接触的物体不一定发生力的作用（如两物体虽然接触，但它们之间没有发生相互作用），没有接触的物体之间也不一定没有力的作用（如磁铁吸引相隔一定距离的小铁钉）力的作用方式 推、拉、挤、压、提、吸引、排斥等3、力的单位：在物理学中，力用符号 F 表示，力的单位是牛顿，简称牛，符号是 N。思维拓展：牛顿是伟大的物理学家、天文学家和数学家，经典力学体系的奠基人，后来人们为了纪念他，就用他的名字作为力的单位。托起两个鸡蛋所用的力约为 1N。知识点二、力的作用效果1、力的作用效果可表现为两方面：一是力能改变物体的形状，使它发生形变；二是力可以改变物体的运动状态。2、解读力的作用效果力可以使物体发生形变
3、，反过来，如果物体的形状发生了变化，则一定受到了力的作用。如力可以使弹簧伸长，可以使树枝变弯，可以把金属片压成各种形状。反过来，若弹簧伸长了，树枝变弯了，则说明弹簧、树枝一定受到了力的作用。力可以改变物体的运动状态。在物理学中，物体由静止开始运动或由运动变为静止、物体运动的快慢或方向发生改变，这几种情况都叫做“物体的运动状态”发生了变化。力可以使物体的运动状态发生变化，反过来，物体的运动状态发生了变化，则物体一定是受到了力的作用。知识点三、力的三要素和力的示意图1、影响力的作用效果的因素有三个，它们是力的大小、方向和作用点。在物理学中，把力的2大小、方向、作用点叫做力的三要素。说明：力的大小、
4、方向、作用点共同影响着力的作用效果。当其中一个要素改变时，力的作用效果也会随之改变，要说明一个力，就必须指明其三要素。两个力完全相同必须是三要素完全相同。2、力的示意图在物理学中，为了形象、直观的表示力的三要素，通常用一条带箭头的线段表示力。在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。这样描述力的图，叫做力的示意图。在同一图中，力越大，线段应该越长。有时还可以在力的示意图上用数值和单位标出力的大小。这样用一条带箭头的线段就把力的大小、方向、作用点都表示出来了。所以它对于分析一个力来说，既形象又直观。在力的示意图中，物体通常用方框来表示
5、。如用 120N 得力水平向右拉小车，力的示意图如图所示。画力的示意图的步骤：确定研究对象即受力物体，并要弄清画的是哪些力。说明：受力物体一般可以用一个正方形或长方形表示，球形物体可以用圆形表示。“三定”a、定点：在受力物体上找出所画力的作用点。b、定方向：根据题目中的要求正确的画出力的方向（有时要标注角度）。c、定长度：在同一图中，如果物体受到几个力的作用，在画着几个力的示意图时，力越大，线段应该画的越长。“三标”a、标箭头：在线段的末端表上箭头表示力的方向。b、标力的符号：压力、拉力、推力、支持力以及后面学习的弹力用字母 F 表示，摩擦力用字母 f 表示，重力用字母 G 表示。另外，如果有
6、几个力作用在物体上，则阿拉伯数字在力的符号上标注下标，如 F1、F 2、F 3等。c、标力的数值和单位：在箭头的旁边标上力的数值和单位来表示出力的大小。思维拓展：力是一个比较抽象的物理概念，而力的示意图则是用大家比较熟悉且易理解的有方向的线段来表示抽象的力，这是运用了模型法。模型法是物理学中常用的一种研究问题的方法，如光线的引入也是应用了模型法。助记：画力的示意图小口诀一定点（力的作用点），二画线（沿力的方向），线段末端画尖尖（表示力的方向的箭头），最后数值单位标尖边。3知识点四、力的作用是相互的1、活动探究：物体间力的作用是相互的探究活动：用你的右手击打你的左手。两个同学做掰手腕的游戏。穿着
7、旱冰鞋用力推墙。探究发现：用右手击打左手时，右手对左手施加了力，右手是施力物体，左手是受力物体；右手也有疼痛感，说明左手受力的同时也对右手施加了力。两个同学掰手腕，互相施力也互相受力。穿着旱冰鞋推墙，人反而会被墙推开。推墙时，手对墙施加了力的作用，同时，墙也对手施加了力的作用，因而将人推开。探究归纳：物体间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施加力的作用时，也同时受到另一个物体对它的作用。2、正确理解力的相互性，主要注意以下四点。力是物体对物体的作用。力不能脱离物体而存在，当发生力的作用时，至少要有两个物体才能有相互作用。物体间力的作用是相互的，说明施力物体、受力物体是相对而言的，施力物体和
8、受力物体也是同时存在的，也就是说，一个物体对另一个物体施加力时，另一个物体同时也对这个物体施加力的作用。一般来说，由研究对象来决定。例如，我们研究放在桌面上的墨水瓶受到的支持力，墨水瓶就是受力物体，支持墨水瓶的桌面就是施力物体。一个物体对另一个物体施加力的作用有两种方式：一种是物体之间的直接（接触）作用，如用手提水桶、推土机推土等；另一种是物体之间的间接（不接触）作用，如磁铁对铁钉的吸引力等。物体间力的相互作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。例如，运动员用脚踢球的过程，球受到脚的力的作用，同时脚也受到球的力的作用；当球飞离脚时，球不再受脚的作用力，同时脚也不再受球的作用力。知识拓展：物体
9、间的相互作用力又称为作用力与反作用力，如果把其中一个力叫作用力，则另一个力就叫反作用力，两者之间的关系是：大小 方向 直线性 受力物体 同时性作用力反作用力相等 相反 作用在同一直线 作用在两个不同的物体同时产生、同时消失、同时变化7.2 弹力知识点一、弹性形变和塑性形变1、弹性和塑性现象探究：弹性和塑性4物体受力后的形状 撤去力后的形状用力折一把直尺使它变弯 撤去力后直尺恢复原状把橡皮筋拉长 松手后橡皮筋恢复原来的长度自动门上装有弹簧，开门时弹簧受到拉力被拉长 撤去力后弹簧恢复原状用力捏一块橡皮泥，橡皮泥被捏扁 撤去力后橡皮泥不能自动恢复原状一只乒乓球被踩瘪变形 撤去力后乒乓球不能自动恢复原
10、状探究归纳：物体受力会发生形变，不受力时有的物体能恢复原状，有的物体不能自动恢复原状。弹性和塑性的概念弹性：直尺、橡皮筋、弹簧等，在受力时会发生形变，不受力时，又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性。塑性：有些物体，如橡皮泥、面团等，形变后不能自动恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。2、形变：物体的形状或体积的改变叫做形变。形状的改变：指受力物体的外形发生变化，如弹簧被压缩，弹簧长度由长变短。体积的改变：指受力物体的体积发生变化，如用力压气球，气球体积变小。（体积的改变一般包括形状的改变）3、形变的普遍性：任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的，不过有的形变比较明显，可以
11、直接看见；有的形变极其微小，要用特殊的方法将微小形变放大后才能显示出来。如将一本书放到桌面上后，桌面一定被书压得凹了一些。只是桌面的形变微小，肉眼不能看出来。4、弹性形变与塑性形变弹性限度：对弹性物体来说，形变后能自动恢复原状的最大限度叫做弹性限度。弹性形变：物体在弹性限度内发生的形变叫做弹性形变。塑性形变：物体变形后不能自动恢复原状的形变叫做塑性形变。注意：弹性物体发生形变如果超出弹性限度，物体不能自动恢复原状，此时物体发生塑性形变。知识点二、弹力1、弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。如我们在压尺子、拉橡皮筋、拉弹簧时，感受到他们对手有力的作用，这种力就是弹力。对弹力的理解应注意
12、以下几点：弹力是我们生活中常见的一种力，我们常说的压力、支持力、拉力等都是弹力。对一个物体来说，在弹性限度内，物体的弹性形变越大，其产生的弹力也越大。52、弹力的产生条件：一是两物体直接接触；二是物体发生了弹性形变，二者缺一不可。可见，相互接触的物体间不一定产生弹力，如相互接触但没有发生弹性形变的物体间一定不会产生弹力。3、弹力的三要素大小：与物体的弹性强弱和形变程度有关。方向：与物体的弹性形变反向相反。a、压力方向：跟受力面垂直，且指向受力物体内部。b、拉力方向：沿着绳子指向绳子收缩的方向。c、支持力方向：跟受力物体表面垂直，且指向受力物体。作用点：作用在施加外力的物体上，在两物体的接触面上
13、。知识点三、弹簧测力计测量力的大小的工具叫测力计。生活中的测力计有多种，它们都可以测量力的大小。实验室中常用的测力计是弹簧测力计。1、弹簧测力计的结构：弹簧、指针、刻度盘、挂钩、吊环等。常用的弹簧测力计的构造如图所示。2、实验探究：研究弹簧测力计的测力原理如图甲所示是一根弹簧在拉力作用下被拉伸的实验情景，根据实验中的拉力（F）大小和对应的伸长量（x），在图乙中采用描点法画出弹簧的伸长量（x）与拉力（F）图像。从图乙中可以看出，在 0-4N 的范围内，图像是一条过坐标原点的直线，说明弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。当拉力大于 4N 时，伸长量与拉力不成正比关系。事实上，当拉力超过 4N 时，弹簧
14、发生形变后撤去外力，弹簧无法自动的恢复到原来的形状。这种情况我们称之为形变超出了弹性限度。探究归纳：通过实验可以发现，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比，这就是弹簧测力计的测力原理。弹簧测力计（弹簧秤）的工作原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越大。注意：前提：在弹性限度内重点：弹簧的伸长量。弹簧不受拉力时的长度叫弹簧的原长，弹簧受到拉力后的长度叫弹簧现在的长度，弹簧手拉力后的长度减去弹簧的原长叫做弹簧的伸长量。3、使用方法：6估计被测物体，选择合适的弹簧测力计认清量程：加在弹簧测力计上的力不允许超过他的最大测量值认清分度
15、值：每个弹簧测力计都有它的分度值，使用前要认清每个小格表示多少牛认清零点：使用前检查指针是否指在零刻度线上，如果不在先调零，调不到零刻度线上时，如果在零刻度之下，记号零点误差继续使用，指针在零刻度之上则换用其他测力计。使用前拉动几下：避免指针与刻度盘摩擦过大或卡壳测量时：拉力的方向应沿弹簧的轴线方向读数时：弹簧测力计和被测物体应处于静止或匀速直线运动下方可读数，视线要与指针所对的刻度线垂直知识拓展：1、使用弹簧测力计时，拉力的方向必须在竖直方向吗，为什么？不一定，弹簧测力计是测量力的工具，不一定仅测竖直方向或水平方向的力，其他方向的力也可测量，在测量力时，要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧的轴
16、线方向一致。2、弹簧的伸长量与弹簧的长度一样吗？不一样，弹簧不受任何拉力时的长度叫做弹簧的原长，一般用 L0 表示，弹簧受到拉力之后的长度是弹簧现在的长度，一般用 L 表示，则弹簧的伸长量就是L=L-L0，如图所示，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比，在弹性限度内，伸长量越长，表明所受拉力越大。7.3 重力知识点一、重力的概念1、问题探究：地球附近的物体受到地球的吸引。7树上的苹果为什么总是会落向地面？抛出去的石块为什么会落向地面？水为什么总是由高处向低处流？探究归纳：苹果、石块、水都受到了地球的吸引作用。2、重力：地球对它附近的物体有吸引作用，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母
17、G 表示。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。3、重力的四个特点：地球附近的所有物体无一例外的都受到重力的作用；重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一个分力；重力时非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用；由于物体间力的作用是相互的，地球吸引物体的同时，物体也吸引地球。注意：日常生活和贸易中说的物体有多重，指的是物体的质量。物理学中说的物重指的是重力。知识拓展：在宇宙飞船和航天飞机中，宇航员可以体验人在失重状态下的生活。当然，宇宙飞船和航天飞机上的宇航员，也还是受重力的，只不过由于他们围绕地球高速飞行就好像不受重力似的，这种状态通常叫做失
18、重状态。知识点二、重力的大小1、实验探究重力的大小跟质量的关系。提出问题：弹簧测力计是测量力的工具，但是有一次小明的妈妈用它称出了菜的质量，弹簧测力计不是测量力的工具吗，怎么可以测量质量呢，物体的重力与质量是否存在一定的关系呢。猜想与假设：通常，物体的质量越大，我们感觉它就越重。由此猜想，重力和质量存在一定的关系，质量越大，重力越大。设计并进行实验把 1 个 50g 的钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即为钩码所受的重力，记录在表格中。用同样的方法分别测出 2 个、3 个、4 个、5 个、6 个、7 个钩码所受的重力，并把结果记录在表格中。质量 m/kg 0.05 0.
19、10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35重力 G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 3.43在坐标系中以质量为横坐标，重力为纵坐标描点并连接这些点，作出重力大小与质量的关系图像。如图所示。实验分析：由实验数据和图像可知，在误差允许的范围内，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值不变。探究结论：物体所受的重力跟它的质量成正比，其比值约为 9.8N/kg。如果用 G 表示重力，m表示质量，g 表示重力与质量的比值，地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成：8。mgGg， 即注意：用弹簧测力计测量重力时要注意，要使弹簧测力计的轴线方
20、向在竖直方向上。由于测量不可避免的存在误差，各地的 g 值也不相同，所以计算出的比值可能不等于9.8N/kg。由于质量是 50g 的钩码所受重力大小不是一个整数，所以读弹簧测力计示数时应尽量准确些。当钩码静止时，弹簧测力计上的拉力大小才等于它所受的重力，此时读取弹簧测力计的示数才方便、准确。在理解重力跟质量的关系时，不能说成物体的质量跟他受的重力成正比。2、重力的计算公式：G=mg，其中重力 G 的单位是 N，质量 m 的单位是 kg，g 取 9.8N/kg，在粗略计算中，g 可以取 10N/kg。3、g 的物理意义：质量是 1kg 的物体受到的重力为 9.8N。g 在不同的星球上（受不同星球
21、的吸引）数值不同，如在月球上， 。在地球的不同位置，g 的数值也略有不同，如在赤道上地月 61g 值最小，在两极 g 值最大，在平时计算时一般不考虑其变化，在粗略计算中，g 取 10N/kg。知识点三、重力的方向1、实验探究：重力的方向实验序号 内容 图示 现象1 把右图所示的装置放在水平地面上，观察悬线自由 下垂的方向 悬线竖直向下2 如右图所示，把实验序号 1 的装置放在斜面上，观察悬线自由下垂的方向 悬线竖直向下3 把装置中的悬线剪断，观察小球自由下落的方向 小球竖直下落归纳总结：重力的方向总是竖直向下的。2、重力的方向：重力的方向总是竖直向下的。竖直向下的含义也可以理解为“垂直于水平面
22、向下”或者认为重力的方向大致指向地心。重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态及位置无关。3、应用：建筑工人在砌墙时常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，这是因为悬线的方向与重力方向在同一直线上，用这种原理来检查墙壁是否竖直，这种悬挂重物的细线叫做铅垂线。利用铅垂线还可以检查物体表面是否水平，具体方法如下：方法 1：将直角三角尺的一条直角边平放在物体表面上，看铅垂线和直角三角尺的另一直角边9是否平行，若平行，则物体表面水平，若不平行，则不水平。方法 2：用如图所示自制水平器（A 是刨得很光滑的平板，B 是垂直固定在 A 上的木棒，上面刻着与平板 A 垂直的直线），检查时将 A 放在物体表
23、面上，在刻度线的上端挂一根铅垂线，若铅垂线与刻度线重合，则说明物体表面是水平的。4、运用辨析法区分“垂直”与“竖直”。“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向。“垂直向下”是指垂直于支持面向下，如图中力 F 的方向。只有当物体在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下才是相同的。知识点四、重心1、重心：地球吸引物体的每一部分，但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫做物体的重心。2、对重心的六点认识重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心上。质量分布不均匀的物体，其重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布
24、有关。物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外。手镯的重心就不在手镯上。重心的位置与物体所在的位置、放置状态和运动状态无关。但一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置一般也发生变化。入一个充气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则篮球（含水）的重心将下移。薄板重心的求法：薄板的重心位置可用悬挂法求出，如图所示，先在 A 点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过 A 点的竖直线 AB 上。然后在 D 点把薄板悬挂起来，同理知，薄板的重心一定在通过 D 点的竖直线 DE 上，AB 和 DE 的交点 C 就是薄板的
25、重心的位置。知识拓展：生活中，物体的稳定程度与重心有关，降低重心可提高物体的稳定程度；物体的稳定程度还与支持面的大小有关。4、重力和质量的区别与联系物理量 质量 重力概念 物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到的力符号m G区别量性 只有大小，没有方向 有大小，也有方向，且方向总是竖直向下10单位kg N大小与地理位置的关系同一物体在任何位置质量大小均不变物体的重力随位置的变化而变化计算公式m=V G=mg测量工具 天平、秤 弹簧测力计联系 重力与质量的关系式是 G=mg，g 取 9.8N/kg知识点五、重力的由来1、牛顿认为，地球和月球之间存在互相吸引的力。这个力跟地球吸引它附近的物体使物体下落的力是同一种力。2、万有引力：宇宙间的物体，达到天体，小到尘埃，都存在相互吸引的力，这就是万有引力。3、重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，重力的施力物体是地球。拓展：除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力。
