國立苑裡高中 2006基礎物理講義 2-2日常生活中的力

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1 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 2-2日常生活中的力
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 2運動與力 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>1</Option></PowerClick> 2-2日常生活中的力 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

2 日常生活中有哪些力的現象？（which）
2-2日常生活中的力 力是什麼？（what） 力的特徵是什麼呢？ 日常生活中有哪些力的現象？（which） 2006/09 國立苑裡高中 物理科

3 一、力的種類 揹書包、提菜籃、搬桌子、抬重物、推購物車，每天生活中處處可見需要使用力的地方，，。 【歸納】觀察力的實例發現
大多必須藉接觸，力才能互相傳遞，我們稱此種力為「接觸力」 兩磁棒的吸引、排斥及摩擦墊板後吸引紙屑 不必經由接觸，即可對另一物體產生影響，我們稱此種力為「非接觸力」 2006/09 國立苑裡高中 物理科

4 重力 空氣浮力 靜電力 磁力 壓力 Q1.下列何者為接觸力？ 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q1.下列何者為接觸力？ 重力 空氣浮力 靜電力 磁力 壓力 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

5 念力 風力 萬有引力 熱力 反作用力 Q2.下列何者為非接觸力（超距力）？ 2006/09 國立苑裡高中 物理科
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q2.下列何者為非接觸力（超距力）？ 念力 風力 萬有引力 熱力 反作用力 <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

6 常見的力 接觸力 正向力、摩擦力、浮力、空氣阻力、彈力… 非接觸力 萬有引力、靜電力、磁力 2006/09 國立苑裡高中 物理科

7 力的特徵是什麼呢？ 大小 方向 作用點 2006/09 國立苑裡高中 物理科

8 Q3. 哪一個現象無法告訴你，物體受到力的作用？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q3. 哪一個現象無法告訴你，物體受到力的作用？ 伽利略號快速的遠離太陽系而去 亞特蘭提斯號由地面飛入太空 彎彎的樹枝上掛著碩大的水蜜桃 把圓的皮球變成橢球 氣球放手就往天空飛去 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

9 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q4.以下物體受力作用後的現象相同？ 2.亞特蘭提斯號由地面飛入太空 3.彎彎的樹枝上掛著碩大的水蜜桃 4.把圓的皮球變成橢球 5.氣球放手就往天空飛去 2、3 3、4 4、5 5、3 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

10 如何由外在現象判斷物體受力呢？ 運動狀態改變 形狀改變 2006/09 國立苑裡高中 物理科

11 Q5.在外太空下列運動狀態改變時，不一定表示太空梭受力的作用
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q5.在外太空下列運動狀態改變時，不一定表示太空梭受力的作用 太空梭位置改變 太空梭速度改變 太空梭加速度改變 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>3</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

12 Q6.雨滴落至地面前會達到終端速度，並以此速度等速落至地面，下列敘述何者有誤？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q6.雨滴落至地面前會達到終端速度，並以此速度等速落至地面，下列敘述何者有誤？ 落地前雨滴受向下重力 落地前雨滴受向上空氣阻力 落地前雨滴所受合力為零 落地前雨滴的加速度大小為零 落地前雨滴的加速度大小為9.8m/s2 <PowerClick><Answer>5</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

13 Q.運動狀態改變所指的是哪些物理量的改變呢？
速度的改變（大小或方向 ） 作用力向量和的效果（可以是兩個以上的力） 2006/09 國立苑裡高中 物理科

14 在月球表面上，蘋果自由（無阻）落下 這是何種運動？ 等加速度運動表示速度變化量不為零 自由落體運動 等加速度運動 ＝＞蘋果所受作用力和不為零
僅受向下、向月心的作用力 重力【萬有引力】 2006/09 國立苑裡高中 物理科

15 二、重力及其應用 牛頓指出地球表面的物體所受的重力，與此物體的質量成正比，也與此物質量所受傾向地球的加速度成正比 W ∝ m & W ∝ g
（2.7） 2006/09 國立苑裡高中 物理科

16 力的單位 若定義單位： （2.8） 則重力或重量單位可為「公斤重」或「牛頓」，且1kgw＝9.8N 2006/09 國立苑裡高中 物理科

17 重力（萬有引力定律） 牛頓的研究 宇宙間，質量為m1、m2的任兩物體間的吸引力，與兩物的質量乘積成正比，與兩物間距離平方成反比 m2 m1
r m1 m2 2006/09 國立苑裡高中 物理科

18 重力（萬有引力） 重力大小與物體和地球中心的距離有關，物體愈遠離地心，則值愈小，其所受的重力將愈弱。此物體所受的重力大小，稱之為重量（weight） 在地球赤道上所測得之重力加速度值約為g=9.8m/s2，質量為1公斤的物體，在此處所受之重力稱為1公斤重 2006/09 國立苑裡高中 物理科

19 Q7.物體m2所受重力的方向？ 上 下 左 右 m2 m1 r 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 r m1 m2 上 下 左 右 <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

20 Q8.物體m1所受重力的方向？ 上 下 左 右 m2 m1 r 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 r m1 m2 上 下 左 右 <PowerClick><Answer>4</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

21 Q9.根據萬有引力定律，請問下列數學關係何者有誤？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 r m1 m2 FG  m1m2 FG  m1m2r -2 FG  r2 FG  r -2 <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

22 Q10.根據萬有引力定律及重力，若地球質量為m2，請問下列有關g值的數學敘述何者正確？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q10.根據萬有引力定律及重力，若地球質量為m2，請問下列有關g值的數學敘述何者正確？ gm1 gm2 gr gr2 gr -1 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>5</Option></PowerClick> r m1 m2 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

23 大氣壓力 浮力 重力 磁力 Q11.下列何者不是作用力？ 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q11.下列何者不是作用力？ 大氣壓力 浮力 重力 磁力 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

24 Q.為什麼【壓力】不是一種力呢？ 鉛筆速度v=0 所受合力為零 左手指推力=右手指推力 左右指端感覺不一樣 推力相等 接觸面積不等
鉛筆重力 2006/09 國立苑裡高中 物理科

25 PF PA PA-1 Q12.壓力P的定義的數學關係何者錯誤？ 2006/09 國立苑裡高中 物理科
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q12.壓力P的定義的數學關係何者錯誤？ PF PA PA-1 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>3</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

26 壓力P的定義 P=F/A 大氣壓力 地球的吸引力除了會使重物下落外，也可使地球附近的空氣粒子受到吸引，圍繞在地球四周不會散失在太空中，而形成大氣層或氣團（圖2-15）。 在1平方公分的面積中，大氣壓約可以提供1公斤重的力於其上。 由於大氣壓力是因空氣粒子撞擊物體表面所形成的效果，故大氣壓力可作用在任何表面上，而不必一定是指向下或向上。 2006/09 國立苑裡高中 物理科

27 托里切利 實驗 西元1644年，托里切利（Evangelista Torricelli , 1608～1647，義大利人）製成了第一支的水銀壓力計，並發現水銀柱的高度恆為76公分。 （水銀密度為水的13.6倍）大約是水壓力計10公尺的水柱高度。 圖2-16　不論水銀上方空間的大小是否一樣，只要管柱上方為真空，在0°C、緯度45°C海平面上的大氣中，水銀柱均為76公分高。 2006/09 國立苑裡高中 物理科

28 大氣壓力 可支撐76公分的水銀柱重量的大氣壓力等於 與h代表水銀重量密度與水銀柱高 圖2-17 大氣壓力可支持h高的水銀柱重量
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29 Q13.塑膠吸盤，受到1大氣壓力而能緊貼在壁上，若吸盤面積約10cm2，則須多大的力可將吸盤拔起？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 圖2-18　塑膠吸盤，受到大氣壓力而能緊貼在壁上。 10gw 100gw 1000gw 10000gw <PowerClick><Answer>4</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

30 月球與人造衛星 力在何處 運動方向 兩者關係 圖2-21 月球繞地球運轉與蘋果落地運動均來自於地球的吸引力（示意圖）
圖2-21　月球繞地球運轉與蘋果落地運動均來自於地球的吸引力（示意圖） 力在何處 運動方向 兩者關係 圖2-22　人造衛星不需任何動力，即可穩定地繞著地球運轉。 2006/09 國立苑裡高中 物理科

31 圓周運動 向心力（Centripetal force） 改變運動速度方向 不改變運動速度大小 等速率圓周運動
圖2-20　向心力造成物體作圓周運動 2006/09 國立苑裡高中 物理科

32 Q13-1.雨滴飛離旋轉中的雨傘，其軌跡為下列虛線所示，何者正確？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q13-1.雨滴飛離旋轉中的雨傘，其軌跡為下列虛線所示，何者正確？ 1 2 3 4 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

33 三、彈力 橡皮筋或擴胸器受力後，都會被伸展開，而改變其長度。 這種彈簧欲恢復到原來狀態的作用力，稱之為彈力或恢復力。
圖2-24　虎克定律：物體所受彈力（恢復力）與位移方向相反，且成正比。 橡皮筋或擴胸器受力後，都會被伸展開，而改變其長度。 這種彈簧欲恢復到原來狀態的作用力，稱之為彈力或恢復力。 由圖中發現彈簧伸長量與重量或重力成正比 2006/09 國立苑裡高中 物理科

34 虎克定律 WL 或 W＝kL 是物理學發展上最早以數學式來描述力作用的關係 其中ΔL代表彈簧伸長量 比例常數k稱為彈簧力常數
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35 利用彈簧來測量力的大小 彈簧下方因懸掛重物，造成彈簧變形伸長，使得彈簧產生向上的恢復力。當物體靜止時，因所受合力為零，則
物體受彈簧向上的恢復力（F） ＝ 物體受地球向下的重力（W） （2.11） 圖2-25　物體同時受到地球的重力與彈簧的恢復力，且兩者互相平衡。 2006/09 國立苑裡高中 物理科

36 Q13-2.如果縱座標表示彈簧長度L，橫座標表示彈力F，且向上為正，則下列圖形何者正確呢？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q13-2.如果縱座標表示彈簧長度L，橫座標表示彈力F，且向上為正，則下列圖形何者正確呢？ L F 1 2 3 4 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

37 四、摩擦力 圖2-28　在顯微鏡底下一光滑平面的粗糙情形 一個非常光滑的平面，在顯微鏡底下，它仍然是凹凸不平的（圖2-28）。因此在其上置一重物，兩者之間在接觸處，仍然會很不規則地糾纏在一起。若要讓重物在地上移動，必須要施加外力，來克服此種因表面粗糙而永遠存在的阻力，這種阻力稱為摩擦力（fricitional force）。 使物體移動前，所存在之最大摩擦力，稱為最大靜摩擦力，以fμs（max）來表示。 2006/09 國立苑裡高中 物理科

38 Q14.重100N的講桌靜置於水平的地板上，則此時講桌受合力有多大？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q14.重100N的講桌靜置於水平的地板上，則此時講桌受合力有多大？ 0 N 10 N 90 N 100 N 110 N <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

39 Q15.重100N的講桌置於水平的地板上，當以10N的力推講桌，講桌完全不會移動，則此時講桌受合力有多大？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q15.重100N的講桌置於水平的地板上，當以10N的力推講桌，講桌完全不會移動，則此時講桌受合力有多大？ 0 N 10 N 90 N 100 N 110 N <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

40 Q16.重100N的講桌置於水平的地板上，當以10N的力推講桌，講桌完全不會移動，則此時講桌受摩擦力有多大？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q16.重100N的講桌置於水平的地板上，當以10N的力推講桌，講桌完全不會移動，則此時講桌受摩擦力有多大？ 0 N 10 N 90 N 100 N 110 N <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

41 Q17.重100N的講桌置於水平的地板上，當以200N的力推講桌，講桌完全不會移動，則此時講桌受摩擦力有多大？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q17.重100N的講桌置於水平的地板上，當以200N的力推講桌，講桌完全不會移動，則此時講桌受摩擦力有多大？ 0 N 100 N 200 N 300 N 400 N <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

42 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q18.有一長方體如右圖，重30N，三邊分別為10cm、20cm、30cm，且6個面的表面性質完全相同，請問此長方體以那一面著地時，具有最大靜摩擦力？ A面 B面 C面 沒有差別 <PowerClick><Answer>4</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 10cm 20cm 30cm A面 B面 C面 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

43 靜摩擦力fμs與那些物理量有關？ fμs  Fext （外力）且 fμs = Fext fs Fext 2006/09
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44 最大靜摩擦力fμs（max）與那些因素（物理量）有關？ 【1】
fμs（max）  μs Fext fμs（max） 2006/09 國立苑裡高中 物理科

45 Q19.最大靜摩擦力fμs（max）與物體重量有關 fμs（max） = μs W？ 【2】
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q19.最大靜摩擦力fμs（max）與物體重量有關 fμs（max） = μs W？ 【2】 是 否 fs <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>2</Option></PowerClick> Fext 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

46 最大靜摩擦力fμs（max）與物體重量關係
圖2-31　靜止物體重量W，受一垂直向上拉力L，及正向力N之力圖。 對物體給予一個稍微垂直向上的拉力L，則物體與接觸面的緊密程度將會降低，所對應的最大靜摩擦力也會減少。 顯然此時最大靜摩擦力並不會與物體重量W成正比，而會與重量及向上拉力之差W－L成正比（圖2-31） 2006/09 國立苑裡高中 物理科

47 正向力（normal force） 方向永遠沿著與接觸面垂直的法線方向 作用在物體上
圖2-31　靜止物體重量W，受一垂直向上拉力L，及正向力N之力圖。 方向永遠沿著與接觸面垂直的法線方向 作用在物體上 2006/09 國立苑裡高中 物理科

48 最大靜摩擦力fμs（max）的正確形式 fμs（max） = μs N 靜摩擦係數μs之值是由實驗測量來決定 正向力N 2006/09
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49 動摩擦力 fμk 物體開始移動，摩擦力（稱為動摩擦力）依然存在 其大小維持定值 方向與運動方向相反 且與水平外力、物體移動速度等皆無關
動摩擦力與正向力N及動摩擦係數μk成正比 動摩擦力 fμk = μk N 動摩擦係數μk之值是由實驗測量來決定 正向力N 2006/09 國立苑裡高中 物理科

50 摩擦力與外力的關係 fμk Fext fμs(max) fμs 靜止 移動 2006/09 國立苑裡高中 物理科

51 Q20.重100N的講桌置於水平的地板上，如果接觸面的靜摩擦係數為0.5，動摩擦係數為0.3，當以10N的力推講桌，講桌受摩擦力有多大？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q20.重100N的講桌置於水平的地板上，如果接觸面的靜摩擦係數為0.5，動摩擦係數為0.3，當以10N的力推講桌，講桌受摩擦力有多大？ 0 N 10 N 30 N 50 N 100 N <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

52 Q21.重100N的講桌置於水平的地板上，如果接觸面的靜摩擦係數為0.5，動摩擦係數為0.3，當以60N的力推講桌，講桌受摩擦力有多大？
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q21.重100N的講桌置於水平的地板上，如果接觸面的靜摩擦係數為0.5，動摩擦係數為0.3，當以60N的力推講桌，講桌受摩擦力有多大？ 0 N 10 N 30 N 50 N 60 N 100 N <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>6</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt

53 這一節你學到什麼？ 力的分類 力的特徵（現象） 各種常見的作用力（物理現象及數學表達） 重力 彈力 摩擦力 向心力 壓力（Pressure）
正向力 2006/09 國立苑裡高中 物理科