论文部分内容阅读
物体受到力的作用后，可能会发生形变，也可能运动状态发生改变.力产生的这些效果跟力的哪些因素有关呢?我们可以通过一些小实验进行探究.
实验一：探究弹簧的形变与受到的力的哪些因素有关?
(1)如图1所示，对同一根弹簧分别施加两个大小相等、方向相反的力F1、 F2，发现F1会使弹簧变长，F2会使弹簧变短，这两个力的作用效果不同.可见，力的作用效果跟力的方向有关.
(2)如图2所示，对同一根弹簧分别施加两个方向相同的力F1、F2，且F1 (3)如图3所示，同一根弹簧的中间和下端分别挂相同的钩码，使弹簧分别受到两个大小、方向都相同的力F１、F2，发现两个力都会使弹簧变长，但F2的作用使弹簧变得更长，这两个力的作用效果也不同.可见，力的作用效果跟力的作用点有关.
实验二：探究足球飞行的情况与脚用力的哪些因素有关?
(1)分别用大小不同的力踢球，球飞出的距离不同，力的作用效果不同，说明力的作用效果与力的大小有关.
(2)分别用不同方向的力踢球，球飞出的方向不同，力的作用效果不同，说明力的作用效果与力的方向有关.
(3)向同一方向踢球，但第一次力作用在足球的中心，另一次力的作用偏离中心，发现球飞出的方向不同，说明力的作用效果与力的作用点有关.
以上两个实验说明，力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关，物理学上把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素.力的三要素中只要有一个要素不同，力的作用效果就不同.
力的大小不同或者力的方向不同，力的作用效果就不同．如何选择一个合适的力的作用点，使力的作用效果更明显呢?下面来举几个实例.
开门、关门时，手总是在门的外侧用力，容易把门打开或关上，如果用大小、方向都相同的力，作用点选择在门的内侧，就不容易开、关门了.
用扳手拧螺母时，力的作用点总是选择在扳手的末端，这样容易把螺母拧紧.如果力气太小，拧不动螺母时，还可以在扳手上套一根钢管，力的作用点选择在钢管的末端，这样可以更轻松地拧螺母(如图4).
如果你经常观看足球比赛的话，一定见过这样的场景：进攻队员起脚劲射，球绕过了防守方五六个球员在球门前组成的“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门．这就是颇为神奇的“香蕉球”.为什么足球会在空中沿弧线飞行呢?原来，罚“香蕉球”的时候，运动员并不是用脚踢足球的中心，而是稍稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断地旋转造成的.乒乓球运动中，运动员在削球或拉弧圈球时，球的线路也会改变，道理与“香蕉球”一样.
可见，要使力的作用达到预期的效果，就必须控制好力的大小、方向、作用点这三个要素.
如何表示力的三要素呢?在物理学中有两种方法——力的示意图和力的图示法.
力的示意图，就是用一根带箭头的线段表示力.线段的起点表示力的作用点，线段末端的箭头表示力的方向，同一个物体上要表示几个力时，较大的力线段应较长.画力的示意图，首先要明确画几个力?每个力的受力物体是什么?力的大小和方向怎样?然后，在受力物体上画出力的作用点，再从力的作用点起沿力的方向画一条线段，在线段末端画上箭头，在箭头附近标出力的符号.
例1重为8N的物体A放在水平面上，受到水平向右18N的拉力作用，画出物体受到的重力和拉力的示意图.
步骤：①确定要画的两个力都是物体A受到的；
②在物体A上画出力的作用点；
③沿竖直向下的方向画一条线段，线段末端画上箭头，标出重力的符号G；
④沿水平向右的方向画一条较长的线段(因为拉力大于重力)，线段末端画上箭头，标出拉力的符号F拉.(如图5)
例2重5N的物体B用10N的水平力压在竖直墙壁上处于静止，试画出物体B受到的重力和墙壁受到的压力的示意图.
步骤：①确定要画的两个力的受力物体，其中重力是物体B受到的，压力是墙壁受到的；
②在物体B上画出重力的作用点，沿竖直向下的方向画一条线段，线段末端画上箭头，标出重力的符号G；
③在墙壁上画出压力的作用点，沿水平向左的方向画一条较长的线段(因为压力大于重力)，线段末端画上箭头，标出拉力的符号F压.(如图6)
力的图示法，就是用一根带箭头的线段来表示力，把力的三要素都表示出来.线段的起点表示力的作用点，线段的长度跟力的大小成正比，线段末端的箭头表示力的方向.跟力的示意图相比较，主要的区别就是要准确地表示出力的大小，其余的要求基本相同.画力的图示法，同样要明确画几个力?每个力的受力物体是什么?力的大小和方向怎样?然后，在受力物体上画出力的作用点，根据要画的力的大小，确定合适的标度，再从力的作用点起沿力的方向画一条线段，线段的长度跟力的大小成正比，在线段末端画上箭头，在箭头附近标出力的符号和大小.
例3质量为2kg的重物静止在斜面上，试画出重物受到的重力的图示.
步骤：①确定要画的重力是重物受到的，在重物上画出力的作用点；
②计算出重力的大小G=mg=2×9．8N=19．6N；
③确定比例标度，一段表示9．8N.沿竖直向下的方向画一条线段，长度为比例标度的2倍，在线段末端画上箭头，标出重力的符号G=19．6N.(如图7)
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
实验一：探究弹簧的形变与受到的力的哪些因素有关?
(1)如图1所示，对同一根弹簧分别施加两个大小相等、方向相反的力F1、 F2，发现F1会使弹簧变长，F2会使弹簧变短，这两个力的作用效果不同.可见，力的作用效果跟力的方向有关.
(2)如图2所示，对同一根弹簧分别施加两个方向相同的力F1、F2，且F1
实验二：探究足球飞行的情况与脚用力的哪些因素有关?
(1)分别用大小不同的力踢球，球飞出的距离不同，力的作用效果不同，说明力的作用效果与力的大小有关.
(2)分别用不同方向的力踢球，球飞出的方向不同，力的作用效果不同，说明力的作用效果与力的方向有关.
(3)向同一方向踢球，但第一次力作用在足球的中心，另一次力的作用偏离中心，发现球飞出的方向不同，说明力的作用效果与力的作用点有关.
以上两个实验说明，力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关，物理学上把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素.力的三要素中只要有一个要素不同，力的作用效果就不同.
力的大小不同或者力的方向不同，力的作用效果就不同．如何选择一个合适的力的作用点，使力的作用效果更明显呢?下面来举几个实例.
开门、关门时，手总是在门的外侧用力，容易把门打开或关上，如果用大小、方向都相同的力，作用点选择在门的内侧，就不容易开、关门了.
用扳手拧螺母时，力的作用点总是选择在扳手的末端，这样容易把螺母拧紧.如果力气太小，拧不动螺母时，还可以在扳手上套一根钢管，力的作用点选择在钢管的末端，这样可以更轻松地拧螺母(如图4).
如果你经常观看足球比赛的话，一定见过这样的场景：进攻队员起脚劲射，球绕过了防守方五六个球员在球门前组成的“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门．这就是颇为神奇的“香蕉球”.为什么足球会在空中沿弧线飞行呢?原来，罚“香蕉球”的时候，运动员并不是用脚踢足球的中心，而是稍稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断地旋转造成的.乒乓球运动中，运动员在削球或拉弧圈球时，球的线路也会改变，道理与“香蕉球”一样.
可见，要使力的作用达到预期的效果，就必须控制好力的大小、方向、作用点这三个要素.
如何表示力的三要素呢?在物理学中有两种方法——力的示意图和力的图示法.
力的示意图，就是用一根带箭头的线段表示力.线段的起点表示力的作用点，线段末端的箭头表示力的方向，同一个物体上要表示几个力时，较大的力线段应较长.画力的示意图，首先要明确画几个力?每个力的受力物体是什么?力的大小和方向怎样?然后，在受力物体上画出力的作用点，再从力的作用点起沿力的方向画一条线段，在线段末端画上箭头，在箭头附近标出力的符号.
例1重为8N的物体A放在水平面上，受到水平向右18N的拉力作用，画出物体受到的重力和拉力的示意图.
步骤：①确定要画的两个力都是物体A受到的；
②在物体A上画出力的作用点；
③沿竖直向下的方向画一条线段，线段末端画上箭头，标出重力的符号G；
④沿水平向右的方向画一条较长的线段(因为拉力大于重力)，线段末端画上箭头，标出拉力的符号F拉.(如图5)
例2重5N的物体B用10N的水平力压在竖直墙壁上处于静止，试画出物体B受到的重力和墙壁受到的压力的示意图.
步骤：①确定要画的两个力的受力物体，其中重力是物体B受到的，压力是墙壁受到的；
②在物体B上画出重力的作用点，沿竖直向下的方向画一条线段，线段末端画上箭头，标出重力的符号G；
③在墙壁上画出压力的作用点，沿水平向左的方向画一条较长的线段(因为压力大于重力)，线段末端画上箭头，标出拉力的符号F压.(如图6)
力的图示法，就是用一根带箭头的线段来表示力，把力的三要素都表示出来.线段的起点表示力的作用点，线段的长度跟力的大小成正比，线段末端的箭头表示力的方向.跟力的示意图相比较，主要的区别就是要准确地表示出力的大小，其余的要求基本相同.画力的图示法，同样要明确画几个力?每个力的受力物体是什么?力的大小和方向怎样?然后，在受力物体上画出力的作用点，根据要画的力的大小，确定合适的标度，再从力的作用点起沿力的方向画一条线段，线段的长度跟力的大小成正比，在线段末端画上箭头，在箭头附近标出力的符号和大小.
例3质量为2kg的重物静止在斜面上，试画出重物受到的重力的图示.
步骤：①确定要画的重力是重物受到的，在重物上画出力的作用点；
②计算出重力的大小G=mg=2×9．8N=19．6N；
③确定比例标度，一段表示9．8N.沿竖直向下的方向画一条线段，长度为比例标度的2倍，在线段末端画上箭头，标出重力的符号G=19．6N.(如图7)
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文