6.1怎样认识力
【与教材不同之处】
更详细描述运动状态；更详细描述相互作用力的特点；更详细描述相互作用力中的反作用力。
从运动状态谈起
简单地说，运动状态是指物体运动时的速度大小和方向情况。什么是运动状态？
如果一个物体的运动速度大小不变，称为匀速；运动方向不变，称为直线运动。
速度大小和方向都不变，称为匀速直线运动。比如汽车在平直的公路上以恒定的速度行驶，就是一种匀速直线运动。
物体做匀速直线运动时，速度大小和方向都没有发生改变，所以，匀速直线运动是一种运动状态不变的运动。
如果物体的运动速度大小发生改变，即使运动方向不变，这也是一种运动状态发生改变的运动。比如，足球在草地上沿直线滚动，但越来越慢，最终停了下来，在这整个过程中，足球的运动状态一直都在改变，直至静止。
需要说明的是，在一定时间内，若物体一直保持静止，这属于运动状态不变的情形。同理，如果物体的运动方向发生改变，即使运动速度不发生改变，也是一种运动状态发生改变的运动。比如，小球受到绳子的拉力在水平面上做速度不变的圆周运动时，它的运动状态在每个此刻都是改变的。
所以，物体在一定时间内保持静止，我们称为静止状态。某个时刻的静止称为瞬间静止，由于不能一段时间保持静止，所以，瞬间静止不属于静止状态。比如，一个球被抛向高空，达到最高点时，物体的速度为零，此刻的物体处于瞬间静止，而不是静止状态。
物体在一定时间内保持匀速直线运动，我们称为匀速直线运动状态。
由此可见，物体运动状态不变的情形只包含两种情况：匀速直线运动状态和静止状态。
【想一想】试判断下列情形哪些属于运动状态不变的情形，哪些属于运动状态改变的情形？
A.足球沿平直的坡面滚下； B.火车匀速拐弯； C.月亮绕地球转动； D.篮球脱手后向篮框飞去； E.火箭加速升空； F.小船静静地浮在水面上。
什么是力？
在浩瀚的宇宙中，月球虽然离地球很远，如图6-1-3所示，但总是绕着地球转动，这是为什么呢？
在平常的生活中，如图6-1-4，当海绵变形时，一定是手对海绵施加了“捏”的作用。牛顿认为，地球与月球之间仿佛存在一根无形的“绳子”，地球对月球始终施加了一种“拉”的作用。
力可以分为接触力和非接触力两种类型，其中接触力是指物体之间直接接触而产生的力，如手捏海绵的力等；我们发现，“拉”与“捏”的作用总是发生在两个物体之间。所以，物理学上，将发生在两个物体间的作用称为力，力的符号规定为F。
非接触力是指物体之间不直接接触而产生的力，如地球对月球的“拉”力等。
产生力的物体称为施力物体。受到力的物体称为受力物体。手捏海绵，手是施力物体，海绵是受力物体。
力会产生什么效果？
手捏海绵，海绵的形状发生了改变。所以，力可以使物体的形状发生改变。
又如，地球“拉”着月球，月球一直绕着地球转动，而转动是一种运动状态时时刻刻都在发生改变的运动。
所以，力可以改变物体的运动状态。
所以，力总是会产生一定的效果的，这种效果我们称之为力的作用效果。
从上面的事例看出，力的作用效果是：
（1）力可以使物体的形状发生改变（或说成，力可以使物体发生形变）；
（2）力可以改变物体的运动状态。
由于力并不能直接被看到，所以，我们总是通过力的作用效果来间接感知力的存在。
两个杯子间是否有力的作用，不是直接看出来的，而是通过力的作用效果来判断。如图6-1-5所示，，有两个挨在一起的茶杯放在水平桌面上，它们之间是否有力的发生？
如果两个杯子接触的部分没有发生形变，那么我们说，这两个杯子只是挨在一起，它们之间没有力的作用。
如果两个杯子接触的部分有形变，即使形变很小（也许不能通过肉眼直接看到），那么我们就说，两个杯子之间有力的作用。
力的三要素
我们已经知道，通过力的作用效果来感知力的存在。
所以，力的作用效果的不同，一定是因为力的不同造成的。
（1）力的大小
如图6-1-6，小方桌放在海绵上，海绵受到压力而变形，但变形不是很明显；当在小方桌上放一个砝码，海绵的变形明显了很多。
这说明，力的大小不同，力的作用效果也不相同。
为了比较力的大小，需要规定力的单位。力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。
力的单位是为纪念英国科学家牛顿（Newton），他提出的万有引力定律和牛顿三大定律对物理学影响巨大。
1N的力有多大呢？手托起两个鸡蛋的力约为1N，手拿起一部智能手机的力也约为2N。当拿起二瓶矿泉水的力约为10N。
【想一想】托起一本物理课本需要多大的力？
（2）力的方向
在这个实例中，弹簧被拉开和被压缩是不同的力的作用效果。如图6-1-7，一根弹簧，用力向两边拉开,弹簧被拉长；用力向中间挤压，弹簧将被压缩。
物体的作用效果之所以不同，并不是力的大小有变化，而是力的方向不同；
这说明，力的方向不同，力的作用效果也不相同。
（3）力的作用点
如图6-1-8中，用扳手扭螺母时， 手握在扳手的手柄末端时省力，手靠近手柄的中点时却费力。
这说明，即使力的大小和方向相同时，力作用在物体上的位置不同时，会影响力的作用效果。
我们把力作用在物体上的位置叫做力的作用点。
所以，力的作用点不同，力的作用效果也不相同。
需要注意的是，力的作用点总是在受力物体上，而不是在施力物体上。
扭螺母时，力的作用点在扳手上，而不是在手上。
至此，我们发现，力的作用效果不同，一定是力的大小、力的方向、力的作用点中的一个或几个发生改变。
由于它们都能影响力的作用效果，所以，力的大小、力的方向、力的作用点被称为力的三要素。
如果两个力的三要素完全相同，我们认为它们是同一个力。
完全相同的两个力，它们的三要素也一定相同。
若两个力之间，有两个因素相同，只有一个不同，这两个力也很可能是完全不同的两个力。
力的作用是相互的
我们已经知道了力有三要素，现在，我们可以总结出一些跟力有关的规律了。
如图6-1-9，尺子压着一个气球，气球的顶部变扁了一些，说明气球受到了尺子施加的压力。
同时尺子变弯了，这说明尺子也受到了气球对尺子施加的支持力。
又例如，当我们提水桶时，手对水桶有向上的提力作用，水桶给我们手也有一个向下的拉力。
这两个事例说明，力的作用是相互的。
所以，我们将尺子施加的压力和气球对尺子施加的支持力称为一对相互作用力；
手对水桶的提力与水桶对手的拉力也称为是一对相互作用力。
这说明这两个力是同时存在的，即同时产生，同时消失。当我们对水桶不施加提力时，水桶对人手的拉力也会立即消失。
手提水桶时，手是施力物体，水桶是受力物体；手感到痛，这是因为手受水桶向下的拉力，水桶是施力物体，手此时是受力物体。
因此，手和水桶既是施力物体，同时也是受力物体。
这说明，一个物体，如果是施力物体，同时，它一定也是受力物体。
生活中还有很多这样的事例说明力的作用是相互的。
比如，马拉车，车其实同时也在拉马。杯子放在桌面上时，杯子对桌面有向下的压力，桌面对杯子也有向上的支持力……
利用“力的作用是相互的”
很多时候，我们还要利用“力的作用是相互的”原理来工作。
如图6-1-10，我们划船时，船桨划的是水，船却前进了。这是为什么呢?
这是因为，当船桨对水施加向后的力时，根据力的作用是相互的，水也会对桨施加向前的力，这样，与桨相连的船就会向前前进了。
所以，划船是利用了力的作用是相互的。
又如，火箭升空时，火箭是靠什么力上升的呢？
原来，火箭升空时，火箭会对燃气施加向下的力，根据力的作用是相互的，燃气也会对火箭施加向上的力，正是这个力帮助火箭上升，最终升入太空。
所以，火箭升空也是利用了力的作用是相互的。
我们利用的不是桨对水的作用力，而是利用了水对桨的反作用力。在划船的事例中，若我们将桨对水的力称为作用力，那么，我们把水对桨的力称为反作用力。
利用力的作用是相互的，指的就是利用反作用力来工作。
生活和生产中有很多利用力的作用是相互的事例。
比如，人走路时，人的脚对路面有向后的力，根据力的作用是相互的，路面对人的脚有向前的力。
所以，人之所以可以前行而不是后退，这是因为地面对脚有向前的力。
在光滑的冰面上，一旦脚不能对冰面施加向后的力，那么人也不会获得向前的力，那么人只能停留在原地打滑不能前进。
所以，人在路面上走路也是利用了力的作用是相互的。
又如，直升机升空时，螺旋桨对空气有向下的力，根据力的作用是相互的，空气对螺旋桨有向上的力，我们将空气对螺旋桨有向上的力称之为直升机可以升空的升力。
所以，直升机升空是利用了反作用力，即利用了力的作用是相互的。
一对相互作用力的特点
如果两个力是一对相互作用力，这两个力有一些什么样的特点呢？
比如，桨划水时，根据作用点在受力物体上，显然桨对水施力时的作用点在水上；水对桨施加力的作用时，显然水对桨的作用点在桨上。
所以，作用力与反作用力的作用点是不同的，这是相互作用力的特征之一。
作用力与反作用力的大小一定相等。
当你用更大的力拍桌面，则桌面对手的作用力也会更大，手的痛感将更强烈。
另外，桨对水，水对桨，我们发现作用力与反作用力只发生两个物体之间，属于A对B，则B对A的关系，没有第三个物体掺和其中。
又如，人走路时作用力与反作用力只发生在脚与地面之间，这也是相互作用力的特征之一。
火箭升空时，火箭对燃气的喷力是向下的，而燃气对火箭的推力是向上的。
这说明，作用力的方向与反作用力的方向一定相反，这也是相互作用力的特征之一。
作用力与反作用力之间，没有先后关系，它们是同时发生，同时消失的，这也是相互作用力的特征之一。
【本节学到的内容】
1、力的定义
力是指一个物体对另一个物体的作用，力的符号是F。
2、力的三要素
力的三要素是指力的大小、力的方向、力的作用点。它们都能影响力的作用效果。
3、力的作用是相互的
划船、火箭升空、走路都是利用力的作用是相互的。
4、相互作用力的条件
作用力与反作用力的方向相反，作用点在不同的物体上，只发生在两个物体间。
【课后巩固习题】
1、如图所示，两只小船静止在水面上，右边的小船上的人用力撑开左边的那一只小船，我们看到的现象是_________（选填“左边的船先运动”，“右边的船先运动”或“两船同时运动”），船运动了说明了力可以改变物体_______________。
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