《力的描述》课件

力的描述力是物体间的相互作用，力的作用效果会改变物体的运动状态或形状课程概述课程目标课程内容本课程旨在帮助学生理解力和运动之间的关系，掌握力的基本概课程涵盖了力的基本概念、力的合成和分解、力的平衡、几种常念，以及如何应用这些概念解决实际问题见力的介绍，以及功和能等相关概念力的基本概念力是物体对物体的作用力的产生需要施力物体力具有方向性力是相互的和受力物体力是物体对物体的作用，会使力是矢量，具有大小和方向，当一个物体对另一个物体施加物体发生形变或运动状态改变力的产生需要两个物体相互作力的方向决定着物体运动的方力的同时，另一个物体也会对用，施力物体对受力物体施加向或形变的方向它施加大小相等、方向相反的力，受力物体发生形变或运动力，这就是力的相互作用原理状态改变力的三大特性大小方向作用点力的大小用数值来表示，通常以牛顿（力具有方向性，用箭头来表示力的方向力作用在物体上的特定位置，称为力的作N）为单位用点合力的求解平行四边形法则1两个力的合力方向与两个力共同作用的效果相同三角形法则2将两个力首尾相连，连接首尾两点即为合力矢量叠加3将两个力沿相同方向平移，合力为它们的向量和合力是指多个力共同作用的效果，可以用平行四边形法则、三角形法则或矢量叠加方法求解受力分析定义1受力分析是物理学中的一个重要方法，用来确定物体受到哪些力以及力的方向和大小步骤2首先，要确定物体所处的状态，例如静止或运动其次，要找出物体所受到的所有力，包括重力、支持力、摩擦力等作用3受力分析可以帮助我们理解物体的运动规律，预测物体的运动轨迹，并设计相应的力学结构力的合成和分解力的合成多个力共同作用在一个物体上，可以等效地用一个力来代替，这个力叫做合力力的分解一个力可以分解成两个或多个力，这两个或多个力叫做这个力的分力平行四边形法则将两个力作为平行四边形的相邻两边，则合力的大小和方向就是以这两个力为邻边的平行四边形的对角线三角形法则将两个力作为三角形的相邻两边，则合力的大小和方向就是以这两个力为邻边的三角形的第三边力的平衡条件静止状态匀速直线运动物体处于静止状态，合力为零物体处于匀速直线运动状态，合力也为零合力为零物体保持静止或匀速直线运动，合力为零，反之亦然重力和正常力重力正常力12重力是由于地球的吸引而产生物体与支撑面或悬绳之间的相的力，方向总是垂直向下，大互作用力称为支持力或拉力，小与物体质量成正比方向总是垂直于接触面，大小与重力平衡方向作用点34重力垂直向下，正常力垂直于重力的作用点为物体的重心，接触面正常力的作用点为物体与支撑面或悬绳的接触点摩擦力摩擦力的概念摩擦力的方向

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22.当两个物体相互接触并发生相摩擦力的方向总是与物体相对对运动或有相对运动趋势时，运动或相对运动趋势的方向相会在接触面上产生阻碍相对运反动的力，称为摩擦力摩擦力的分类摩擦力的影响因素

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44.摩擦力可分为静摩擦力、滑动摩擦力的大小受接触面粗糙程摩擦力和滚动摩擦力，静摩擦度和正压力大小的影响，接触力最大，滚动摩擦力最小面越粗糙，正压力越大，摩擦力越大弹力弹力定义弹力方向弹力是指发生弹性形变的物体，由于要弹力的方向总是与形变方向相反恢复原状而对与它接触的物体产生的力例如，拉伸弹簧时，弹簧产生的弹力方向与拉力方向相反，压缩弹簧时，弹簧弹力的大小与形变的大小成正比产生的弹力方向与压力方向相反弹簧力弹性力胡克定律弹性势能弹簧力是弹性物体发生形变时产生的力，弹簧力的大小可以用胡克定律来计算，即弹簧在发生形变时，会储存能量，称为弹其大小与形变程度成正比弹簧力的大小等于弹簧的劲度系数乘以弹性势能弹性势能的大小与形变程度和劲簧的形变量度系数有关电磁力电磁力的本质电磁力的作用由带电粒子之间的相互作用产生电磁力在原子核、物质、电磁场，包括电场力和磁场力、磁力线等方面都有重要的作用电磁力的应用电磁力广泛应用于电动机、发电机、电磁铁、磁悬浮列车等技术领域表面张力表面张力原因应用液体表面具有收缩趋势，形成表面层，就液体内部的分子受到各个方向力的作用，表面张力是自然界中常见的现象，例如水像一层弹性薄膜而表面分子只受内侧方向力的作用，导致黾可以停留在水面上，肥皂泡可以漂浮在表面层分子间距离缩短，表面层处于张紧空中等状态推拉力推力拉力常见推拉力推力方向与物体运动方向一致拉力方向与物体运动方向相反日常生活中，我们经常用推拉力来改变物体的运动状态离心力和向心力离心力向心力物体做圆周运动时，由于惯性，为了使物体做圆周运动，必须有物体有离开圆心运动的趋势，我外力作用于物体，使其不断改变们称之为离心力运动方向，我们称之为向心力关系实例离心力和向心力大小相等，方向例如，旋转木马上的乘客，他们相反，它们是作用在同一个物体会感受到一种向外的离心力，而上的两个力向心力则是由座椅提供的浮力浮力定义浮力产生原因阿基米德原理浮力应用浮力是浸入液体或气体中的物物体浸入液体或气体中，液体浮力的大小等于物体排开液体浮力广泛应用于航海、潜水、体所受到的向上托力，方向总或气体对物体上、下表面产生的重量气象等领域，例如船舶、潜水是竖直向上压强差，从而产生浮力艇、热气球等流体压强流体压强定义流体压强特点流体压强是指流体内部任一点由于流体自流体压强具有方向性，总是垂直于流体表身重力或外力作用产生的压力它是一种面液体压强随深度增加而增大，气体压作用在流体表面上的力，单位面积上的力强随高度增加而减小被称为压强气体压强气体压强气压变化测量气压气体压强是指气体分子对容器壁的撞击力气球在充气时，气体压强逐渐增大，最终气压计是用来测量大气压强的仪器，它利产生的压力，它与气体分子的动能和密度会膨胀到一定程度用气压的变化来测量气压有关压力与深度关系深度增加1压力增大液体密度2影响压力重力加速度3影响压力液体压力与深度成正比，即深度越大，液体压强越大液体压力还与液体的密度有关，密度越大，压力越大液体压力也受到重力加速度的影响重力加速度越大，压力越大但重力加速度在一般情况下可以认为是常数，所以液体压力主要受深度和密度影响泊肃叶定律流体压强流体通过管道流动时，流速会随着管道截面积的变化而变化粘性粘性是流体内部的摩擦力，阻碍流体流动管径管道的半径越大，流体流动阻力越小，流量越大泊肃叶定律描述了流体在圆形管道中流动时的流量与压力差、管道半径、流体粘度之间的关系阿基米德原理浮力应用场景实验验证物体浸入液体或气体中时，受到向上浮力阿基米德原理广泛应用于造船、潜水、气通过实验可以验证阿基米德原理，利用天的作用，其大小等于物体排开液体的重量球等领域平测量物体在空气中和水中所受的重力，可以计算出物体所受的浮力重力势能定义公式重力势能是指物体由于受到重力作用而重力势能的公式为，其中Ep=mgh具有的能量，它的大小取决于物体的质表示重力势能，表示物体的质量，Ep m量、高度和重力加速度表示重力加速度，表示物体的高度g h弹性势能定义计算公式弹性势能是物体由于形变而具有弹性势能的计算公式为的能量它取决于物体的弹性系，其中为弹性系数Ep=1/2kx²k数和形变程度，为形变程度x应用能量转化弹性势能广泛应用于各种领域，弹性势能可以转化为动能、热能例如弹簧、弓箭、橡胶等、声能等其他形式的能量动能运动物体具有的能量速度越大，动能越大

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22.动能的大小与物体的质量和速度有关速度是影响动能的关键因素质量越大，动能越大动能与运动状态有关

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44.质量越大，物体的动能也越大静止的物体没有动能，运动的物体才有动能机械能守恒概念表达式

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22.在一个系统内，如果只有重力机械能守恒定律可表示为动或弹力做功，且系统内没有摩能势能常数+=擦力或其他阻力，机械能保持不变应用

33.机械能守恒定律可用于分析和解决各种物理问题，例如物体运动的轨迹、能量转换等功和能量功能量功是力在力的方向上移动的距离能量是做功的能力能量可以以功是能量转移或转换的量度多种形式存在，例如动能和势能功能定理功能定理指出，一个物体上的净功等于该物体的动能变化功率速度和力量工作量能量力量功率衡量完成工作所需的时间功率等于完成某项工作所需的功率是能量转化率，它表示能功率越大，表示物体在单位时单位为瓦特能量除以完成该工作所需的时量在单位时间内的转化率间内做的功越多，或能量转化W间率越高效率机械效率能量转换效率热效率机械效率是反映机器做功效率的物理量，能量转换效率指能量转换过程中，有用能热效率是指热机将热能转化为机械能的效表示有用功占总功的比例量占总能量的比例率，常用热机效率表示机械效率定义计算机械效率衡量的是机器的效率，表示有用功占总功的比例机械效率的计算公式为机械效率有用功总功=/机械效率越高，机器越有效率，浪费的能量越少有用功是指对物体做的功，而总功是指机器消耗的能量总结与展望本课程介绍了力的基本概念、性质和应用了解力的概念和作用，有助于理解物理世界的基本规律。