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第八章 力
第二节 课时2 重心及力的示意图
1.知道力的三要素。能通过实验和对生活体验的分析、归纳,了解力的三要素对力的作用效果的影响。
2.会画里的示意图,并能根据力的示意图判断力的大小、方向和作用点。
3.能找到质量分布均匀、形状规则的物体的重心,会画重力的示意图。
学习目标
踢足球时,用力越大,球飞得越远
力的大小影响力的作用效果
主攻手向下扣球,球就改变运动方向,下落
力的方向影响力的作用效果
A
B
C
在不同的作用点推门,难易程度不同
力的作用点影响力的作用效果
力的大小、方向和作用点叫做力的三要素,它们会影响力的作用效果。
新知学习
力的三要素和力的示意图
一
小 结
影响力的作用效果的因素有三个:
力的大小、方向和作用点。
在物理学中,把它们称为力的三要素。
注意:
(1)力的三要素中,只要有一个要素不同,力的作用效果就不同。
(2)利用控制变量法研究力的作用效果与力的三要素的关系。
观察下图,说出施力物体、受力物体,讨论一下怎样表示力?
力的示意图
起点表示力的作用点
沿力的方向画一条线段,用箭头表示力的方向
标出力的符号(大小和单位)
(1)用30N的力沿水平向右推箱子。
F=30N
F=30N
F=30N
最常用★★★★★
(2)画出用70N与水平地面成45°角斜向右上方拉小车的拉力示意图。
F=70N
最常用★★★★★
45°
F=70N
45°
F=70N
45°
确定受力物体
找出力的作用点
沿力的方向画带箭头的线段
标明力的符号及大小
小结:画力的示意图步骤
注意:在同一图中线段越长表示的力越大。有时还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小,这样用一根带有箭头的线段就能把力的大小、方向和作用点都表现出来。
重心
二
物体的每一部分都被地球吸引着,但对于整个物体,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。
物体的每一部分
都受到重力作用
对于整个物体,重力的作用效果就好像作用在某一点上的一个力。
等效于
1. 重心
重心是等效作用点,不是重力的实际作用点;重心的位置跟物体形状和质量的分布有关系。
①形状规则、质量分布均匀的物体,重心在它的几何中心上。
方形薄板的重心在对角线的交点上
粗细均匀的棒的
重心在中点
球的重心
在球心
G
唱片的重心在
它的圆心上。
2. 重心的位置
②质量分布不均匀、外形不规则的物体的重心
这些物体的重心不在物体上。
物体的重心是物体所受重力的等效作用点,重心可以不在物体上。
篮球的重心在球心
而不在球面上。
③在画物体受到的重力时,常把力的作用点画在物体的重心上。
为了研究问题的方便,同一物体同时受到几个力时,作用点也都画在重心上。
人受到重力
和支持力
物体受到
重力和拉力
F
质地不均匀、外形不规则物体的重心可以利用“悬挂法”确定。
①找一根细绳,在物体上找一点,用绳悬挂,待物体静止后,通过悬挂点连一条竖直线AB。
②在该竖直线外再找一点悬挂,通过悬挂点再连一条竖直线CD。
③两条直线的交点O就是不规则物体的重心。
A
B
C
D
A
B
A
B
C
D
3. 利用“悬挂法”寻找重心
物理学家经研究证明:增大支撑面或降低重心可以提高物体的稳定程度,在实际生活中人们常常要用到这些知识。
赛车车身很低,轮子相距尽量远,在快速行驶时不易翻倒。
4. 重心的应用—稳度
当不倒翁在竖立状态时,重心最低。偏离平衡位置后,重心总是升高的。因此,这种状态的平衡是稳定平衡。所以不倒翁无论如何摇摆,总是不倒的。
1.如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,使发生①、②、③、④各图中所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是( )
A.图①和② B.图①和④ C.图①和③ D.图②和③
B
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2. 关于物体的重心,下列说法中正确的是 ( )
A.重心一定在物体上
B.重心在物体的几何中心上
C.重心指物体所受重力的作用点
D.重心在物体的中间位置
C
B
3.用如图所示的水壶提水时,手应提在水壶把手的_____处;把水壶里的水灌到保温瓶中时,手应提在水壶把手的_______处(前两空选填“A”或“B”)。出现这样的差别主要是因为力的___________影响力的作用效果所导致的。
A
作用点
4.如图所示,用线将吊灯悬挂在天花板上,线对灯的拉力F=4N,请在图中画出吊灯受拉力的示意图。
F=4N