物理力学力的概念课件.ppt

1、 一个物体受到力的作用，一定有另外的物体施加这种作用.前者是受力物体，后者是施力物体.只要有力发生，就一定有受力物体和施力物体.有时为了方便，只说物体受到了力，而没有指明施力物体，但施力物体一定是存在的.力的大小力的大小可以用测力计（弹簧秤）来测量.在国际单位制中，力的单位是牛顿牛顿，简称牛牛，符号是N N.能够影响力的作用效果的因素有力的大小，力的方向,还有力的作用点.力的大小、方向、作用点叫做力的三要素力的大小、方向、作用点叫做力的三要素. .力的图示力的图示图中的力的图示表示作用在小车上的力为 ，方向 .有时只需要画出力的示意图示意图，即只在图中画出力的方向方向，表示物体在这个方向上受到

2、了力.100N水平向左力的种类 各种力可以用两种不同的方法来分类.一种是根据力的性质性质来分类的，如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等等；另一种是根据力的效果效果来分类的，如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等. 今后我们还会遇到根据效果来命名的力的名称.力学中经常遇到的有重力重力、弹力弹力、摩擦力摩擦力. 地球上一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力重力.一个物体受到10N的重力，也可以说这个物体的重量重量是10N. 重力的大小可以用弹簧秤测出.物体静止时对弹簧秤的拉力（图甲）或压力（图乙），大小等于物体受到的重力.用悬绳挂着的静止物体，用静止的水平支持物支持的

3、物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力. 在已知物体质量的情况下，重力的大小可以根据关系式G=mg计算出来，式中 g=9.8N/kg，表示质量是1kg的物体受到的重力是9.8N. 重力不但有大小大小，而且有方向方向.悬挂物体的绳子静止时总是竖直下垂的，由静止开始落向地面的物体总是竖直下落的，可见重力的方向是重力的方向是竖直向下的竖直向下的.一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心重心.重心重心质量均匀分布的物体（均匀物体），重心的位置只跟物体的形状有关.有规则形状的均匀物体，它的重心就在几何中心

4、上.例如，均匀直棒的重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心在轴线的中点.质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化.起重机的重心随着提升物的重量和高度而变化. 不规则薄板的重心位置可以用悬挂法求出. 返回被拉长或被压缩的弹簧对跟它接触的小车产生力的作用，可以使小车运动起来. .被弯曲的细木棍或细竹竿对跟它接触的圆木产生力的作用，可以把圆木推开. .发生弯曲的跳板对跟它接触的运动员产生力的作用，可以把运动员弹起来. .物体的伸长、缩短、弯曲等等，总之物体的形状或体积的改变，叫做形变形变. .上面的例子说

5、明，发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力弹力. .地球对物体产生重力，并不需要地球和物体直接接触。弹力则不同，弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间 放在水平桌面上的书，由于重力的作用而压迫桌面，使书和桌面同时发生微小的形变.书由于发生微小的形变，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；桌面由于发生微小的形变，对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力.静止地放在倾斜木板上的书，由于重力的作用也压迫木板，它们都发生微小形变，致使书对木板有垂直于木板斜向下方的压力F1，木板对书有垂直于书面斜向上方的支持力F2. .可见，通常

6、所说的压力和支持力都是弹力. .压力的方向总压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体直于支持面而指向被支持的物体. .挂在电线下面的电灯，由于重力的作用而拉紧电线，使电灯和电线同时发生微小的形变. .电灯由于发生微小的形变，对电线产生竖直向下的弹力F1，这就是电灯对电线的拉力；电线由于发生微小的形变，对电灯产生竖直向上的弹力F2，这就是电线对电灯的拉力. .可见，通常所说的拉力也是弹力，绳的拉力是绳对所拉物绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向体的弹力，方向总是沿着绳而指

7、向绳收缩的方向. . 胡克定律 弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失. .对于拉伸形变拉伸形变（或压缩压缩形变形变）来说，伸长（或缩短）的长度越大，产生的弹力就越大. .例如弹簧伸长或缩短的长度越大，弹力就越大. .对于弯曲形变弯曲形变来说，弯曲得越厉害，产生的弹力就越大. .把弓拉得越满，箭就射出得越远. . 用力扭横杆，可以使金属丝发生扭转形变扭转形变. .扭转得越厉害，产生的弹力就越大. . 把一根弹簧悬挂起来，下面挂上砝码，量出弹簧伸长的长把一根弹簧悬挂起来，下面挂上砝码，量出弹簧伸长的长度度. .然后分别挂上两个、三个、四个相同的砝码，并分别然

8、后分别挂上两个、三个、四个相同的砝码，并分别量出弹簧伸长的长度量出弹簧伸长的长度. .弹簧的弹力跟砝码所受的重力大小弹簧的弹力跟砝码所受的重力大小相等，由此可知，弹簧的弹力跟弹簧伸长的长度的关系相等，由此可知，弹簧的弹力跟弹簧伸长的长度的关系. .若在弹簧的上面放砝码，同样可以知道，弹簧的弹力跟弹若在弹簧的上面放砝码，同样可以知道，弹簧的弹力跟弹簧缩短的长度的关系簧缩短的长度的关系. .实验表明：弹簧弹力实验表明：弹簧弹力F F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度度x x成正比成正比. .写成公式就是写成公式就是F=kxF=kx.这个规律是英国科学家胡克发现的，叫做胡

9、克定律胡克定律.式中k是比例常数，叫做弹簧的劲度系数劲度系数，简称为劲度劲度. .劲度是一个有单位的量.在国际单位制中，F的单位是N，x的单位是m，k的单位是N/m.劲度在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力.不同的弹簧，劲度并不相同.弹簧的劲度跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧丝的粗细等有关系，弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧的劲度大.胡克定律有它的适用范围.物体的形变过大，超出一定限度时，即使撤去外力，物体也不能完全恢复原状，这个限度叫做弹性限度弹性限度.胡克定律在弹性限度内适用.弹性限度内的形变叫做弹性弹性形变形变. 返回滑动摩擦滑动摩擦 摩擦力也是在两个互相接触的物体之间产生的。

10、一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力滑动摩擦力. .其中是比例常数，叫做动摩擦因数动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体之间的动摩擦因数也不同.动摩擦因数还跟接触面的情况（如粗糙程度）有关.在相同的压力下，动摩擦因数越大，滑动摩擦力就越大.动摩擦因数是两个力的比值，没有单位.滑动摩擦力的方向总跟接触面滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动相切，并且跟物体的相对运动的方向相反的方向相反. .实验表明：滑动摩实验表明：滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟擦力跟压力成正比，也就是

11、跟一个物体对另一个物体表面的一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比垂直作用力成正比. .这叫做滑动这叫做滑动摩擦定律摩擦定律. .用用F F表示滑动摩擦力表示滑动摩擦力的大小，用的大小，用FNFN表示压力的大小，表示压力的大小，那么那么F=FNF=FN几种材料间的动摩擦因数 除了滑动摩擦，还有滚动摩擦.滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦.滚动摩擦比滑动摩擦小得多，滚动轴承就是利用滚动摩擦小的事实制成的. 【例题例题】在东北的冬季伐木工作中，许多伐下的木料被装在雪橇上，用马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运送出去.一个有钢制滑板的雪橇，上面装着木料，总重量为4.9104N.在水

12、平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？分析分析 雪橇（包括木料）在水平方向受到两个力的作用：马对雪橇的拉力F1，冰道对雪橇的滑动摩擦力F2（分析雪橇的受力情况）.在这两个力的作用下，雪橇匀速前进（明确雪橇的运动情况）.根据二力平衡的条件,F1和F2大小相等，方向相反，即F1=F2.滑动摩擦力F2的大小可以由滑动摩擦定律F2=FN求出.其中FN的大小等于雪橇的总重量G，即FN=G；钢和冰之间的动摩擦因数的数值可在表中查出：=0.02. 重量G是已知的，由此可求出F2，进而求出马的拉力F1.解答解答 已知已知G=4.9G=4.9104N104N，=0.02=0.02，求拉力

13、，求拉力F1.F1.F1=F2=FN=G.F1=F2=FN=G.代入数值得代入数值得 F1=0.02F1=0.024.94.9104N =980N104N =980N马要在水平方向用马要在水平方向用980N980N的力，才能够拉着雪橇的力，才能够拉着雪橇匀速前进匀速前进. .静摩擦 我们用不大的水平力在水平地板上推箱子，虽然箱子应该沿着力的方向运动，有相对于地板运动的趋势，但箱子并没有动，就是因为箱子跟地板之间发生了摩擦.这个摩擦力和推力都作用在箱子上，它们的大小相等，方向相反，彼此平衡，因此箱子保持不动.这时发生的摩擦叫做静摩静摩擦擦.静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反动趋势的方向相反. . 逐渐增大对箱子的推力，如果推力还不够大，箱子仍旧保持不动.静摩擦力跟推力仍旧彼此平衡.可见静摩擦力随着推力的增大而增大.但是静摩擦力的增大有一个限度，静摩擦力的最大值Fm叫做最大静摩擦力最大静摩擦力.推力超过最大静摩擦力，就可以把箱子推动了.最大静摩擦力等于使箱子刚要运动所需的最小推力.两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间，即0FFmax.结束谢谢观赏！