黑龍江省海林市大海林林業(yè)局第四中學(xué) 宋艷云

一、力的基礎(chǔ)知識(shí)

1.力是物體之間的相互作用。自然界中存在四種相互作用：引力相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用。

2.力不能離開(kāi)物體而獨(dú)立存在，有力就有施力物體和受力物體，受力物體同時(shí)也是施力物體，施力物體同時(shí)也是受力物體。

3.力是矢量，有大小和方向，力的運(yùn)算規(guī)律遵循平行四邊形定則（或三角形定則）。

4.力的作用效果是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使物體發(fā)生形變。

5.力的表示方法：力的圖示和力的示意圖。力的圖示是從力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)出的有刻度的有向線(xiàn)段，表示出力的大小、方向和作用點(diǎn)；力的示意圖是受力分析時(shí)作出的表示物體受到某一力的有向線(xiàn)段。

二、五種性質(zhì)力

（一）萬(wàn)有引力和萬(wàn)有引力定律

1.內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間的距離r的平方成反比。

2.公式：F=Gm1m2/r2，其中G=6.67x10-11N·m2/kg2，叫引力常量。

3.適用條件

4.牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出引力常量G。

5.重力

產(chǎn)生條件、大小、方向、重心。

（二）彈力

1.定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力。

2.產(chǎn)生條件：物體相互直接接觸，并且發(fā)生彈性形變。

3.方向：彈力的方向總是與施力物體彈性形變的方向相反。

4.大?。簭椓Υ笮∨c物體的形變有關(guān)。

（三）摩擦力

1.定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫摩擦力。

2.產(chǎn)生條件

3.方向

（1）靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

（2）滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著接觸面，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。

4.大小

5.作用效果

6.摩擦力與彈力的聯(lián)系

（1）物體間有摩擦力一定存在彈力，物體間有彈力不一定存在摩擦力。

（2）摩擦力的方向與彈力的方向垂直。

（3）對(duì)物體受力分析時(shí)，先畫(huà)出重力，在找出與物體接觸的接觸面，畫(huà)出彈力，再分析是否存在摩擦力。

（四）電場(chǎng)力

1.庫(kù)倫力和庫(kù)侖定律

2.靜電力

（五）磁場(chǎng)力

1.安培力

2.洛倫茲力

三、兩種效果力

（一）向心力

1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受到指向圓心的合力，這個(gè)合力叫做向心力。

2.大?。篎=mv2/r，m為物體的質(zhì)量，v為物體的速度，r為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。

3.導(dǎo)出公式：F=m a=m v2/r=m ω2r=4 π2m r/T2=mvω=4π2mrf2

4.方向：向心力的方向時(shí)刻指向圓心，從不同的角度指向圓心，方向時(shí)刻在變，向心力一定是變力。

5.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，凡是產(chǎn)生向心加速度的力，不管屬于哪種性質(zhì)，都是向心力。對(duì)物體受力分析時(shí)，按性質(zhì)力分析。

6.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力全部提供向心力；做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力的一部分提供向心力，另一部分在切線(xiàn)方向上改變線(xiàn)速度的大小。

（二）回復(fù)力

1.定義：使振動(dòng)物體返回平衡位置的力。

2.特征

（1）回復(fù)力是以效果命名的力，方向時(shí)刻指向平衡位置。

（2）回復(fù)力是振動(dòng)物體在振動(dòng)方向上的合外力。

（3）回復(fù)力可能是幾個(gè)力的合力，可能是某一個(gè)力，還可能是某一個(gè)力的分力，因而回復(fù)力不一定等于物體的合外力。

3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力大小：F=-Kx，K為常數(shù)，x為振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的位移。即簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)所受回復(fù)力大小總是與位移的大小成正比，方向與位移的方向相反。

4.回復(fù)力的方向總是指向平衡位置，是方向和大小都在變化的變力。

四、建立物理模型提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力

（一）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)模型分為以下三種

1.物體在水平面上的運(yùn)動(dòng)，如車(chē)的啟動(dòng)加速、勻速和減速運(yùn)動(dòng)。

2.物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)，可沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，也可沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。

3.物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，如起重機(jī)吊起物體在豎直方向的運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)。

（二）曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)模型分為兩種

1.平拋運(yùn)動(dòng)、帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)。

2.圓周運(yùn)動(dòng)、水平面上的圓周運(yùn)動(dòng)、豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)、帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)。

（三）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)模型有兩種：彈簧振子和單擺

使學(xué)生們熟練掌握以上物理模型的受力特點(diǎn)，分析出力、加速度、速度、位移和時(shí)間五個(gè)物理量之間的關(guān)系。任何一個(gè)復(fù)雜的物體運(yùn)動(dòng)都是由物理模型復(fù)合而成的。掌握了物理模型，解題時(shí)可達(dá)到事半功倍的效果。

（四）分析物理問(wèn)題的一般方法

1.確定研究對(duì)象，根據(jù)題中的信息，找出已知條件，同時(shí)注意物體所處的狀態(tài)，即是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的。

2.對(duì)物體進(jìn)行受力分析。按性質(zhì)力對(duì)物體受力分析的順序：一畫(huà)重力；二圍繞物體看一周，看看有幾處與物體接觸，找到與物體接觸的接觸面，先畫(huà)彈力再畫(huà)摩擦力；三看物體是否帶電，若物體帶電，周?chē)臻g存在電場(chǎng)、磁場(chǎng)，在畫(huà)出電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力。（在研究帶電粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，注意是否忽略粒子的重力。）

3.根據(jù)物體的受力情況和已知條件確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。若物體處于平衡狀態(tài)，應(yīng)用物體所受合外力為零求解；若物體運(yùn)動(dòng)，先判斷出物體是做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)還是做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在選用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解；若物體的運(yùn)動(dòng)由直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)組成，可應(yīng)用物理模型分段求解，在運(yùn)用動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律時(shí)，也可以全過(guò)程列方程求解。

4.規(guī)范學(xué)生書(shū)寫(xiě)計(jì)算題的步驟，一行書(shū)寫(xiě)一個(gè)內(nèi)容，先列方程，然后聯(lián)立方程求解，計(jì)算時(shí)注意物理量的單位。