力的世界
学习目标:什么是力,力有什么特别的地方,为什么?
关系
你在路上看到了同学,他边上有个你不认识的人,你觉的这个陌生人跟他有什么关系吗? 有可能只是陌生人,也有可能是同学,玩伴,亲戚等关系。这是人与人之间的关系,那么物体与物体之间呢?
力是怎么样的
一本书和桌子,两者可能离的很远,也有可能书就放在桌子上。要当姐姐至少需要比别人年龄大,朋友关系至少需要相互认识,物理上则物体间若要有力的关系,则需要有3个条件,大小,如果两个物体挨在一起力的大小是0,那么两个物体就没有力的关系,站的再近,陌生人还是陌生人;作用点,物体承受和施加的位置,没有作用点,两者就没办法有力的关系,脚踢足球,脚接触到足球的时候是有力的关系,在接触之前和踢出去后,脚和足球就没有作用点了,那么两者力的关系就没有了;方向,没有方向的力是没有的,所以有力的关系,那么肯定有方向,找不到方向,说明没有力。
力的特别地方
亲戚,玩伴,情侣等关系都是相互的,你把别人当女朋友,别人不把你当男朋友,那么情侣关系就确立不了,你非要说是情侣,那就是你的问题了,只要是情侣就是双方确认过两者关系。力的关系也是相互的,你对物体有作用力,那么物体也就有个反作用力给你,两者只要是力的关系,那么作用力和反作用力是肯定同时出现,大小相等,方向相反。
力的表示方式
物体间有力的关系,那么肯定会有这三个要素,大小,作用点,方向,为了讨论方便,就用一个带箭头的线段来直观表示力。起始点为作用点,箭头方向表示力的方向,线段长短表示力的大小。
力的单位是牛顿,简称牛,用N来表示
效果
力的作用
父子关系,可以要零花钱,同学关系可以借作业笔记,那么力的关系对物体有什么用呢?一个物体不是孤零零存在,要跟其他物体保持某些力的关系,书放在桌子上或地板上,那么书和桌子和地板已经有力关系,现在加了一个力进来,就改变了书原有关系状态,可能改变物体的运动状态,本来是静止(匀速运动)的变为变速运动或者反之,可能改变了物体的形状,或者两者同时改变。
弹力(插题)
当力改变了物体的形状时,物体有两种反应,现在形状改变了,等下恢复原状,比如弹簧,橡皮筋,弓等,这些物体的性质我们叫弹性,还有一种是你改变了我的形状,改成什么样就怎么样,不恢复原来的形状,这样物体的性质叫塑性。我们接触的很多物体基本上都有弹性,只是发生形状改变很轻微我们看不大出来,桌子、墙壁、绳子等。
弹性物体在恢复原状的过程中会产生力,这样的力叫弹力。要有弹性形变产生,两个物体有接触才叫弹力,弹力是个接触力。弹力是力,那么大小是什么呢,弹力的大小跟弹性形变有关,形变越大,弹力越大;弹力的方向呢则指向物体恢复原状的方向。
力的效果影响因素
父子关系好点的话,零花钱可以多要点,那么什么因素影响力对物体产生不同的作用呢
力的大小
很显然,但是我们如何衡量力的大小,这就要用到弹力了,我们用弹簧测力计,用弹簧的伸长量,示所受到力的大小。弹簧秤作为测量工具,①首先就是看量程,拉力不能超过测量范围,②其次是归零,测之前要让指针处于0刻度,③再次是充分测量,测力计的轴线与被测力的作用线一致,指针不与外壳接触到④读结果,视线与示数保持水平
力的作用点
提个书包,在提手用力可以提上来,在底部用力,书包会翻个跟头。
力的方向
这个是最重要的,力的大小和作用点只是影响效果的强弱,而力的方向直接决定效果的有无。书包要往上提,往下用力的话,就肯定达不到力要的效果。
不同方向的力,会有不同的效果,那么不同方向之间影响的程度怎么样呢,斜45度的拉力与水平拉力会有怎么样的关系呢?
力的案例
重力
物体在地球上,由于地球的吸引而使物体受到的力,叫重力,用G来表示,单位为牛顿。
重力的大小我们可以用弹簧测力计来计算,让弹簧测力计保持竖直状态,跟重力方向一致,测力计的示数F就等于物体受到的重力G。物体质量越大,受到的重力也就越大,公式是G=mg,g为常数9.8N/kg
重力的方向总是竖直向下,地球是个球体所以不同纬度的地方,重力方向也不同。不过因为是竖直向下是一条直线,所以用根线系一个重物,线拉直成一条直线来判断墙壁是否竖直。
力的作用点叫重心,重力是作用在物体全部,如果物体质地均匀,外形规则重心就在他的几何中心上,这表明重心未必就在物体上面,圆环的重心就在对称中心上,对于不规则和质地不均匀的物体,我们就悬挂法来寻找重心。物体的重心有高有低,因为重力是竖直向下,所以重心越高,如果横向用力,物体因为重心就容易跌倒,重心越低,已经物体就越稳定。
逻辑图
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