八年级物理力和力的描述上海科技版知识精讲

初二物理力和力的描述上海科技版

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

力和力的描述

基本要求：

1. 经历从许多与力相关的日常生活现象归纳出力的基本概念的过程并了解什么是力。

2. 能感受到力的作用是相互的，并能利用力的作用是相互的解释一些日常生活中常见的现象。

3. 通过常见事例和实验认识力的作用效果。

4. 了解力的三要素，能用力的示意图描述力。

5. 了解力的单位，并对1N和10N等有具体的感受。

重点：力是物体对物体的作用，知道物体间力的作用是相互的。知道力的作用效果及三要素，能画出不同力的示意图。

难点：力概念的归纳。

重点内容分析讲解：

我们在这一章中要学习一个新的物理概念──力。力是日常生活和工农业生产中常用的一个概念。也是物理学中一个重要的概念。

一. 什么是力

我们常常提到“力”这个字，但是在物理学中所说的力的含义要比生活中所说的力的含义狭窄、确切得多。最初力的概念是从肌肉的紧张中抽象出来的。如我们用力提起物体，肌肉紧张了，力也就产生了，放下物体肌肉松驰了，力也就消失了。其它很多事实都说明是肌肉的紧张产生了力。可是到了后来人们发现磁铁能吸引铁块，在此过程中，也产生了力，可是却没有肌肉，所以人们发现以前人们对力的定义是不确切的。这样也就促使人们从更广泛的角度来抽象力的概念。如举重运动员，用力将杠铃举起，人对杠铃有了一种“举”的作用，这种作用就是力；再如，推土机推土时，推土机对土有了一种“推”的作用，这种作用就是力。

看来力就是一种作用，这种作用表现为推、拉、挤、压、提、吸引、排斥等等。如果我们把人、杠铃、推土机、土等都看做物体的话，那么力就是物体对物体的作用。第一个物体叫做施力物，另一个物体是受力物。以推土机推土为例，当有力出现时，必然会有推土机这个施力物，也必然会有土这个受力物，所以力、施力物、受力物是同时出现的，当然也是同时存在的，必然也是同时消失的。

二. 力是物体对物体的作用

我们用手轻轻拍一下桌面，我们会感到手也有些痛，这说明手也同时受到了桌子的作用力。当用力拍时，手对桌子的力大了，桌子对手的作用力也大了，这说明了物体间力的作用是相互的，也就是说手对桌子有作用力，同时桌子对手也有反作用力。再比如说一个穿着旱冰鞋的学生站在墙边，用力推墙，这时学生会被推开，学生之所以离开墙是因为受到了墙的作用力，为什么墙会对学生有力呢，原来这是因为学生对墙有作用力的原因。

因为物体间力的作用是相互的，在日常生活中有着重要的应用。如人走路时，总是向后用力，这时地就给脚一个向前的力，人就是靠这个力向前运动的。游泳运动员在游泳时，手

和脚都向后划水，因为手和脚给了水一个向后的力，水就会给身体一个向前的力，运动员就是借助这个力向前运动的。

三. 力的作用效果

1. 力可以改变物体的形状。

物体受到力的作用的现象是普遍存在的。那么力作用在物体上会产生哪些效果呢？

弹簧受到拉力时变长了。弹簧在力的作用下发生了形状的变化。锯条受到力时变得弯曲。锯条在力的作用下发生了形状上的变化。手用力压气球，气球被压扁。气球受到手的压力时变扁了。这说明力可以使物体发生形状上的变化，我们把物体形状上的变化叫做形变。因此我们说力的作用效果之一就是可以使物体发生形变。

2. 力可以改变物体的运动状态。

足球静止在地面上，脚踢它时给它一个力，足球受到这个力由静止变为运动。汽车关闭了发动机后，由于汽车受到阻力，速度逐渐变小，最终停下来。可见力可以使物体运动的速度变大，也可以使运动物体的速度变小。乒乓球向自己飞来，我们挥拍打去，球的运动方向变化了，又向对方的球台飞去。可见力还可以改变物体运动的方向。

不论是物体的运动速度大小发生改变，还是运动方向发生改变，都是物体的运动状态发生了改变。所以，力可以改变物体的运动状态。

四. 力的三要素

力的效果是改变物体的形状，改变物体的运动状态。用力拉弹簧，用的力越大，弹簧伸长越长，可见力的大小影响力的效果。

我们要把螺母拧紧，一般来说应该向顺时针方向用力，如果沿着逆时针方向用力只能将螺母拧松。我们向上提一个木箱，必须向上用力才能将木箱提起来。如果沿水平方向用力推它，只能使它沿水平方向开始运动。我们观看足球比赛，运动员射门时把球踢偏了，原因是踢球时用力的方向没能控制好。打排球时把球扣出界外也是用力的方向不妥。力的方向也影响力的效果。

我们都注意看过所有的门窗的把手都安装在离门轴较远的位置，这样开关门窗比较方便。如果将门窗的把手安装在离门轴较近的地方，开关门窗就很费力。力的作用点也影响力的效果。

力所产生的效果跟力的大小、方向和作用点有关。我们把力的大小、方向和作用点叫力的三要素。所谓力的三要素，意思是只有力的三个要素都不变，力的作用效果才不变。两个力，它们的三个要素都相同，这两个力的效果才完全相同。

力的三个要素中有一个要素不同，都会使力的效果不同。例如，把一根米尺放在桌面上，用一个力作用在尺的中点，向上用足够大的力就可以把尺子平稳地拿起来。如果用同样大的力，力的作用点在尺的一端，尽管力的方向向上，只能把尺的一端提高，尺子是倾斜的。

力的大小、方向和作用点这三个要素充分地反映了力的特征，我们认识一个力，只有认识了力的三个要素才算认识得清楚、全面了。

五. 力的单位

生活中我们发现有的力很大，有的力很小。起重机把大块的建筑材料吊起来，起重机对物体向上的拉力非常大。我们背着书包上学，我们用的力很小。我们需要对力的大小进行测量。

要测量力的大小，首先应该规定力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛。这是为了纪念伟大的科学家牛顿而命名的。牛顿这个单位是怎样规定的，在初中阶段暂时不能讨论，我们只要对“牛顿”这个力的单位有初步的感性认识就够了。

多大的力是1牛顿？你拿起两个鸡蛋所用的力大约是1牛顿。拿起一块砖用的力大约是20牛顿。运动员举起杠铃时需要用1000至3000牛顿的力。

六. 力的示意图

力是普遍存在的，但是力又是抽象的，力无法直接“看到”，只能通过力的效果间接地“看到”力的存在。有些情况下，力的效果也很难用眼直接观察到，只能凭我们去分析才能认识力的存在。

为了使物体受到的力更形象、更具体、更直观地展现在人们眼前，我们借助画图的方法把力表示出来，也就是把力这个抽象的东西画出来，这就是我们下面要学的力的示意图。要想表现出力，就必须表示出力的三要素。

1. 力的作用点的画法

一般来说，把力的作用点画在受力物体上即可。

2. 力的方向的画法

沿力的方向画一条带有箭头的线段，箭头的方向就表示出了力的方向。

3. 力的大小的画法

在线段的末端标示出力的大小，如F=50N。

【典型例题】

例1. 关于力的说法错误的是[ ]

A. 力的作用是使物体运动。

B. 人拉车时车并不拉人。

C. 力可以改变物体运动状态，也可以改变物体形状。

D. 力的存在必须有两个物体。

分析：力的作用效果是改变物体运动而不是使物体运动，选项A错，C正确。力的作用是相互的，每一个受力物体同时也是施力物体，D正确，B错。

解答：A、B。

例2. 茶杯放在水平桌面上时，它们之间力的作用有什么效果？

分析：茶杯与桌面之间有挤压的作用，因此它们都会由于力的作用而发生形变。

解答：茶杯对桌面的压力使桌面发生微小形变，桌面对茶杯的支持力又使茶杯发生微小形变。

说明：我们可以设想一下，如果桌面是一张橡片膜，或把茶杯换成一个薄膜气球放在桌上时，它们的外形又会怎样呢？所以，不易感觉到的形变不等于没发生形变。

例3. 说明在下列情况中，哪两个物体间发生了相互作用，谁是施力物体？谁是受力物体？

（1）手用力提起书包。

（2）人踢足球时。

（3）石块从空中下落。

解答：（1）是手和书包之间发生相互作用，对书包来说，手是施力物体，书包是受力物体。

（2）人踢足球时，是人和足球之间发生了力的作用。对球来说，人是施力物体，球是