第二章力和力矩

1、技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2016.092016.09第二章第二章 力和力矩力和力矩2022年5月10日星期二1時24分18秒1技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章第二章第二章 力和力矩力和力矩2.1 2.1 力力 重力重力2.2 2.2 彈力彈力 摩擦力摩擦力2.3 2.3 共點力的合成共點力的合成2.4 2.4 力的分解力的分解2.5 2.5 力矩力矩2022年5月10日星期二1時24分18秒2技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2.1 2.1 力力 重力重力任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)知道力的概念、力的圖示以及力的知道力的概念、力的圖示以及力的種類種類掌握物體的重心及重心在工程技術(shù)掌握物體的重心及重心在工程技術(shù)上

2、的意義上的意義掌握物體的重心與其穩(wěn)定性及其在掌握物體的重心與其穩(wěn)定性及其在工程技術(shù)上的應(yīng)用工程技術(shù)上的應(yīng)用2022年5月10日星期二1時24分19秒3技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：1 1、能分清受力物體和實力物體、能分清受力物體和實力物體2 2、能正確地畫出力的圖示與力的示意圖、能正確地畫出力的圖示與力的示意圖3 3、能確定物體的重心，并能計算重力的大小、能確定物體的重心，并能計算重力的大小學(xué)習(xí)方法：學(xué)習(xí)方法：1 1、結(jié)合生活中的例子分析題目、結(jié)合生活中的例子分析題目2 2、理論與實際相結(jié)合，立足于工程技術(shù)、理論與實際相結(jié)合，立足于工程技術(shù)2022年5月10日星期二1時24分

3、19秒4技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章一、力一、力 1.1.力的概念力的概念 力是物體之間的相互作用。力的基力的基本結(jié)論？本結(jié)論？2022年5月10日星期二1時24分19秒5技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章潮汐地球和月球的相互作用2022年5月10日星期二1時24分20秒6技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2 2、力作用的效果、力作用的效果使物體發(fā)生哪些變化？使物體發(fā)生哪些變化？2022年5月10日星期二1時24分20秒7技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章物體運動狀態(tài)的變化指的什么？2022年5月10日星期二1時24分20秒8技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章3 3、力的三要素、力的三要素內(nèi)容內(nèi)容力的圖示力的圖示力的

4、種類？力的種類？是什么？是什么？如何表如何表示？示？有哪些有哪些力？力？2022年5月10日星期二1時24分20秒9技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章按力的性質(zhì)分按力的性質(zhì)分重力、彈力和摩擦力重力、彈力和摩擦力按力的作用效果分按力的作用效果分拉力、壓力、支持力、動力、阻力等拉力、壓力、支持力、動力、阻力等2022年5月10日星期二1時24分21秒10技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章二、重力二、重力1 1、重力、重力如何產(chǎn)生的？如何產(chǎn)生的？方向？方向？大??？大??？測量工具？測量工具？質(zhì)量與質(zhì)量與重量的重量的關(guān)系？關(guān)系？2022年5月10日星期二1時24分22秒11技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2. 2.重心

5、重心 地球?qū)ξ矬w的重力地球?qū)ξ矬w的重力作用在物體的各個作用在物體的各個部分。從效果上看，部分。從效果上看，我們通常認(rèn)為整個我們通常認(rèn)為整個物體受到的重力作物體受到的重力作用在一個點上，這用在一個點上，這個點叫做物體的重個點叫做物體的重心。心。2022年5月10日星期二1時24分22秒12技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章物體重心的物體重心的確定？確定？規(guī)則物體規(guī)則物體不規(guī)則的物體不規(guī)則的物體重心在工程技術(shù)上的重心在工程技術(shù)上的意義？意義？2022年5月10日星期二1時24分22秒13技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章工程技術(shù)上物體的重心與穩(wěn)定性的關(guān)系工程技術(shù)上物體的重心與穩(wěn)定性的關(guān)系？作業(yè)作業(yè)分析分析P2

6、92P292、3 32022年5月10日星期二1時24分23秒14技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章你能完成的是你能完成的是P29P29第第2 2題、第題、第4 4題、題、2022年5月10日星期二1時24分24秒機電與汽車工程教學(xué)部15技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2.2 2.2 彈力彈力 摩擦力摩擦力任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1 1、知道彈力、知道彈力 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因2 2、掌握彈簧稱的制成原理、掌握彈簧稱的制成原理 3 3、知道摩擦力的利與弊以及他在工程上、知道摩擦力的利與弊以及他在工程上的應(yīng)用的應(yīng)用2022年5月10日星期二1時24分24秒16技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章任務(wù)進(jìn)行時任務(wù)進(jìn)行時一、彈

7、力一、彈力1 1、形變、形變在力的作用下，物體的形狀或在力的作用下，物體的形狀或體積的改變叫做形變。體積的改變叫做形變。2022年5月10日星期二1時24分25秒17技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2 2、彈力、彈力發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對跟它接觸的物體要產(chǎn)生力的作用，這種跟它接觸的物體要產(chǎn)生力的作用，這種力稱為彈力。力稱為彈力。例題 一本書放在桌面上，試分析產(chǎn)生于書和桌面之間的彈力。2022年5月10日星期二1時24分26秒18技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章例題 電線下方懸掛電燈，分析產(chǎn)生于電線和電燈之間的彈力繩的拉力指繩對所拉物體的彈力，方向沿著繩子背

8、離所拉物體。2022年5月10日星期二1時24分26秒19技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章彈簧秤的制成原理彈簧秤的制成原理胡胡克克定定律律2022年5月10日星期二1時24分27秒20技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章二、摩擦力二、摩擦力當(dāng)當(dāng)一個物體在另一個一個物體在另一個物體表面滑動時，要物體表面滑動時，要受另一個物體的阻礙，受另一個物體的阻礙，這種阻礙兩個物體間這種阻礙兩個物體間相對滑動的力叫做滑相對滑動的力叫做滑動摩擦力。動摩擦力。1.滑動摩擦力 2022年5月10日星期二1時24分27秒21技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章滑動摩擦力的方向滑動摩擦力的方向 滑動摩擦力的滑動摩擦力的大小？大??？ f =

9、 N2022年5月10日星期二1時24分27秒22技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章 例題例題 ：鋼筋拉力器底座鋼筋拉力器底座是用鑄鐵制成的，鑄是用鑄鐵制成的，鑄鐵與地面間的動摩擦因數(shù)為鐵與地面間的動摩擦因數(shù)為0.300.30。要緩慢地移。要緩慢地移動一質(zhì)量為動一質(zhì)量為2.02.010103 3kgkg的拉力器，的拉力器，需在水平方向需在水平方向?qū)ζ魇┘訉ζ魇┘佣啻罄?？為了省力，?yīng)采取什多大拉力？為了省力，應(yīng)采取什么辦法？么辦法？工程技術(shù)上的應(yīng)用工程技術(shù)上的應(yīng)用2022年5月10日星期二1時24分28秒23技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章為了省力，可在車床底為了省力，可在車床底座下擱置一些圓木

10、或鋼座下擱置一些圓木或鋼管，使車床在圓木或鋼管，使車床在圓木或鋼管上滾動前進(jìn)。管上滾動前進(jìn)。2022年5月10日星期二1時24分28秒24技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章看圖說看圖說話？話？2022年5月10日星期二1時24分30秒25技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2.靜摩擦力 靜摩擦實驗靜摩擦實驗靜摩擦力靜摩擦力當(dāng)一個物體相對于另一個物體有滑動趨勢，而當(dāng)一個物體相對于另一個物體有滑動趨勢，而沒有相對滑動時，這個物體將受到另一個物體沒有相對滑動時，這個物體將受到另一個物體的阻礙作用，這時產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦。的阻礙作用，這時產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦。2022年5月10日星期二1時24分30秒26技術(shù)物理

11、第二章技術(shù)物理第二章靜摩擦力的方向靜摩擦力的方向 總跟接觸面相切，并且跟物體相對總跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。運動趨勢的方向相反。最大靜摩擦力最大靜摩擦力物體即將開始運動時，靜摩擦力達(dá)物體即將開始運動時，靜摩擦力達(dá)到最大值到最大值f fmaxmax 。靜摩擦力大小。靜摩擦力大小 0 0f ff fmaxmax2022年5月10日星期二1時24分30秒27技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章靜摩擦應(yīng)用靜摩擦應(yīng)用 2022年5月10日星期二1時24分31秒28技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2022年5月10日星期二1時24分31秒29技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章汽車轉(zhuǎn)彎所需的向心力？汽車

12、轉(zhuǎn)彎所需的向心力？2022年5月10日星期二1時24分31秒30技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2022年5月10日星期二1時24分31秒31技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章摩擦的利與弊？摩擦的利與弊？沒有摩沒有摩擦的世擦的世界？界？作業(yè)分析作業(yè)分析P33P33 2022年5月10日星期二1時24分31秒32技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章你能完成的是你能完成的是P33P33第第3 3題、第題、第4 4題題2022年5月10日星期二1時24分31秒機電與汽車工程教學(xué)部33技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章三、三、力的力的合成合成與與分解分解一、力的合成一、力的合成二、力的分解二、力的分解2022年5月10日星期

13、二1時24分31秒34技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)：1 1、從力的等效性理解合力與分力、從力的等效性理解合力與分力2 2、能正確運用里的平行四邊形法則解題、能正確運用里的平行四邊形法則解題3 3、會求幾個共點力的合力、會求幾個共點力的合力任務(wù)進(jìn)行任務(wù)進(jìn)行時時2022年5月10日星期二1時24分31秒35技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章一、力的合成一、力的合成1 1、合力、合力與分力與分力 從效果上看，用一從效果上看，用一個力個力F F可代替兩個力可代替兩個力F F1 1和和F F2 2，力，力F F叫做叫做力力F F1 1和和F F2 2的合力，力的合力，力F F1 1和和F F

14、2 2叫做力叫做力F F的的分力。分力。2022年5月10日星期二1時24分31秒36技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章受力？受力？2022年5月10日星期二1時24分33秒37技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2 2、力的合成、力的合成求分力F1和F2的合力F叫做力的合成。 3 3、共點力？、共點力？2022年5月10日星期二1時24分33秒38技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章4 4、力、力的平行四邊形定則的平行四邊形定則 如果用表示共點力如果用表示共點力F F1 1和和F F2 2的線段為鄰的線段為鄰邊作平行四邊形，那么合力的大小和邊作平行四邊形，那么合力的大小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的對角方向就可以

15、用這兩個鄰邊之間的對角線表示出來。這叫做力的平行四邊形線表示出來。這叫做力的平行四邊形定則。定則。2022年5月10日星期二1時24分33秒39技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章把把F1F1和和F2F2合成為合成為F F余弦定理余弦定理2022年5月10日星期二1時24分34秒40技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2022年5月10日星期二1時24分34秒41技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章二、二、共點共點力的平衡力的平衡1 1、平衡狀平衡狀態(tài)態(tài)物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)2 2、條件？、條件？2022年5月10日星期二1時24分35秒42技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章例題：

16、例題：力力F F1 1=30N=30N，方向水平向右，力，方向水平向右，力F F2 2=40N=40N，方向豎直向下，用作圖法，方向豎直向下，用作圖法求這兩個力的合力求這兩個力的合力F F的大小和方向。的大小和方向。選擇某一標(biāo)度，如取選擇某一標(biāo)度，如取10mm10mm長的線段表示長的線段表示10N10N的的力，作出力的平行四邊形，則表示力，作出力的平行四邊形，則表示F F1 1的線段長的線段長30mm30mm，表示，表示F F2 2的線段長的線段長40mm40mm。 用用刻度尺量得表示合力刻度尺量得表示合力F F的對角線長為的對角線長為50mm50mm，所以合力的大小所以合力的大小F F=10

17、=1050/10=50N50/10=50N。 用用角度尺量得合力角度尺量得合力F F與力與力F F1 1的夾角為的夾角為5353 。2022年5月10日星期二1時24分35秒43技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章三、同三、同一直線上的矢量合成一直線上的矢量合成 當(dāng)幾個矢量處在一條直線上，可以設(shè)定當(dāng)幾個矢量處在一條直線上，可以設(shè)定一個正方向，用正號或負(fù)號來表示矢量一個正方向，用正號或負(fù)號來表示矢量的方向：矢量方向與正方向相同時取正的方向：矢量方向與正方向相同時取正值，矢量方向與正方向相反時取負(fù)值。值，矢量方向與正方向相反時取負(fù)值。方法方法; ;2022年5月10日星期二1時24分36秒44技術(shù)物理第二

18、章技術(shù)物理第二章示例示例F F1 1=2N=2N，F(xiàn) F2 2=3N=3N，F(xiàn) F3 3=4N=4N2022年5月10日星期二1時24分36秒45技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2022年5月10日星期二1時24分36秒46相信你能行P3738第2題、第3題、第4題技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章任務(wù)任務(wù)目標(biāo)：目標(biāo)：1 1、能把一個已知力分解成兩個力、能把一個已知力分解成兩個力2 2、掌握正交分解法、掌握正交分解法3 3、能用數(shù)學(xué)方法解決工程技術(shù)上簡單的問、能用數(shù)學(xué)方法解決工程技術(shù)上簡單的問題題任務(wù)進(jìn)行任務(wù)進(jìn)行時時2022年5月10日星期二1時24分36秒472.42.4 力的分解力的分解技術(shù)物理第二

19、章技術(shù)物理第二章1、力的分解 （1 1）分力與合力）分力與合力 從從效果上看，兩效果上看，兩個力個力F F1 1和和F F2 2可代替可代替一個力一個力F F，力，力F F1 1和和F F2 2叫做拉力叫做拉力F F的分的分力力P17P17圖圖（2）力的分解 求一個已知力的分力叫做力的分解求一個已知力的分力叫做力的分解48技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2、用平行四邊形定則進(jìn)行力的分解把表示已知力的把表示已知力的線段作為平行四線段作為平行四邊形的對角線，邊形的對角線，作平行四邊形，作平行四邊形，與對角線相鄰的與對角線相鄰的兩條邊就用來表兩條邊就用來表示兩個分力。示兩個分力。2022年5月10日星期

20、二1時24分37秒49技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章從上圖從上圖可以可以知道，如果沒有其他限知道，如果沒有其他限制制，對于，對于同一條對角線，可以做出同一條對角線，可以做出無數(shù)無數(shù) 個不同的平行四邊形。個不同的平行四邊形。把一個把一個已知力已知力分解成分解成一對確一對確定的分定的分力必須力必須具備如具備如下的下的條條件件：已知兩個分力的方向已知兩個分力的方向或者已知一個分力的或者已知一個分力的大小和方向大小和方向2022年5月10日星期二1時24分37秒50技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章3 3、正交分解正交分解把一個已知力沿兩個相互垂直的方向分解把一個已知力沿兩個相互垂直的方向分解如圖示，把如圖示

21、，把重力重力G G按按相相互垂直的互垂直的方方向分解向分解成成F1F1和和F2F2。2022年5月10日星期二1時24分37秒51技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章例題例題走鋼絲是我國傳統(tǒng)的雜技項目。走鋼絲是我國傳統(tǒng)的雜技項目。設(shè)運動員體重為設(shè)運動員體重為G G，當(dāng)他走到，當(dāng)他走到鋼絲繩的中間時，鋼絲繩成鋼絲繩的中間時，鋼絲繩成170170的角度。求這時鋼絲繩的角度。求這時鋼絲繩所受的拉力所受的拉力2022年5月10日星期二1時24分38秒52技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章 解 將重力左右兩側(cè)鋼絲繩的方向分解，用作圖法畫出力沿著的平行四邊形。測量發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩上的拉力大約是運動員體重的6倍?？梢姡摻z繩

22、上的拉力比運動員體重大得多。為了運動員的安全，必須使鋼絲繩具有足夠的強度。WF1F22022年5月10日星期二1時24分38秒53技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2022年5月10日星期二1時24分38秒54你也能做你也能做到的是到的是P41P41第第2 2題、第題、第3 3題題技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章2、5 力矩和力偶要求能正確找出力臂要求能正確找出力臂 知道力矩，會計算力矩知道力矩，會計算力矩掌握力矩平衡以及在工程上的應(yīng)用掌握力矩平衡以及在工程上的應(yīng)用2022年5月10日星期二1時24分38秒55技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章一、力矩一、力矩1.轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動平衡 有固定轉(zhuǎn)動軸的物體，在力的作用

23、下，如果保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動，我們稱這個物體處于轉(zhuǎn)動平衡狀態(tài)。2022年5月10日星期二1時24分39秒56技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章（1）力臂 力和轉(zhuǎn)動軸之間的距離，即從轉(zhuǎn)動軸到力的作用線的垂直距離，叫做力臂。（2 2）力矩）力矩 力力F F和力臂和力臂L L的乘積叫做力對轉(zhuǎn)動軸的力矩的乘積叫做力對轉(zhuǎn)動軸的力矩。M M= =FLFL力矩的單位是牛米，符號是力矩的單位是牛米，符號是NmNm。 力力對物體的轉(zhuǎn)動作用決定于力矩的大小，力矩對物體的轉(zhuǎn)動作用決定于力矩的大小，力矩越大，力對物體的轉(zhuǎn)動作用越大。越大，力對物體的轉(zhuǎn)動作用越大。2022年5月10日星期二1時24分39秒57技術(shù)物理第二章技術(shù)物理第二章3.3.力矩的平衡力矩的平衡 （1）力矩平衡如果這兩個力矩大小相等，使物體保持轉(zhuǎn)動平衡，這就是力矩平衡。（2）力矩平衡條件表述1 物體轉(zhuǎn)動平衡時，物體上向順時針方向轉(zhuǎn)動的力矩之和等于使圓盤向逆時針方向轉(zhuǎn)動的力矩之和，即M1+M2=M3。表述表述2 2 如果規(guī)定使物體向逆時針方向轉(zhuǎn)動的力矩為如果規(guī)定使物體向逆時針方向轉(zhuǎn)動的力矩為正力矩，使物體向順時針方向轉(zhuǎn)動的力矩為負(fù)力矩，正力矩，使物體向順時針方向轉(zhuǎn)動的力矩為負(fù)力矩，則物體轉(zhuǎn)動平衡時，力矩的代數(shù)和等于零。即則