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【教学结构】
力
一.对力的概念的理解应注意以下几点：
1.在物理学中，力是指一个物体对另一个物体的作用。两个物体是否有相互作用，要从力的作用效果来考虑，即：是否改变了物体的运动状态，或是否改变了物体的形状。只要有一个效果出现，就表明了两个物体间存在着相互作用的力。
2.力的三个属性
(1)力的物质性：对于任何一个力，它既有受力物，也同时存在施力物，只有受力物而没有施力物，或只有施力物而没有受力物的力是不存在的，也就是说，没有物体就不会有力的作用，孤立的一个物体也不会出现力的作用，力是不能离开物体而单独存在，即“有力必有物”这一点是分析物体受力时最重要的原则。例如，踢出去的足球，在空中飞行的过程中，球受几个力？若不考虑空气对它的作用，足球只受一个地球对它竖直向下的吸引力
——重力，但往往有些同学认为除重力外球还受两个力，一个是脚给它的力；另一个是向前冲的力。首先弄清此题是研究被踢出以后在空中飞行过程中的受力情况，此时脚已脱离了球，所以该力已不存在；那么能够找出向前冲力的施力物吗？显然，这个冲力施力物也是找不到的，所以，球在空中飞行过程中，也不存在一个向前的冲力。
(2)力的相互性：在发生力的作用时，相互作用的两个物体同时受到了力的作用，即甲对乙有力的作用的同时，乙对甲也有力的作用，受力物体同时也是施力物体，参与力的作用的物体总是“一身兼二职”。作用与反作用，它们同时产生，同时消失，没有先后之分，但是在研究问题时，我们把前者叫做受力物体后者叫做施力物体。
(3)力的矢量性：力不只是有大小而且也是具有方向的物理量，这也是分析物体受力时重要原则之一。例如：重力总是竖直向下；压力总是垂直于受力物体的表面；浮力总竖直向上的；绳子的拉力总是沿着绳作用的。所以在谈力的问题时，一定要说明它的方向。最后还要指出，物体对物体的作用方式可分为两大类：一类是物体间直接接触，并且发生相互作用而产生的力，如拉力、推力和压力等；另一类是物体间不用直接接触也会产生力，如重力、电场力和磁场力等(以后逐渐要学到)，因此，物体之间无论接触与否均可能有力的作用。
二.力的作用效果
力作用在物体上可以产生两种效果：(1)力可以改变物体的运动状态。物体运动方向的改变或速度大小的改变，都是物体的运动状态发生了改变。当物体的运动状态发生改变时，一定是受到了力的作用。例如：汽车出站、进站或直线变曲线，都是由于受到力的缘故。(2)力可以改变物体的形状。例如：用力拉一根皮筋，皮筋被拉长；用力挤压皮球，皮球变瘪等，都是在力的作用下，物体发生了形变。力对物体的作用效果跟三个因素有关，即：力的大小、力的方向和力的作用点。并称之为──力的三要素。在这三要素中，只要有一个因素不同，力的作用效果都会不同。
三.力的图示和力的示意图
用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法叫做力的图示。具体的做法是：用线段的起点表示力的作用点；用线段的长短表示力的大小(为了精确表示出力的大小，还要在图示中附出标度，指出某一长度表示多少牛的力)；用线段末端的箭头表示力的方向。例如：用100牛的力，沿水平方向向右拉车，画出拉力的图示。答案如图(1)所示。
在某些情况下，我们只需定性地表示出一个物体的受力情况，而不需要精确地表示出力的具体大小，在这种情况下，可以画出力的示意图。做法是用线段的起点表示力的作用点，用带箭头的线段表示力的方向，而对线段的长度无精确的要求。例如：放在地面静止不动的物体受到重力和支持力，画出这两个力的示意图，答案如图(2)所示，力的图示和力的示意图，是以后研究物理问题常用的方法，所以必须要掌握它。
四.对重力的理解
1.重力产生的原因是：由于地球的吸引而使物体受到的力。地球周围的一切物体都要受到重力作用。重力的施力物体是地球。重力是非接触力(场力)的一种──两物体不接触也可相互作用。2.重力的三要素是：(1)重力的方向总是竖直向下。竖直方向是指与水平面垂直的方向。不能把竖直方向说成是垂直方向。(2)重力的作用点叫做物体的重心。规则均匀的物体的重心在它的几何中心上(粗细均匀的棒的重心在它的中点；球的重心在球心；方形薄板的重心在两条对角线的交点)在作重力的图示时，力的作用点应画在物体的重心上。(3)重力的大小跟物体的质量有关，在同一地点，质量越大物体受到的重力越大，即物体重力跟它的质量成正比，公式为：G=mg（m表示物体质量，G是重力,g是一个常数,g=9.8牛/千克，即质量是1千克的物体，受到重力是9.8牛)。3.重力和质量是不同的物理量，不能将二者混为一谈。(1)质量和重力含义不同。质量是表示物体含物质多少的物理量，重力则是一个力，是地球与物体间的相互作用，是由于地球对物体有吸引而产生的。(2)质量是常量，只要物体确定，它所含物质的多少不变(不随环境、条件、地理位置等等因素变化而增减)，质量是标量，只有大小没有方向；重力是矢量，即有大小还有方向。(4)质量是物体惯性大小的量度(该知识以后学到)，重力是力的概念。但二者也有关系，重力与质量成正比。
五.力的测量
用来测量力的大小的仪器叫做测力计。实验室里常用弹簧秤来测量力的大小。弹簧秤的原理：在弹性限度内，弹簧伸长(或压缩)的长度跟受到的拉力(或压力)成正比。使用弹簧秤应注意以下几点：1.观察它的量程和最小刻度，所测量的力不要超过它的量程。2.测力前观察弹簧秤的指针是否指零刻度线，若指针没对准零，应调节指针使它指零。3.在测力过程中，要使弹簧秤的轴线与所测力的方向一致，防止由于弹簧与外壳摩擦而影响测量的精度。
力的合成：如果一个力F作用在物体上产生的效果，跟几个力同时作用在这个物体上产生的效果相同，那么力F就叫做这几个力的合力，这几个力都是F的分力。例如：两个小孩分别一个用5牛、一个用10牛的力同时水平向右推一个桌子，并使桌子向前移动5米，如果一个大人用15牛顿的力也可使桌子水平向右移动5米，则大人所用的力就是这两个小孩所用力的合力，求分力的合力叫做力的合成。(1) 同一直线上，方向相同力的合成是：合力的大小等于分力大小之和。F=F1+F2，合力方向跟两个力的方向相同。(2) 同一直线上，方向相反二力的合成是：合力大小为两力之差，方向跟力中较大的力方向相同。F=F1－F2（F1＞F2)(3)互成角度两个力合成，遵循平行四行形法则，以力F1与F2的图示为邻边作平行四边形，这个平行四边形的对角线就可以表示合力F的大小，它的合力大小随二力夹角的增大而减小。
【解题要点】
一.会用图示法表示力
例1.物体A重20牛。用力的图示法在图(3)中画出物体A受到的重力。
分析与解：用力的图示法表示物体A受到的重力，步骤如下：
(1)首先确定受力物体，根据力的大小选择并画出适当的标度。(2)力的作用点画在受力物体上，根据确定的标度用线段的长度表示力的大小。(3)在线段的末端画箭头，表示力的方向，将力的符号和数值标在线段末端。
物体A受到的重力20牛，标度可定为10牛，重力图示见图(4)所示。
例2.重60牛的小车，在A点受到40牛的水平向左的拉力，在图上画出重力和作用在A点的水平拉力的图示。
分析与解：在画力的图示时，重力的作用点应画在重心上，其它力如果给出具体力的作用点，那么画该力时一定要画在给出的作用点上如“A”点，若没有具体指出，则都画在重心上。若在一个物体上要画出两个以上力的图示时，标度必须是一个。物体小车受到的重力和水平向左拉力，标度定为20牛，图示见图(3)所示。
例3.质量为2千克的木块静止在斜面上，如图(6)所示，用力的图示法画出本块受到的重力。
分析与解：首先计算出本块的重力G=mg=2千克×9.8牛/千克=19.6牛再确定标度，用一定长短的线段表示9.8牛，重力的线段的起点要画在本块的重心上。重力的方向是竖直向下，答案见图(6)所示。
例4.小球A用细绳悬挂着如图(7)所示，在图中画出小球A受到的力的示意图。
分析与解：力的示意图，只是把小球A受到所有力的方向表示出来。不需要准确表示出力的大小，所以不需做标度(但二力的长短要一样)力的作用点都画在小球的重心上。答案见图(7)所示。
点评：用图示法表示力时要注意(1)力的图示和力的示意图不同，力的图示要把力的大小、方向和力的作用点都准确表示出来。(2)根据力的大小确定标度，要使表示力的大小线段是标度的整数倍。(3)表示力的线段起点要画在受力物体上，如果没有明确的要求，一般画在物体的重心上。(4)画力的示意图虽然不需严格标度，但线段长短也要粗略的能反映出力的大小关系。
二.正确对物体进行受力分析
例1.书放在水平桌面上，它受到的力是（ ）
A.重力和它对桌面的压力 B.压力和摩擦力
C.摩擦力和桌面的支持力 D.桌面的支持力和重力
分析与解：分析书受到的力，应以书为研究对象，对它进行受力分析。书受到竖直向下的重力，它没有掉下去，是因为书还受到桌面给它竖直向上的支持力，在这两个力的作用下，书保持静止状态。因此，正确答案应选D。书对桌面的压力是桌面受到的力，而不是书受到的，研究对象选错了，所以，选项A和B是错误的。又因为书放在水平桌面上，它和桌面之间没有相对运动和相对运动趋势，所以它也不会受摩擦力，选项C也是不对的。
例2.一只乒乓球从桌面上弹起后，乒乓球在空中的受力情况是(不计空气的作用力)( )
A.只受重力作用 B.只受桌面对它的力的作用
C.同时受重力和桌面对它的支持力 D.不受任何力的作用
分析与解：分析物体受力时，一定要在选好研究对象的同时，还要弄清研究对象在什么状态下的受力情况。本题是研究乒乓球离开桌面后在空中的受力情况，所以桌面对它的支持力已经不存在，答案B、C都是错的，因为在地球上的一切物体都要受重力作用，因此D也是错的。本题的正确答案应选A。
例3.用绳子系住水桶，手拿绳子从井中向上提水，此时手受到了向下的力，这个力的施力物体是（ ）
A.水 B.水和桶 C.绳子 D.地球
分析与解：本题是研究手通过绳子提水过程中，手受到向下力的施力物是谁？因为是绳子与手直接发生相互作用，而不是桶更不是水，所以手受到向下拉力的施力物是绳子，该题的正确答案是C。
点评：在分析物体受力时，一定要认真审题，通过审题弄清三点：第一：本题的研究对象是谁？第二：研究对象此时的状态是什么？第三：除了重力外还有哪些物体与它直接或间接的发生相互作用？对物体进行受力分析时，只对研究对象进行受力分析，而不分析它对别的物体所施加的力。
三.会正确分析问题
例1.一架天平的标量范围是200克，用它能否称一个重4.9牛的物体？
分析与解：这是一道质量和重力知识的综合题。由公式G=mg算出m，若m＞200克，则不行，若m≤200克则可行。该题可以用两种方法求解。
解法一：∵G=mg
∴
∵500克＞200克
∴不能
解法二：G=mg=0.2千克×9.8牛/千克=1.96牛 ∵1.96牛＜4.9牛 ∴不能
答：不能用该天平称重4.9牛的物体。
例2.用15牛的力提起质量是1千克的物体，求物体受到的合力。(g=10牛/千克)
分析：以物体为研究对象，该物体受两个力的作用：竖直向下的重力和竖直向上的拉力。当两个力的方向相同时，F合=F1+F2；当两个力的方向相反时，F合=F大－F小，合力方向与F大的方向一致。
解：∵G=mg=1千克×10牛/千克=10牛，F拉=15牛
∴F合=F拉－G=15牛－10牛=5牛 方向竖直向上
答：该物体受到的合力大小为5牛，方向与拉力方向相同。
例3.现在一块体积40厘米3的铜块( )，能否挂在量程只有4牛顿的弹簧秤下？如果能，弹簧秤的读数应是多少？
分析：该题为一道综合题，它涉及密度、质量、重力与弹簧秤等知识，所以要将这些知识综合来考虑才能解出答案。
解：
G=mg=0.356千克×9.8牛/千克=3.49牛 ∵3.49牛＜4牛 ∴可以
答：体积为40厘米3的铜块可以挂在量程为4牛顿的弹簧秤下,弹簧秤的读数为34.9牛。
点评：解决物理问题的前题，首先要会正确分析问题，并且要会运用所学的知识将题目所叙述的物理过程联系起来，这是今后解决问题的关键，所以，在物理学习中，一定要重视基础知识的学习。
【课余思考】
1.如图所示，A物体重4牛顿，B物体重6牛顿，叠放在水平桌面上，分别画出它们的受力图。
2.一根弹簧原长10厘米，受到20牛顿拉力时，弹簧的长度是12厘米，则弹簧伸长
厘米。若使弹簧伸长到15厘米，则需要用 牛顿的拉力(在弹性限度内)
【同步练习】
一.选择题
1.下列说法中正确的是( )
A.对于一个力，不可能只有受力物体，没有施力物体
B.物体不接触，就一定没有力的作用
C.施力物体同时也一定是受力物体。
D.人用力推墙，人先对墙有推力，墙后对人有推力
2.下列现象中，物体运动状态没有改变的是（ ）
A.发动汽车使它从静止变为运动
B.汽车急刹车从运动变为静止
C.降落伞从空中匀速下落
D.石块从空中下落得越来越快
３.用天平和弹簧秤称量同一个物体，把物体从地球拿到月球上称量时（ ）
A.天平称量结果将变小，弹簧秤的示数不变
B.天平、弹簧秤测量的结果都变小
C.弹簧秤的示数变小，天平示数不变
D.天平、弹簧秤测量的结果都不变
4.如图所示，比较F1和F2两个力的大小，正确的是（ ）
A.F1=F2 B.F1＜F2
C.F1＞F2 D.无法判断
5.同一直线上的两个力的合力为1000牛，其中一个力的大小为400牛，则另一个力的大小( )
A.一定是600牛 B.可能等于600牛 C.可能等于1400牛 D.可能大于1400
6.静止在水平桌面上的一个茶杯，它受到的力有（ ）
A.重力 B.重力、支持力 C.重力、支持力和摩擦力 D.压力和摩擦力
7.放在斜面上的物体重10牛，如图中是几个同学用力的图示法画出它受到的重力，其中正确的图是（ ）
二.填空题
8.正在空中运动的物体，除受到空气阻力的作用外，还受到 力作用，这个力的施力物体是 。若该物体的质量是1千克，则这个力的大小为 。
9.放在水平地面上的木箱重400牛，人站在木箱上，本箱受到向下的合力为900牛，则人对木箱的压力是 牛。
10.用手拍桌子，桌子受到手施加给它的力，同时手也感到痛，这是因为 ，上述现象表明 。
11.重60牛的铜块的质量是 ,若铜块与铁所受重力之比是3∶1，则铜块与铁块质量之比是 ，铁块的质量是 。
(g取10牛/千克，ρ铜=8.9克/厘米,ρ铁=7.9克/厘米)
12.跳伞运动员从飞机上向下跳伞，在张开伞的瞬间，伞绳对跳伞员竖直向上的拉力是2000牛，跳伞员受到的重力800牛，那么跳伞员所受的合力是 ，方向 。
三.作图题
13.画出图中作用在小车上的与地面成30°角，大小是60牛的拉力。
14.画出图中，球静止在光滑的水平面上，球受力的示意图。
四.计算题
15.有一铜块，在弹簧秤上测得其重力为3.92牛，能否用称量范围是500克的天平测量它的质量？
16.一条绳子最大能承受490牛的拉力，使用这条绳子能不能提起体积是5分米3的铁块？
(  )
【单元点评】
力的概念是物理学中最基本也是最重要的概念之一，它贯串在整个物理学中，是学好物理的基础。理解力的概念是本章的重点，也是难点。所以一定要掌握力的基本概念。合力的概念也是本章中的重要概念。同一直线上二力的合成是本章重要的规律，应通过实验对具体事例分析进一步来理解合力概念，后面的学习中要经常运用此规律分析解决问题，所以要掌握。在基本技能方面，要求会用弹簧秤测力，会用力的图示法表示力，会画力的示意图，还要初步学会分析物体受力的方法。
参考答案：
一.1. A、C 2. C 3.C 4.C 5.B、C 6.B 7. B
二.8. 重、地球、9.8 9. 500 10. 手也受到了桌子施加的力；力的作用是相互的。
11. 6千克、3∶1、2千克 12. 1200牛、竖直向上。
三.13.
14.
四.
15.
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