《力和力的作用》课件

力和力的作用力是物体之间的相互作用，它可以改变物体的运动状态力的大小和方向决定了力的作用效果力的作用有平衡和非平衡两种平衡力是指作用在同一物体上的几个力，它们的合力为零非平衡力是指作用在同一物体上的几个力，它们的合力不为零，会导致物体运动状态发生改变引言力学日常生活物理学分支力无处不在研究物体运动和力的关系推拉、举起、抛投等力的定义相互作用物体之间存在相互作用，从而产生力改变运动状态力可以使物体发生形变或改变运动速度矢量力具有大小和方向，是一种矢量力的种类重力弹力重力是由于地球的吸引而产生的弹力是物体发生形变时产生的力力，它总是指向地心，它与形变的大小和方向有关摩擦力张力摩擦力是两个物体接触时，由于张力是绳索或类似物体的拉力，表面粗糙而产生的阻碍相对运动它总是指向绳索或类似物的中心的力重力地球引力重力加速度万有引力重力是地球对物体的一种吸引力它使物地球上的物体在重力作用下会加速下落重力是万有引力的一种特例任何两个有体向地球中心运动，并导致物体具有重量这个加速度称为重力加速度，通常用g表质量的物体之间都存在万有引力，它与两示个物体的质量和距离有关弹力弹力是物体由于发生形变而产生的力弹力的大小与形变的大小成正比，方向与形变的方向相反弹力是常见的力，例如弹簧的弹力、橡皮筋的弹力等摩擦力摩擦力是物体之间相互接触并发生相对运动或有相对运动趋势时产生的阻碍运动的力摩擦力的大小与物体之间的接触面状况、压力以及物体的材料有关摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力，静摩擦力是阻止物体开始运动的力，而动摩擦力是阻碍物体运动的力摩擦力在生活中十分常见，例如走路、刹车、摩擦起电等张力张力是物体由于被拉伸而产生的内力，方向与物体拉伸方向相反张力在绳索、线、缆绳等柔性物体中尤为常见，它保持物体形状并阻止其断裂张力的方向始终沿着拉伸物体的方向，大小与拉力的大小相等正常力垂直于接触面的力支撑物体的力力的平衡正常力是物体与支撑面之间相互作用产生正常力是支撑物体不穿透接触面的力，大当物体静止或匀速运动时，物体所受的合的力，方向垂直于接触面小等于物体所受重力的分量力为零，正常力与重力相互平衡力的合成多个力同时作用于一个物体，这些力对物体的共同作用效果，称为力的合成平行四边形法则1将两个力作为相邻的两边，以这两个力的方向为边构成平行四边形三角形法则2将两个力作为相邻的两边，以这两个力的方向为边构成三角形矢量法3将力表示为矢量，通过矢量加法进行合成力的分解定义将一个力分解为两个或多个方向不同的力的过程，称为力的分解方法通常采用平行四边形法则或三角形法则进行力的分解应用力的分解在分析物体的受力情况、计算物体运动和求解力学问题中具有重要作用合力的计算平衡力

11.定义

22.特征平衡力是指作用在同一物体上平衡力大小相等，方向相反，的两个或多个力，它们相互抵作用在同一物体上，且作用在消，合力为零，物体保持静止同一直线上或匀速直线运动状态

33.例子

44.应用静止在桌面上的书、匀速行驶平衡力在生活中和工程技术领的汽车、悬挂在空中的风筝等域都有广泛应用，如桥梁的稳都是平衡力作用的结果定性、电梯的升降等牛顿三定律牛顿三定律是经典力学的基础，描述了物体运动和力的关系它们解释了物体在受到外力作用下的运动规律，是理解自然界中许多现象的基础第一定律惯性平衡力物体保持静止或匀速直线运动状态的性质称为当物体处于静止或匀速直线运动状态时，作用惯性物体越重，惯性越大于它的合力为零该状态下的力被称为平衡力第二定律

11.质量与加速度成正比

22.质量与加速度成反比物体的质量越大，在相同力作作用在物体上的力越大，产生用下，产生的加速度越小的加速度越大

33.力与加速度方向一致力的方向决定了物体运动的加速度方向第三定律作用力与反作用力力的相互作用任何物体间都存在着相互作用力物体间的相互作用，总是同时发，作用力和反作用力大小相等，生，作用力和反作用力同时存在方向相反，作用在不同物体上，同时产生，同时消失解释常见现象例如，人走路时，脚对地面施加向后的力，地面同时给予脚向前的反作用力，推动人前进力的应用工程与建筑交通工具运动与游戏医疗器械例如，桥梁和建筑物的结构汽车、飞机、火车等交通工在运动和游戏中，力学原理很多医疗器械的设计和使用设计需要考虑力的作用，确具的设计和运行都依赖于力发挥着至关重要的作用运也与力学原理密切相关，例保其稳定性和安全工程师学原理发动机产生推力推动员利用各种力来提高速度如外科手术中的器械、人工利用力学原理来计算力和应动车辆前进，而刹车系统利、力量和准确性，例如投篮关节和假肢等力，设计出能够承受各种负用摩擦力减速、击球和跑步载的结构重力加速度重力加速度是物体自由落体运动中，速度随时间变化的快慢程度，表示物体在重力场中每秒钟速度的变化量重力加速度的大小与物体质量无关，但与纬度、海拔高度有关通常情况下，我们取地球表面的重力加速度为

9.8m/s²

9.8m/s²地球表面重力加速度

9.78m/s²赤道重力加速度

9.83m/s²两极重力加速度重量与质量概念重量质量定义物体受到地球引力的作用力物体所含物质的多少单位牛顿N千克kg影响因素受引力大小影响，不同星球上重量不同与物体所含物质多少有关，不受外界影响惯性与惯量惯性惯量物体保持静止状态或匀速直线运衡量物体抵抗运动状态改变的程动状态的性质，也称为牛顿第一度，与质量成正比定律惯性定律惯量大小物体保持静止或匀速直线运动状质量越大，惯量越大，改变运动态，直到有外力迫使它改变这种状态越困难状态动量与冲量动量冲量物体运动状态的度量，等于质量和速度的乘积物体受到外力作用的时间和力的乘积动量是向量，方向与速度方向一致冲量是向量，方向与力方向一致机械能动能势能机械能物体由于运动而具有的能量称为动能物体由于高度或位置而具有的能量称为势物体动能和势能的总和称为机械能能，例如弹簧被压缩或拉伸力的功

11.力的作用

22.功的大小物体发生位移时，力对物体所功的大小等于力的大小与物体做的功在力的方向上移动的距离的乘积

33.功的单位

44.功的正负焦耳J力方向与位移方向一致时，功为正；相反则为负功率能量转换速率功率表示物体做功的快慢，单位是瓦特（W）单位时间内做功功率等于物体在单位时间内所做的功，即功率等于功除以时间力和速度的乘积当物体做匀速直线运动时，功率等于力的大小乘以速度的大小动能定理123动能变化功与能量应用范围动能定理表明物体的动能变化等于外功是能量的转移方式，动能定理将功动能定理适用于各种运动情况，可用力对物体做的功与能量的变化联系起来来分析物体运动过程中的能量转化势能定理势能变化1物体势能变化量力做功2保守力做功能量守恒3机械能守恒势能定理指出，保守力做功等于物体势能变化量的负值势能定理体现了能量守恒定律，在机械能守恒的情况下，势能变化量等于动能变化量的相反数功与能量的转换功转化为能动能转化为势能做功是能量转换的关键过程当外力对物体做功时，物体的能量形式发生当物体向上运动时，动能转化为势能物体上升速度越来越慢，动能越来改变越小，势能越来越大123势能转化为动能当物体从高处落下时，势能转化为动能物体下落速度越来越快，动能也越来越大机械能守恒定律定义公式在没有外力做功的情况下，一个系统的机械能总量保持不变机械能守恒定律可以用公式表示E=K+U=常数机械能包括动能和势能，它们可以相互转化，但总量守恒其中，E为机械能，K为动能，U为势能综合应用案例桥梁建造过程包含力的应用工程设计人员需要考虑桥梁承受重力、风力等各种力的作用运用牛顿定律、力学原理，确保桥梁结构安全稳定本课程总结力的定义和分类了解力的概念、力的种类和力的作用效果牛顿定律学习牛顿三大定律，包括惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律功和能量掌握功、功率、动能、势能等概念，并理解机械能守恒定律。