高中物理 相互作用(力)——力的特性

今天開始我們的內(nèi)容進(jìn)入力學(xué)部分,課本的內(nèi)容是從重力開始講起的,這里先把力的一些特性具體講述一下,以方便同學(xué)們后期的學(xué)習(xí)。
力的特性,具體點(diǎn)說就是物體與物體之間,發(fā)生相互作用時(shí)的物理規(guī)律與特點(diǎn)。物體與物體間的相互作用就叫做力。
特性一:力的作用效果
(1)使物體發(fā)生形變;
(2)使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變可以是從靜止到運(yùn)動(dòng),也可以是從運(yùn)動(dòng)到靜止,或者運(yùn)動(dòng)過程中速度的大小和方向中的任何一個(gè)或者全部發(fā)生了改變;從本質(zhì)上講就是速度發(fā)生了改變有了加速度。比如用腳去踢靜止的足球,足球發(fā)生了形變,然后由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)另一個(gè)人迎著足球踢過去,足球又會(huì)發(fā)生形變并且速度的大小和方向發(fā)生變化。
特性二:力的性質(zhì)
(1)力的物質(zhì)性
力不能離開物體單獨(dú)存在,有力產(chǎn)生的時(shí)候一定同時(shí)存在施力物體和受力物體,如果找不到施力物體和受力物體,那么這個(gè)力必定不存在。
力的存在離不開物體間的相互作用,但是產(chǎn)生力并不一定需要物體直接接觸,比如重力,是通過重力場來實(shí)現(xiàn)的,但是場也是一種特殊的物質(zhì)。
(2)力的相互性
力是物體間的相互作用,比如用手推桌子,桌子受到手的推力,桌子是受力物體,手是施力物體,同時(shí)手也受到桌子的反向推力,手是受力物體,桌子是施力物體,因此施力物體給受力物體作用的同時(shí),必定受到受力物體的反作用,施力物體同時(shí)也是受力物體,受力物體同時(shí)也是施力物體。
我們將物體間的這種相互作用稱為作用力與反作用力,所以力總是成對(duì)出現(xiàn)的,作用力與反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)變化,不存在先后的關(guān)系。
(3)力的矢量性
力是一個(gè)既有大小又有方向的物理量,是矢量。可以用一根帶有箭頭的有向線段來表示,如果說兩個(gè)力相同,一定指的是這兩個(gè)力的大小和方向都相同。力的運(yùn)算滿足矢量運(yùn)算法則。
(4)力的獨(dú)立性
一個(gè)物體可以受到多個(gè)力的作用,任何一個(gè)力都會(huì)產(chǎn)生獨(dú)立的作用效果,使物體發(fā)生形變和使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。

力的單位
在國際單位制中,力的單位是牛頓(Newton),簡稱牛,用N表示。在后面的課程中會(huì)學(xué)到。
力的測量
在物理學(xué)中,力的大小可以通過彈簧測力計(jì)來進(jìn)行測量。
力的表示方法
(1)通過三要素表示力,力的三要素是大小、方向和作用點(diǎn)。
(2)通過畫力的圖示來表示力,就是用一根帶箭頭的線段來表示力的三要素。
畫力的圖示的時(shí)候,要選擇合適的標(biāo)度(也叫單位長度),可以選某一長度的線段來表示多少牛的力,然后從力的作用點(diǎn)開始,按比例畫出線段,最后在線段的末端畫上箭頭表示力的方向。

力的圖示法要求比較嚴(yán)格,在同一個(gè)力的圖示中,力的標(biāo)度是唯一的,力越大線段就越長。
(3)力的示意圖
力的示意圖只要表示出受力個(gè)數(shù),受力方向,按大致比例畫出力的大小就可以,不要求做出標(biāo)度,是一種粗略表示力的方法,但在分析問題中比較常用。
力的分類
(1)按性質(zhì)分
重力,彈力,摩擦力,分子力,電磁力,核力等。
(2)按作用效果分
拉力,壓力,支持力,動(dòng)力,阻力,向心力,回復(fù)力,下滑力,分力,合力,斥力,引力,浮力等。
性質(zhì)不同的力可能有相同的作用效果,效果不同的力也有可能是相同性質(zhì)的。例如物體上升時(shí)重力是阻力,但下降時(shí)重力就變成了動(dòng)力。摩擦力有時(shí)候是阻力,有時(shí)候是動(dòng)力。