2-2 力的作用 彈簧力 的性質及其應用 力對物體 運動狀態的影響 生活中 牛頓 常見的力

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1 2-2 力的作用 2-2-4 彈簧力 的性質及其應用 2-2-1 力對物體 運動狀態的影響 2-2-3 生活中 2-2-2 牛頓 常見的力
三大運動定律

2 歷史上對力的認知 2-2-1 力對物體運動狀態的影響 2 of 12 希臘哲學家亞里斯多德根據直覺的觀察，
認為若要使物體維持運動，不論是等速度運動 或是變速度運動，都必須持續用力。這種說法 流傳了二千年之久。 伽利略根據斜面實驗的結果，認為若物體不受 外力作用時，仍然可以持續運動，他稱之為 物體的慣性，即物體其有保持原來運動狀態 的能力：『原先靜止者，保持靜止；原先運動 者，保持運動』。

3 2-2-2 牛頓三大運動定律 3 of 12 牛頓從實驗中深入觀察物體受力後的運動 變化，指出力就是物體加速度的來源，
力和運動之間的關係可歸納出三條規律， 這就是牛頓三大運動定律。 牛頓第一運動定律:當物體不受外力作用，或 所受合力為零時，原先靜止者恆靜止，原先 運動者恆沿著直線作等速度運動。這定律 又稱為慣性定律。

4 2-2-2 牛頓三大運動定律 F=ma 4 of 12 牛頓第二運動定律:物體受力後所得的加速度， 和其所受的淨力(即合力)成正比，和其質量
根據第二運動定律，使質量為1kg的物體，產生 1m/s2的加速度所需要的力F=1kg×1m/s2=1kg‧m/s2 其中，將力的單位kg‧m/s2稱為牛頓(N)。 即 1 N = 1 kg‧m/s2

5 2-2-2 牛頓三大運動定律 5 of 12 牛頓第三運動定律:當兩物體交互作用時， 彼此互以力作用於對方，兩者大小相等，
方向相反，但作用在不同的物體上。 這定律又稱為作用-反作用定律。

6 2-2-2 牛頓三大運動定律 6 of 12 例題2-4 在一棒球對抗賽中，投手將球以每秒40公尺的水平
速度投進本壘，打擊者將球擊出後，球以每秒60公尺的 速度反向擊出。假設棒球質量為0.15公斤，而球與棒 接觸時間為0.02秒，則打擊者在這段時間內平均出力 大小為何? 解： 750 (牛頓）

7 2-2-3 生活中常見的力 7 of 12 力是使物體的運動產生變化的原因。 生活中常見的力依據是否與物體接觸分成
「接觸力」與「超距力」 。

8 2-2-3 生活中常見的力 8 of 12 牛頓發現任何兩物體之間都會有彼此互相 吸引的力，稱為『萬有引力』。
萬有引力也是一種超距力，地球引力只 是萬有引力的一個例子。 地球環繞太陽公轉，也是因為地球和太陽之間 的萬有引力所致。

9 虎克定律：彈簧受力後，其伸長或縮短的長度， 和所受的力成正比。
2-2-4 彈簧力的性質及其應用 9 of 12 拉 力 彈簧伸長量 正比限度 虎克定律：彈簧受力後，其伸長或縮短的長度， 和所受的力成正比。 F=k‧Dx，k 為彈力常數

10 2-2-4 彈簧力的性質及其應用 10 of 12 彈簧受力後伸長，當外力除去後，恢復原長， 是一種很方便而且良好之測量力的工具。 彈簧秤及磅秤就是應用 虎克定律製成的工具。 力的效應： 力可以改變物體的運動狀態； 力可以使物體產生形變。

11 2-2-4 彈簧力的性質及其應用 11 of 12 例題2-5 彈簧受力 (kgw) 下表為一彈簧所受的力與其伸長量的實驗數據，
試繪出力與伸長量的關係圖線，指出虎克定律適用的 範圍，並求其力常數。 彈簧受力 (kgw) 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 伸長量(cm) 4.0 9.0 14.0 19.0 26 35.5 解： 此彈簧適用在0.6公斤重的範圍以內； 彈力常數k=0.03 (kgw/cm）

12 網路資源： 12 of 12 1.虎克定律:flash理化練功房 2.彈簧與力:物理教學示範實驗教室 3.慣性:科學與藝術的對話
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