(复习上课用)第三章相互作用.ppt

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1、复习课：第三章相互作用复习基基本本概概念念：力力重力重力弹力弹力摩擦力摩擦力力的合成力的合成力的分解力的分解平行四力形定则平行四力形定则（三角形定则）三角形定则）正交分解法正交分解法力力：1 1、概念、概念：力是物体力是物体力是物体力是物体与物体与物体与物体与物体间的相互作用间的相互作用间的相互作用间的相互作用2 2、作用效果：、作用效果：1 1 1 1）、使物体发生形变）、使物体发生形变）、使物体发生形变）、使物体发生形变 2 2 2 2）、改变物体的运动状态。）、改变物体的运动状态。）、改变物体的运动状态。）、改变物体的运动状态。3 3、力的性质：、力的性质：1 1 1 1）、物质性：不能

2、离开物体而存在）、物质性：不能离开物体而存在）、物质性：不能离开物体而存在）、物质性：不能离开物体而存在 2 2 2 2）、相互性：不能离开施力物体和受力物体而单）、相互性：不能离开施力物体和受力物体而单）、相互性：不能离开施力物体和受力物体而单）、相互性：不能离开施力物体和受力物体而单 独存在，独存在，独存在，独存在，施力物体和受力物体总是同时存在施力物体和受力物体总是同时存在施力物体和受力物体总是同时存在施力物体和受力物体总是同时存在。3 3 3 3）、力力独立性：一个力作用在某个物体上产生的独立性：一个力作用在某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用无关。效果，与这个物体是否

3、受到其他力的作用无关。大小大小用弹簧秤测量用弹簧秤测量用弹簧秤测量用弹簧秤测量 单位：牛单位：牛单位：牛单位：牛 N N N N方向方向作用点作用点矢量矢量(1 1)、力的图示、力的图示(2 2)、力的示意图、力的示意图精确表示（大小、方向、作用点）精确表示（大小、方向、作用点）粗略表示（方向、作用点）粗略表示（方向、作用点）（即表示这个物体在这个方向受到了力）（即表示这个物体在这个方向受到了力）思考：要具体描述作用在物体上的一个力，我们思考：要具体描述作用在物体上的一个力，我们可以采用什么样的办法？可以采用什么样的办法？力力：4、力的三要素力的三要素:1 1、重力就是重量、重力就是重量：是由

4、地球吸引而使物体受到的力。是由地球吸引而使物体受到的力。特点：特点：1 1）、重力是非接触力）、重力是非接触力 2 2）、重力的施力物体是地球）、重力的施力物体是地球2 2、重力的大小、重力的大小：G=mgG=mgg=9.8 N/kgg=9.8 N/kg3 3 重力的重力的方向方向：竖直向下竖直向下重重力力:4 4 重力的作用点：重力的作用点：重心重心（重力的重力的等效作用点等效作用点）.（3 3）、重心的位置可以在、重心的位置可以在物体上也可以在物体外物体上也可以在物体外（1 1 1 1）、形状规则、形状规则、形状规则、形状规则、质量均匀分布的物质量均匀分布的物质量均匀分布的物质量均匀分布的

5、物体，它的重心在其体，它的重心在其体，它的重心在其体，它的重心在其几何中心处几何中心处几何中心处几何中心处。（2 2 2 2）、质量分布不均匀、质量分布不均匀、质量分布不均匀、质量分布不均匀的物体，重心的位置除了的物体，重心的位置除了的物体，重心的位置除了的物体，重心的位置除了跟物体的跟物体的跟物体的跟物体的形状形状形状形状有关外，还有关外，还有关外，还有关外，还跟物体内跟物体内跟物体内跟物体内质量的分布质量的分布质量的分布质量的分布有关。有关。有关。有关。重重力力:重心重心影响重心的因素：影响重心的因素：质量分布和形状质量分布和形状有时候可以将物体看作有时候可以将物体看作质量集中于重心的质点

6、质量集中于重心的质点1 1、形变：、形变：物体在力的作用下形状或体积发生的改变。物体在力的作用下形状或体积发生的改变。（伸长、缩短、弯曲、扭转等等）（伸长、缩短、弯曲、扭转等等）形变弹弹力力:形变的种类形变的种类 1 1 弹性形变弹性形变：物体在：物体在形变形变后撤去作用力时能够恢复原状。后撤去作用力时能够恢复原状。2 2 非弹性形变非弹性形变：物体在：物体在形变形变后撤去作用力时不能够恢复原后撤去作用力时不能够恢复原状。状。如果形变过大，超过一定限度，物体的如果形变过大，超过一定限度，物体的形状将不能形状将不能完全完全恢复，这个限度叫做恢复，这个限度叫做弹性限度弹性限度1 1、定义：、定义：

7、、定义：、定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。跳板跳板受到受到运动员向下运动员向下的作用的作用跳板跳板发生了形变发生了形变跳板跳板对对运动员运动员产生了弹力产生了弹力2 2、作用过程、作用过程施力物体：施力物体：发生形变的物体发生形变的物体受力物体：受力物体：与施力物体接触，使它发生形变，并阻与施力物体接触，

8、使它发生形变，并阻碍其恢复原状的物体碍其恢复原状的物体弹弹力力:3 3 弹力产生的条件弹力产生的条件弹力产生的条件弹力产生的条件发生弹性形变发生弹性形变发生弹性形变发生弹性形变相互接触相互接触相互接触相互接触(互相挤压拉伸或扭曲互相挤压拉伸或扭曲互相挤压拉伸或扭曲互相挤压拉伸或扭曲)接触力接触力弹弹力力:4 4 弹力的方向弹力的方向弹力的方向弹力的方向：指向物体恢复形变的方向。指向物体恢复形变的方向。与物体的形变方向相反与物体的形变方向相反曲面与平面接触曲面与平面接触NNN曲面与平面间弹力方向：曲面与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体弹弹力力:各种接触面间

9、的弹力方向判断各种接触面间的弹力方向判断:垂直于接触面，指向受力物体垂直于接触面，指向受力物体点与平面接触点与平面接触NN点与平面间弹力方向：点与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体光滑斜面ABNANB各种接触面间的弹力方向判断各种接触面间的弹力方向判断弹弹力力:点与曲面接触点与曲面接触点与曲面间弹力方向：点与曲面间弹力方向：与过接触点的切面垂直并指向受力物体与过接触点的切面垂直并指向受力物体N1N2半球形的碗ABNANB触面间的弹力方向判断触面间的弹力方向判断弹弹力力:曲面与曲面接触曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向：曲面与曲面间弹力方向：与过接触点的公切

10、面垂直并指向受力物体与过接触点的公切面垂直并指向受力物体半球形的碗NABNNB对A各种接触面间的弹力方向判断各种接触面间的弹力方向判断弹弹力力:对于微小形变，用假设推理法对于微小形变，用假设推理法对于微小形变，用假设推理法对于微小形变，用假设推理法A B光滑水平面并排放着静止的木块A、B假设A、B间有弹力以B为研究对象，B受力：GN地NABB不可能静止，所以A、B间没有弹力弹力有无的判断弹力有无的判断弹弹力力:判断球与斜面间有无弹力假设球与斜面间有弹力以球为研究对象，球受力：GTN斜面球球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力弹力有无的判断弹力有无的判断弹弹力力:光滑球静止在水平地面假设球与木块间

11、有弹力以球为研究对象，球受力：GNN木块球球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力弹力有无的判断弹力有无的判断弹弹力力:1 1、内容、内容、内容、内容：弹簧发生弹性形变时，弹弹簧发生弹性形变时，弹弹簧发生弹性形变时，弹弹簧发生弹性形变时，弹力的大小力的大小力的大小力的大小F F跟弹簧伸长（或缩短）跟弹簧伸长（或缩短）跟弹簧伸长（或缩短）跟弹簧伸长（或缩短）的长度的长度的长度的长度 x x成正比。成正比。成正比。成正比。胡克定律胡克定律实验：探究弹力和弹簧伸长的关系实验：探究弹力和弹簧伸长的关系2、公式公式：F k x 其中：其中：k弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数 单位：牛每米，单位：牛每米，符号符号

12、N/m x弹簧弹簧伸长（或缩短）伸长（或缩短）的长度的长度弹弹力力:胡克定律胡克定律注意几点：注意几点：1 1 1 1 定律定律定律定律成立条件：只能计算轻弹簧的弹力，且成立条件：只能计算轻弹簧的弹力，且成立条件：只能计算轻弹簧的弹力，且成立条件：只能计算轻弹簧的弹力，且在弹性限度内。在弹性限度内。在弹性限度内。在弹性限度内。2 2 2 2 k k k k是是是是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软软软软”“”“”“”“硬硬硬硬”程度，是由弹簧本身的性质即材料程度，是由弹簧本身的性质即材料程度，是由弹簧本身

13、的性质即材料程度，是由弹簧本身的性质即材料 、长度、粗细等决定，与力的大小无关。长度、粗细等决定，与力的大小无关。长度、粗细等决定，与力的大小无关。长度、粗细等决定，与力的大小无关。k k k k越大表越大表越大表越大表示示示示弹簧就弹簧就弹簧就弹簧就越越越越硬。硬。硬。硬。3 3 3 3 同一根同一根同一根同一根弹簧弹力大小处处相等。弹簧弹力大小处处相等。弹簧弹力大小处处相等。弹簧弹力大小处处相等。弹弹力力:轻轻绳绳与与轻轻杆杆受受力力特特点点轻绳的含义：轻绳的含义：不计质量的柔软的绳子。轻绳的受力特点：轻绳的受力特点：1、只能拉不能压；2、轻绳的拉力一定沿绳方向；3、同一根绳子张力处处相等

14、。轻轻绳绳与与轻轻杆杆受受力力特特点点轻杆的含义：轻杆的含义：不计质量不发生形变的杆轻杆受力特点：轻杆受力特点：1、可拉可压；2、杆所受的力不一定沿杆的方向；1 1定义：定义：两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力叫面上产生阻碍相对运动的力，这种力叫摩擦力摩擦力。摩擦力分类：摩擦力分类：静摩擦力静摩擦力静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力滚动摩擦力滚动摩擦力滚动摩擦力滚动摩擦力摩摩擦擦力力2 2、静摩擦力：、静摩擦力：

15、（1 1）两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力就叫做对运动，这时的摩擦力就叫做静摩擦力静摩擦力。A摩摩擦擦力力（1）相互接触）相互接触且表面粗糙且表面粗糙（3）有相）有相对运动对运动趋势趋势(2)两物体相两物体相互互挤压挤压ADFCFB例例例例1 1 1 1、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是的是的是的是()()()()BCDBCD（2 2）、静摩擦力静摩擦力产生条件产生条件例例2 2、下列图中的物体

16、都处于静止状态、下列图中的物体都处于静止状态，判断，判断ABAB间是否有间是否有静摩擦力静摩擦力。（1）（2）AB间间有有静摩擦力静摩擦力AB间间无无静摩擦力静摩擦力 判断是否有是否有静摩擦力静摩擦力方法：假如接触面很光滑，看方法：假如接触面很光滑，看是否有相对运动，如果有相对运动就说明有是否有相对运动，如果有相对运动就说明有静摩擦静摩擦力力，反之没有。，反之没有。例例3 3 物体与皮带间有物体与皮带间有静摩擦力静摩擦力的是（的是（）1 1、轻推物体、轻推物体、轻推物体、轻推物体物体不动物体不动物体不动物体不动A AF F摩摩摩摩B B相对于地面的运相对于地面的运动趋势方向动趋势方向F F摩摩

17、摩摩2 2、压在压在压在压在墙墙上上上上的的的的物体物体物体物体不下落不下落不下落不下落相对于相对于墙墙的运的运动趋势方向动趋势方向3 3、轻拉物体、轻拉物体、轻拉物体、轻拉物体 物体不动物体不动物体不动物体不动DCF F摩摩摩摩相对于木板的运相对于木板的运动趋势方向动趋势方向（3 3）、静静摩擦力摩擦力方向方向：与物体与物体相对运动相对运动趋势趋势方向相反方向相反。辨辨析析：静摩擦力是否一定阻碍物体运动？是否一定与物体运动方静摩擦力是否一定阻碍物体运动？是否一定与物体运动方静摩擦力是否一定阻碍物体运动？是否一定与物体运动方静摩擦力是否一定阻碍物体运动？是否一定与物体运动方向相反，是阻力？向相

18、反，是阻力？向相反，是阻力？向相反，是阻力？举例：举例：举例：举例：人走路脚板与地之间人走路脚板与地之间人走路脚板与地之间人走路脚板与地之间 自行车轮与地的静摩擦力自行车轮与地的静摩擦力自行车轮与地的静摩擦力自行车轮与地的静摩擦力 总结：总结：静摩擦静摩擦力与运动方向可能与运动方向可能相同，充当动力相同，充当动力；可能相反，充当阻可能相反，充当阻力力，但一定与物体，但一定与物体的的相对运动趋势相对运动趋势方方向相反，向相反，阻碍物体物体相对运动趋势相对运动趋势推力静摩擦力静摩擦力二力平衡二力平衡（4 4）、静摩擦力的大小、静摩擦力的大小：f静静=F推推推力推力F=1N （2）静摩擦力的取值范围

19、静摩擦力的取值范围为：为：0FFmax，最大，最大静摩静摩擦力擦力比滑动比滑动摩擦力摩擦力要大。要大。（1）F增大，静摩擦力也增增大，静摩擦力也增大，总有：大，总有：f静静=F推力为推力为Fmax，物体就要，物体就要运动，运动，静摩擦力静摩擦力 F静静=Fmax静摩擦力静摩擦力F静静1N推力推力F=2N静摩擦力静摩擦力F静静2N3 3、滑动摩擦力滑动摩擦力摩摩擦擦力力 （1）定义：定义：一个物体在另一个物体表面滑动一个物体在另一个物体表面滑动时产生的阻碍相对运动的力，叫滑动摩擦力。时产生的阻碍相对运动的力，叫滑动摩擦力。（2 2）滑动摩擦力的产生条件滑动摩擦力的产生条件：1 1、直接接触、直接

20、接触2 2、接触面粗糙、接触面粗糙3 3、相互挤压、相互挤压 4 4、有相对运动、有相对运动（3 3）滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向：方向：方向：沿着接触面，与相对运动方向相反沿着接触面，与相对运动方向相反VVV1 1、根据二力平衡来判断（匀速运动）、根据二力平衡来判断（匀速运动）2 2、f=Nf=N(1)N(1)N是产生摩擦力的两个物体之间的弹力是产生摩擦力的两个物体之间的弹力压力压力(2)(2)是两个物体之间的动摩擦因数是两个物体之间的动摩擦因数Vf=25NF=25N（4）、滑动摩擦力的大小、滑动摩擦力的大小：摩摩擦擦力力 、合力和分力：、合力和分力：一个力一个力(F)(F)作用的效果跟

21、作用的效果跟几个力几个力(F(F1 1、F F2 2)共同作用的共同作用的效果相同效果相同，这这个力个力(F)(F)叫做那几个力的叫做那几个力的合力合力。那。那几个力几个力叫做叫做这这个力的个力的分力分力。求几个力的合力的叫做力的合成求几个力的合力的叫做力的合成不是物体又多受了一个合力不是物体又多受了一个合力几个基本概念几个基本概念：3 3、力的合成：、力的合成：2、关系：、关系：等效替代关系力力的的合合成成以以表示这两个力的线段表示这两个力的线段为为邻边邻边作平行四边形作平行四边形,这这两个邻边之间的对角线两个邻边之间的对角线就代表就代表合力合力的大小的大小和方向。和方向。平行四边形定则平行

22、四边形定则作法：作法：F FF F1 1F F2 2o 2 2、互成角度的两个力的合成、互成角度的两个力的合成力力的的合合成成平行四边形定则平行四边形定则F1F2FF1F2F三角形定则三角形定则F1F2F或提示：一般情况下，提示：一般情况下，矢量矢量可以可以平移平移三角形定则三角形定则 两个矢量两个矢量首首尾尾相接，从第相接，从第一个矢量的一个矢量的始始端端指向第二个指向第二个矢量的矢量的末端末端的的有向有向线段就线段就表示合矢量的表示合矢量的大小和方向大小和方向.1 1 1 1、在在在在两两两两个个个个分分分分力力力力F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2大大大大小小小小

23、不不不不变变变变的的的的情情情情况况况况下下下下，两两两两个个个个分分分分力力力力的的的的夹角越大，合力越小夹角越大，合力越小夹角越大，合力越小夹角越大，合力越小。（1 1 1 1）当两个分力方向）当两个分力方向）当两个分力方向）当两个分力方向相同相同相同相同时（夹角为时（夹角为时（夹角为时（夹角为0 0 0 00 0 0 0）合力最大，合力最大，合力最大，合力最大，F F F FF F F F1 1 1 1+F+F+F+F2 2 2 2 合力与分力同向合力与分力同向合力与分力同向合力与分力同向；（2 2 2 2）当两个分力方向）当两个分力方向）当两个分力方向）当两个分力方向相反相反相反相反时

24、（夹角为时（夹角为时（夹角为时（夹角为1801801801800 0 0 0）合力最小，合力最小，合力最小，合力最小，F F F FF F F F1 1 1 1-F-F-F-F2 2 2 2 合力与分力合力与分力合力与分力合力与分力F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2中较大的同向。中较大的同向。中较大的同向。中较大的同向。（3 3 3 3）合力大小范围）合力大小范围）合力大小范围）合力大小范围 F F F F1 1 1 1-F-F-F-F2 2 2 2 F F F F F F F F1 1 1 1+F+F+F+F2 2 2 2（4 4 4 4）合力可能大于、等于、小于任一

25、分力合力可能大于、等于、小于任一分力合力可能大于、等于、小于任一分力合力可能大于、等于、小于任一分力合力与分力的大小关系合力与分力的大小关系合力与分力的大小关系合力与分力的大小关系力力的的合合成成0F1F2F3 3F4F合合多个力的合成先求先求F F1 1和和F F2 2的合力的合力F F4 4，再求，再求F F4 4与与F F3 3的合力的合力F F合合。（1 1）、二力平衡、二力平衡：两力大小相等，方向相反，：两力大小相等，方向相反，作用在作用在 同一直线上，合力为零。同一直线上，合力为零。（2 2）、三力平衡、三力平衡：任意两力的合力必定与：任意两力的合力必定与第三个力等值反向，并且在同

26、一直线上，合第三个力等值反向，并且在同一直线上，合力为零。力为零。（3 3）、多力平衡、多力平衡：其中任意（：其中任意（n-1n-1）个力的）个力的合力必定与剩下的第合力必定与剩下的第n n个力等值反向，且作用个力等值反向，且作用在同一直线上，合力为零。在同一直线上，合力为零。力力的的合合成成水平向前拉物体水平向前拉物体竖直向上提物体竖直向上提物体产生的两个作用效果产生的两个作用效果 在实际问题中在实际问题中,一个已知力究竟要怎一个已知力究竟要怎样分解样分解?力力的的分分解解按按实际效果实际效果分解分解FFF1F2力力的的分分解解GG2G1重力产生的效果重力产生的效果使物体沿斜面下滑使物体沿斜

27、面下滑使物体紧压斜面使物体紧压斜面GG2G1重力产生的效果重力产生的效果使物体紧压挡板使物体紧压挡板使物体紧压斜面使物体紧压斜面 一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解解解解GG2G1重力产生的效果重力产生的效果使物体沿斜面下滑使物体沿斜面下滑使物体紧压斜面使物体紧压斜面FFaFbab拉力拉力F产生的效果产生的效果使使a绳被拉长绳被拉长使使b绳被拉长绳被拉长FF1F2例例1 重为重为G G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为的球放在光滑的竖直挡板和倾角为 的的斜面之间斜

28、面之间,求挡板和斜面对球的作用力各多大求挡板和斜面对球的作用力各多大?解：球受到重力解：球受到重力G G、挡板弹力挡板弹力F、斜面支持斜面支持力力N，共三个力作用。共三个力作用。把重力分解为水把重力分解为水平方向的分力平方向的分力G1G1，和，和垂直于斜面方向的分垂直于斜面方向的分力力G2G2。GFNG1G2 F=GF=G1 1=G t=G tanan N=GN=G2 2=G=G/coscos 例例2 2 重为重为G G的物体的物体放在斜面上放在斜面上静止静止，求物体求物体受到受到摩擦力大小和摩擦力大小和斜面斜面对物体的支持力大对物体的支持力大小。小。解：解：把重力分解为使物把重力分解为使物体

29、平行与斜面下滑的力体平行与斜面下滑的力G1,G1,和和使物体垂直于斜面压紧斜面的使物体垂直于斜面压紧斜面的力力G2G2。f=f=G G1 1=Gsin=Gsin N=N=G G2 2=Gcos=Gcos G1 G G2fN正交分解步骤：正交分解步骤：7、力的正交分解、力的正交分解 定义：把一个已知力沿着两个定义：把一个已知力沿着两个互相垂直互相垂直互相垂直互相垂直的方向进行分解的方向进行分解建立建立xoyxoy直角坐标系直角坐标系沿沿x,yx,y轴将各力分解轴将各力分解如图所示，将力如图所示，将力如图所示，将力如图所示，将力F F沿力沿力沿力沿力x x、y y方向分解，可得：方向分解，可得：方向分解，可得：方向分解，可得：F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X例：求三个共同作用例：求三个共同作用在在O点的力点的力F1、F2与与F3三个力的合力三个力的合力.求解步骤：求解步骤：建立建立xoy直角坐标系直角坐标系沿沿x、y轴将各力分解轴将各力分解求求x、y轴上的合力轴上的合力Fx,Fy最后求最后求Fx和和Fy的合力的合力F大小：大小：方向：方向：（与（与Y轴的夹角）轴的夹角）