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第七章 力
第一节 力
初中物理八下(人教版)
第2课时 力的三要素与
力的作用的相互性
学
习
目
标
知道力的三要素
理解力的作用的相互性
掌握力的示意图的画法
课程导入
今天我们继续学习力的相关知识。
上节课我们学了力的作用效果包括使物体发生形变和改变运动的状态。足球比赛中,运动员作用在足球上的力的大小、方向、位置稍有不同,就会使足球的运动大不相同。
力作用于物体所产生的不同效果,与力的哪些因素有关呢?
除了力的大小、方向还有什么因素能影响力的作用效果呢?
如何改变力的作用效果呢?
一、力的三要素和力的示意图
1.力的三要素
力的作用效果有时明显,有时不明显,那么哪些因素影响力的作用效果呢?
提出问题
①用大小不同、方向相同的力向下压同一根弹簧,观察弹簧的形变程度。
设计实验一
②用大小相同、方向不同的力分别拉、压缩同一根弹簧,观察弹簧的形变程度。
实验①
实验②
实验结论
力的大小和方向能够影响力的作用效果
力越大,弹簧的形变程度越大
F1=10N
F2=20N
力的方向不同,作用效果不同
①回想生活中在不同的点用力推门(如图A、B、C三点),门的打开程度相同吗?
②用扳手拧螺母的时候,手握A、B两点时,使用相同大小的力把螺母拧紧难易程度相同吗。
设计实验二
A B C
·
·
·
A
B
现象①:推门的时候,推力作用在离门轴较远的点(A) ,比作用在离门轴较近的点(C)易于把门推开。
现象②:用扳手拧螺母的时候,手握在把的末端A点比握在把的中间B 点,更容易把螺母拧紧。
结论:说明力的作用效果与力的作用点的位置有关。
力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,称为力的三要素。
注意:①力的三要素均能影响力的作用效果,当其中的任何一个要素改变时,力的作用效果就可能会随之改变。
②力的三要素决定了力的作用效果,所以描述一个力时,就必须指明该力的三个要素。
2.力的示意图:
思考:要想把一个力完整地表示出来,就要把力的三要素都显示出来。在物理学上我们怎样来表示力呢?这就引入今天要学习的力的示意图。
物理学中通常用一条带箭头的线段来表示力,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,这种表示力的方式叫做力的示意图。
线段的长短 表示力的大小;
箭头 表示力的方向;
线段的起点或终点 表示力的作用点。
F = 100 N
①线段的起点:
表示力的作用点
②线段的长短:
表示力的大小
③箭头:表示力的方向
④标出力的符号、大小和单位
力的示意图画法
用100N的力拉车的力的示意图
力的示意图的画法
②画线段和标箭头
注意:若不指明施力物体及其作用点时,形状规则的物体的力的作用点常画在物体的几何中心上。
①确定作用点:在受力物体上确定力的作用点。
确定力的方向,并从力的作用点沿力的方向画一条线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向。
注意:在同一图中,力越大,线段应该画得越长;要用实线画;若与水平面有夹角,用虚线画出水平面,并标明力的作用线与水平面的夹角大小。
③标符号和大小
在箭头旁标出力的符号,有时会添上数值和单位来表示力的大小。注意:(1)如果知道力的大小,就要在箭头旁边用数值和单位表示出来;(2)如果不知道力的大小,应在箭头旁边标出力的符号。
力的图示:常用一根箭头的线段精确表示力的三要素(有标度)
力的示意图:用简单一根带箭头的线段来表示力(无标度)
区分力的图示和力的示意图
1.用300N的力向右上方拉小车
3.用100N的力斜向上推箱子
2.用250N的力向右推箱子
F=250N
F=300N
练习:画出下列力的示意图
F=100N
F
4.用150N的力提水桶
F=150N
二、力的作用是相互的
从生活中的经验我们可以知道,用手提一桶水时,会感到手也受到水桶向下的拉力;用脚踢球时,脚也会感到疼。为什么我们对物体施加力的作用时,自己也会有受力的感觉呢?
实验活动
1)向上提书包,你的手有什么感觉?
2)用手拍桌子,手有什么感觉?
3)拉开弹簧时,会感觉到什么?
感觉到了书包也对手有拉力
手会感到疼
感觉弹簧也在拉自己的手
4).请一个同学穿上旱冰鞋推墙,观察发生的现象。
现象:人向前推墙,人向后退;
表明:人也受到了墙的推力,说明物体间力的 作用是相互的.
人推墙的力F1
墙推人的力F2
施力物体
受力物体
推
人
墙壁
受力物体
施力物体
推
人
墙壁
人也会受到一个向后的力,所以人会后退
当一个物体对另一个物体施力的同时,另一个物体也同样对它施加力的作用,这两个力是同时发生的,也就是说,物体间力的作用是相互的。
二、力的作用是相互的
(1)一个物体对另一个物体施力的同时必然受到后者对它的作用力。施力物体同时也是受力物体。
(2)一对相互作用力在任何情况下,大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
(3)物体间的相互作用力同时产生、同时消失、没有先后之分。
物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。
力的相互性
以茶壶为研究对象,茶壶受到桌面的支持力,茶壶是受力物体,桌面是施力物体。
以桌面为研究对象,桌面受到茶壶的压力,桌面是受力物体,茶壶是施力物体。
实验探究——作用力与反作用力的关系
实验现象:一个弹簧测力计的示数与其互拉的另一个弹簧测力计的示数相等,一个测力计的示数变化时,互拉的另一个测力计的示数也随之变化。
作用力和反作用力的概念
(1)物体间相互作用的力,也称为作用力和反作用力,如果把其中一个力叫做作用力,则另一个力叫做反作用力。
(2)作用力和反作用力的特点:总是同时产生,同时消失,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,分别作用在两个物体上。
作用力与反作用力的关系:大小相等,方向相反,且在同一条直线 上,但分别作用在两个物体上。
物体A
物体B
施力物体
受力物体
作用力
受力物体
施力物体
反作用力
物体间力的作用是相互的
物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。彼此间的力分别叫做作用力与反作用力。
课堂总结
两个相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,分别作用在两个物体上
力的三要素和力的示意图
力的作用的相互性
力的示意图的表述和画法
两个相互作用力同时产生、同时消失
力
力的三要素:大小、方向、作用点
施力物体同时也是受力物体
课堂训练
1.人推车前行,人对车有推力作用,同时,车对人也有推力作用,这两个力的三要素( )
A.完全相同
B.大小和方向都不同,作用点相同
C.大小、作用点相同,方向相反
D.大小相同,方向和作用点都不同
D
2.踢足球是很多人热爱的运动,下列与踢球有关的说法
正确的是( )。
A.踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用;
B.只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同;
C.踢出去的球在空中运动时,没有受到任何力的作用;
D.守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
D
3.兵乓球比赛时,球员将迎面飞来的球扣回,这一现象表明球受到的作用力改变了球的___________,该力的施力物体是______。
运动状态
球拍
4. 物体静止在水平桌面上,请在图中画出该物体所受支持力的示意图。
5.小强用120 N的拉力,作用在小车上的A点,沿与水平方向成45°角斜向右上方拉车,请在图中画出此拉力的示意图。
A
F = 120 N
45°
谢谢