高一物理基本概念——第2章-力和力的平衡.docVIP

高中物理基本概念

高一第一学期第二章力和力的平衡

第2章力和力的平衡

A、生活中常见的力

一、力

1、力是物体对物体的相互作用。

2、力的作用效果

（1）使物体发生形变

（2）改变物体的运动状态

3、单位：牛顿（N）

4、力是矢量

力的图示法

二、常见的力

1、重力

（1）产生原因：物体由于受到地球的吸引而产生的力。

（2）作用点：重心

重心的位置与形状和质量的分布情况有关，可能在物体上，也可能在物体外。

（3）方向：竖直向下

（4）大小：

G=mg（g为重力加速度）

如何观察微小形变？

2、形变和弹力

形变：物体形状的变化。

有弹性形变和范性形变。

物体受到力的作用，一定会发生形变。

（1）产生原因：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对使之形变的物体产生的力。

产生条件：

a、物体需直接接触；

b、发生弹性形变。

从性质上讲，拉力、推力、压力、支持力都是弹力。

（2）作用点：接触点或接触面

（3）方向：指向使物体恢复原状的方向。

一般情况下：

与接触面垂直或沿绳的方向。

（4）弹力的大小(实验探究)

弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟形变量成正比，弹力的方向跟形变量的方向相反。

（k：弹簧的劲度系数，单位：N/m）

3、摩擦力

（1）定义：直接接触的两物体间有相对运动或相对运动趋势时，在两物体的接触面之间会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的作用力，这个力叫摩擦力。

产生条件：

①两物体直接接触；

②发生弹性形变;

③接触面粗糙；

④有相对运动或相对运动趋势。

可分为静摩擦力和滑动摩擦力。

（2）作用点：接触面或接触点上

（3）方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反。

（4）大小：

（a）静摩擦力的大小

与相对运动趋势的强弱有关，

一般根据物体的平衡条件判断。

与相对运动趋势的强弱有关，

一般根据物体的平衡条件判断。

滑动摩擦力的大小与什么因素有关？

摩擦力的大小跟压力大小、接触面的粗糙程度有关；

与接触面的大小、速度的大小无关。

（b）滑动摩擦力的大小：

滑动摩擦力的大小跟正压力成正比。

μ：是比例常数，叫做滑动摩擦因数

N：正压力（与接触面垂直的压力）

滑动摩擦因数与接触面的材料、粗糙程度有关。

B、力的合成

一、共点力

作用点或作用线相交与同一点的几个力,叫做共点力。

二、合力和分力

如果一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。

三、力的合成

1、力的合成：求几个力的合力。

思想方法：等效替代

2、同一直线上共点力的合成

3、互成任意角度的两个力的合成

（1）实验：研究共点力的合成

（2）合成法则：平行四边形定则

用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，合力F的大小和方向就可以用F1、F2所夹的对角线来表示。

平行四边形定则是一切矢量的合成法则。

（3）作图法和计算法求合力

4、合力的大小与两个分力的大小及它们间夹角的关系

小结：

当F1、F2大小一定时，合力Ｆ随F1、F2之间的夹角增大而减小。

取值范围：

合力可以大于任何一个分力，也可以小于任何一个分力，或等于某一个分力。

5、两个以上共点力的合成

附：力的合成(实验)

研究共点力的合成

[实验目的]研究合力与两个分力的关系。

[实验原理]利用等效法，两个力共同作用使橡皮筋伸长到结点O，一个力作用也使橡皮筋伸长到结点O，这一个力就是前两个力的合力。(验证性实验)

[实验器材]图板、图钉、白纸、橡皮筋、弹簧称(2个)、刻度尺、量角器。

[实验步骤]

1、用图钉把白纸固定在水平桌面的方木板上。

2、用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，橡皮筋的另一端拴上两个细绳套。

3、用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，将结点拉到某一位置O，记录两弹簧秤的读数F1和F2，用铅笔描下O点位置及此时两条细绳的方向。

4、只用一只弹簧秤钩住细绳套，将橡皮筋的结点拉到同一位置O。记下此时秤的示数F′及细绳的方向。

5、用铅笔和刻度尺从O点沿两条细绳的方向画直线，按选定的标度作出F1和F2的图示，以F1和F2为邻边作平行四边形，两邻边所夹的对角线即F的图示。按同样的标度，作出F′的图示，比较F和F′的大小和方向。

6、改变F1和F2的大小和夹角再做一次，得出结论。

[注意事项]

1、实验前，应对弹簧秤进行调零，实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时要进行估读。

2、应使两种情况下结点到达同一位置。

3、作图时，标度的选取应恰当。

[误差分析]

１、主要来源于读数、作图。

２、为减少误差应给弹簧秤调零、实验中弹簧秤必须保持与木板