《物体间的相互作用》课件

物体间的相互作用我们周围的世界充满着相互作用物体之间相互施加力的作用，改变彼此的运动状态课程大纲相互作用的定义相互作用的类型相互作用的力学规律相互作用的应用物体之间通过力的作用而相互引力相互作用牛顿运动定律、动量定理、能机械运动、热学、光学、电磁•影响量守恒定律学电磁相互作用•强相互作用•弱相互作用•什么是相互作用？磁铁吸引推箱子握手磁铁之间的吸引力是一种相互作用，两个物推箱子时，人对箱子施加了力，箱子也对人握手时，两个人互相施加了压力，这是相互体相互影响施加了反作用力作用的例子相互作用的类型引力相互作用电磁相互作用12地球和月球之间存在引力相互作用这种作用导致月球绕地磁铁吸引铁制品是电磁相互作用的体现这种作用使电荷之球公转间相互吸引或排斥弹性相互作用摩擦相互作用34当压缩弹簧时，弹簧会产生弹力，这是弹性相互作用的一种摩擦力是物体之间接触并相对运动时产生的力，它阻碍物体表现运动引力相互作用万有引力引力大小任何两个物体之间都存在着相互引力的大小与物体的质量成正比吸引的力，这种力称为万有引力，与物体之间距离的平方成反比引力方向引力方向总是沿着连接两个物体的直线，指向对方万有引力定律万有引力定律描述了任何两个具有质量的物体之间的相互吸引力G m1引力常数质量1G=

6.674×10-11N·m2/kg2物体1的质量m2r质量2距离物体2的质量物体1和物体2之间的距离该定律指出，引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比万有引力定律是牛顿经典力学的重要基础，它解释了地球上物体的重力以及行星围绕太阳运行的原因引力相互作用的特点引力是相互吸引的，任何有质引力与物体间距离的平方成反引力与物体质量的乘积成正比引力是宇宙中普遍存在的相互量的物体之间都存在引力比，距离越远，引力越弱，质量越大，引力越强作用，它控制着行星的运动，星系的形成，以及黑洞的形成电磁相互作用磁力电力电磁波光磁力是电磁相互作用的一种表电力是电磁相互作用的另一种电磁波是电磁场的一种波动现光是一种电磁波，它在生活中现形式，它与电荷的运动有关表现形式，它与静止的电荷有象，它可以传播能量和信息扮演着重要角色，例如提供照关明和传递信息静电相互作用静电力静电力的方向静电相互作用是指由于电荷的静止分布而产生的相互作用力静电力的方向取决于带电体的电荷性质同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引当两个或多个带电体静止时，它们之间会产生一种称为静电力的作用力静电力的表现形式静电力是一种非接触力，它表现为带电物体之间相互作用的力，这种力的大小与电荷量的大小和距离的平方成反比静电力可以吸引或排斥其他带电物体当两个带电物体带同种电荷时，它们会相互排斥，当它们带异种电荷时，它们会相互吸引库仑定律描述两个点电荷之间的静电力大小与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比公式F=k*q1*q2/r^2静电力常量，k k=

9.0×10^9N·m^2/C^2两个点电荷的电荷量q1,q2两个点电荷之间的距离r电磁力的特点长程力无方向性电磁力可以作用于很远的距离，电磁力的方向取决于电荷的性质不受介质的影响和运动状态相互作用相对论效应电磁力是相互作用的，两个带电电磁力的强度会随着相对速度的体之间存在着相互吸引或排斥的增加而发生变化力弹性相互作用恢复形变弹性势能12物体受外力作用发生形变后，弹性相互作用过程伴随着能量去除外力，物体能够恢复原状的储存与释放的相互作用弹性系数应用34衡量物体抵抗形变能力的大小弹簧、橡胶等材料广泛应用于各种机械和日常生活胡克定律胡克定律描述了弹性材料在弹性限度内，其形变与作用力成正比的关系该定律由英国物理学家罗伯特胡克于年发现·1660该定律指出，弹簧的伸长或压缩量与施加的力成正比这个比例常数被称为弹簧的弹性系数，表示弹簧的刚度胡克定律公式为，其中为作用力，为弹性系数，为形变量F=kx Fk x弹性相互作用的特点恢复形变恢复原长力的作用动量守恒物体发生形变后，能恢复原状弹性形变恢复过程中，物体将弹性相互作用的产生，依赖于弹性相互作用中，系统动量守，称为弹性形变储存的能量释放物体间的弹性形变恒摩擦相互作用接触面静摩擦力当两个物体相互接触并发生相对静摩擦力是阻止物体发生相对运运动或有相对运动趋势时，会在动的力它的大小取决于物体间接触面上产生摩擦力摩擦力的的压力，但有一个上限当压力大小取决于接触面的粗糙程度、超过某个值时，静摩擦力就会失压力大小和接触面的性质效，物体就会开始运动动摩擦力滑动摩擦动摩擦力是阻碍物体相对运动的滑动摩擦力是当两个物体相互滑力它的大小取决于物体间的压动时产生的摩擦力它的大小取力和接触面的性质，但通常小于决于接触面的性质和压力，通常静摩擦力比滚动摩擦力大摩擦力的特点方向产生条件

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22.摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反两个物体相互接触且有相对运动或相对运动趋势时，就会产生摩擦力大小影响因素

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44.摩擦力的大小与接触面间的正压力和接触面的粗糙程度有关摩擦力的大小受物体表面性质、接触面的粗糙程度、压力大小等因素的影响摩擦力的作用制动行走抓握运动摩擦力能使物体减速，例如汽人走路时，脚与地面的摩擦力物体之间的摩擦力能够帮助我运动员进行运动时，摩擦力帮车刹车时轮胎与地面的摩擦力使人前进，没有摩擦力人就无们抓握物品，例如握住杯子或助他们获得更好的运动效果，法行走笔例如足球鞋与草坪的摩擦力机械运动中的相互作用运动变化1物体运动状态的改变相互作用2物体之间力的作用运动规律3牛顿运动定律机械运动中的相互作用是物体之间力的相互作用，导致物体运动状态发生改变例如，踢足球时，脚对足球施加作用力，足球的运动状态发生改变根据牛顿运动定律，力的作用是产生加速度的原因，从而导致物体速度的变化牛顿运动定律牛顿运动定律是经典力学的基础，描述了物体在力作用下的运动规律牛顿第一定律，也称为惯性定律，指出静止的物体将保持静止，运动的物体将保持匀速直线运动，除非受到外力的作用牛顿第二定律表明物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比牛顿第三定律指出，当两个物体相互作用时，它们之间会产生大小相等、方向相反的力这些定律是理解物体运动和相互作用的基石，并在工程、物理学等领域发挥着重要作用作用力与反作用力力的相互性大小相等，方向相反同时存在，同时消失任何一个物体对另一个物体施加力的同时，作用力和反作用力大小相等，方向相反，作作用力和反作用力同时存在，同时消失，它受到另一个物体的反作用力用在不同的物体上们总是成对出现动量定理动量定理物体动量的变化量等于它所受合外力的冲量冲量力与力的作用时间之积动量物体质量与速度的乘积动量定理是力学中的一条重要定理它将力的作用和物体的动量联系起来，可以用来分析和解决许多力学问题功和能量功能量功是力对物体做的功，它描述了力对物体能量是物体做功的能力能量有各种形式运动状态的影响功的大小取决于力和物，例如动能、势能、热能等能量也是一体移动的距离功是一个标量，单位是焦个标量，单位也是焦耳J耳J机械能守恒定律机械能守恒定律是物理学中的一个重要定律，它表明一个系统在没有外力做功的情况下，其总机械能保持不变机械能指的是动能和势能的总和例如，一个摆锤在摆动过程中，其动能和势能不断转化，但总的机械能始终保持不变机械能守恒定律是能量守恒定律在机械运动中的具体体现，它在许多领域都有广泛的应用，例如，在计算物体运动轨迹、设计机械结构、开发新型能源等方面都发挥着重要作用111动能势能总机械能物体由于运动而具有的能量物体由于位置或状态而具有的能量动能和势能的总和动能定理动能定理描述物体动能变化与合外力做功之间的关系公式W=1/2*mv^2-1/2*mu^2应用计算做功、求解速度、分析运动动能定理是能量守恒定律在力学中的体现，用于解决物体运动和能量转化问题势能定义势能概述势能类型势能是一种与物体位置或状态有关的能量形式常见的势能类型包括重力势能和弹性势能它表示物体由于其位置或状态而具有的做功的能力重力势能与物体的高度有关，而弹性势能与物体形变程度有关功和能量的关系功是能量变化的量度功等于能量的变化

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22.功是力对物体做的功，它衡量了能量的转移或转化如果一个物体在力的作用下发生了位移，它所获得的能量等于力对它所做的功功是能量的传递方式能量守恒定律

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44.功可以通过多种方式传递能量，如机械功、热功、电功等能量不能凭空产生或消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体能量转换规律水能转换为电能太阳能转换为电能化学能转换为电能风能转换为电能水力发电利用水流的势能转化太阳能电池板吸收太阳光的光燃煤发电厂将煤炭中的化学能风力发电利用风力驱动的风机为动能，再驱动发电机，最终能，直接将其转化为电能，应通过燃烧释放热能，驱动蒸汽，将风能转化为机械能，再驱将机械能转换为电能用于日常生活和工业生产机，最终转化为电能动发电机，最终转化为电能课程总结本课程深入探讨了物体之间的相互作用，从基础概念到应用原理你学习了各种类型的相互作用，以及它们在不同物理现象中的体现复习与思考本节课回顾了物体间的相互作用，包括引力、电磁力、弹性力、摩擦力等你能区分这些力的特点吗？尝试用生活中的例子解释它们进一步思考，机械运动中如何体现这些力的作用？牛顿运动定律、动量定理、能量守恒定律，这些定律与相互作用有何联系？。