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2020/6/151Chapter6力•6-1力是什麼•6-2如何測量力•6-3兩力平衡•6-4浮力•6-5摩擦力•6-6壓力Copyright1996-2001©DaleCarnegie&Associates,Inc.2020/6/1526-1力是什麼•力的效應(一)形變ex.打鐵、捏陶、曲尺(二)運動狀態改變ex.方向、快慢2020/6/153力的種類•(一)接觸力ex.彈力、推力、浮力、摩擦力•(二)非接觸力(超距力)ex.萬有引力、磁力、靜電力2020/6/154力的表示法(一)力有大小和方向的考量.(二)通常以射線→代表力,箭頭表示方向,線段長度表示大小.Ex.若→表示向東100gw的力,則←—表示向西200gw的力.2020/6/1556-2如何測量力•力有兩種效應,是否可從這些效應的大小來測量力呢?•本章節先從形變的效應來探討.2020/6/156實驗:利用彈簧長度的變化來測量力•裝置如圖2020/6/157實驗結果砝碼重量(gw)彈簧長度(cm)01.9102.7203.6304.4405.3506.22020/6/158實驗討論與分析•由關係圖為一斜直線看來,砝碼重量和彈簧長度成正比.•若將縱座標改為彈簧伸長量,而砝碼重量即為彈簧所受的力,則兩者亦成正比關係.•每次增加砝碼時,要先將盤上砝碼全部取下,觀察彈簧是否恢復至原來長度.此步驟是為確定實驗是在彈簧的彈性限度內操作,因為當彈簧彈性疲乏時,其受力伸長的情形將呈現不規則.2020/6/1596-3兩力平衡•定義:一物受二力作用而靜止時,稱此二力平衡.•條件:兩力同時作用於同一物,且大小相等、方向相反、呈一直線.•實例:天花板上的吊燈、桌上的書本、水面上的船、僵持不下的拔河.2020/6/1510概念澄清•靜止的物體都處於受力平衡狀態.why?•靜止桌上的書本,有哪些力在作用呢?其中又有哪些力是平衡力呢?•舉出生活中,屬於兩力平衡的例子.2020/6/15116-4浮力(一):液體的浮力•在泳池裡是否有覺得自己變輕了的經驗?•物體在液體中,會受到液體給它一個向上的作用力,使其重量減輕.•浮力的大小就是物體減輕的重量.•影響浮力的因素是什麼呢?2020/6/1512實驗:測量浮力及探討影響因素•裝置2020/6/1513實驗結果彈簧秤讀數(gw)減輕的重量(浮力)(gw)圓柱完全在空氣中10000圓柱一半沒入水中92080圓柱完全沒入水中840160圓柱完全沒入鹽水8002002020/6/1514實驗討論分析•分析數據發現:(一)圓柱完全沒入水中時,所受浮力較大.(二)圓柱沒入鹽水時,所受浮力較大.因為鹽水的密度大於水.•結論:影響浮力的因素(一)物體沒入液體的體積(二)液體的密度2020/6/1515想想看•鐵塊會沉入水中,為什麼大部分材料是鋼鐵做成的輪船,卻可以浮在水上?•體積相同的鐵塊和鋁塊一起沒入水中,誰受的浮力較大?為什麼?•位於以色列的死海,傳說人可以靜止浮於海面,你認為可能嗎?為什麼?2020/6/1516做做看2020/6/1517浮力(二):空氣的浮力•物體在空氣中也會受到空氣給予的浮力而減輕重量.•一般情形下,物體重量遠大於所受的空氣浮力,是以空氣浮力常被忽略.•你能舉例說明空氣浮力的存在嗎?2020/6/1518生活實例•還記得露營活動中所放的天燈嗎?•記得蟲蟲危機中,乘著蒲公英種子飛去找幫手的飛力嗎?•知道怎麼秤東西才能買得便宜嗎?•降落傘為什麼能緩換降落呢?2020/6/15196-5摩擦力•用力推靜止的桌子,為什麼有時桌子仍不動?•草地上滾動的球,為什麼不久就會停下來?•這兩個問題你是否可以兩力平衡的觀念做一個解釋?2020/6/1520何謂摩擦力?•存在於兩接觸面間,一種阻止物體運動的作用力.•造成摩擦力的原因:是接觸面間的凹凸不平現象.2020/6/1521以力的平衡解釋摩擦力現象•存在於靜止中的桌腳與地面接觸面間,阻止桌子往前移動的力,即為摩擦力.•存在於滾動中的球與草地接觸面間,阻止球繼續運動的力,亦是摩擦力.•由兩力平衡關係可知,摩擦力與施力大小相等,方向相反且呈一直線.2020/6/1522活動6-1:探討影響摩擦力的因素•裝置2020/6/1523觀察結果•在粗造的砂紙上拉動木塊,需要較大的力.•木塊上加了砝碼,拉動它需要的力也較大.•結論:影響摩擦力的因素有(一)接觸面的性質:愈粗糙則摩擦力愈大(二)接觸面上的力:力愈大則摩擦力愈大2020/6/1524生活應用•為什麼大部分的工具器械都或多始少的使用潤滑油?•為什麼所有的輪子都是圓形的?•全世界最快的列車是利用什麼原理呢?•古埃及人建造金字塔時,如何搬運那些巨大的石塊?•發揮你的想像力,模擬一個沒有摩擦力的世界!?•你知道摩擦力的重要了吧!2020/6/15256-6壓力•想想看這些現象的共同原因是什麼?2020/6/1526什麼是壓力?•相等的力量作用在較小的面積上,則單位面積所承受的力就較大.•單位面積(A)所受的垂直力(F),稱為壓力(P).•P=F/A•單位:gw/cm2;kgw/m22020/6/1527水壓力•觀察活動:水壓觀測器•裝置:2020/6/1528觀察結果•結論:1.水壓力造成觀測器的橡皮向內凹陷的現象.2.兩面橡皮皆凹陷,乃因流體的流動,緊密接觸容器各部分並對各部分施加壓力的結果.3.入水愈深,橡皮凹陷愈大,表示愈深處水壓力愈大.2020/6/1529大氣壓力•你如何解釋上面的現象呢?2020/6/1530何謂大氣壓力?•圍繞在地球周圍的氣體稱為大氣.•地面上所有的物體都承受著大氣的重量.•這種由大氣重量所造成的壓力稱為大氣壓力.•在不同高度的地表上,由於大氣密度不同,大氣壓力也就不一樣.高山上的氣壓比平地小.•早晚陰晴及寒暑皆會影響氣壓.2020/6/1531生活實例•吸塵器•吸管•抽水機•你能想到更多嗎?有興趣的話不妨上網找找,你會有許多有趣的收穫!2020/6/1532大氣壓力究竟有多大?•17th,義大利,托里切利實驗•裝置2020/6/1533托里切利實驗結果•結果:1.管內水銀柱下降至某一高度即不再下降.2.將玻璃管傾斜,水銀柱的垂直高度也沒有變.•結論:當時的大氣壓力=水銀柱垂直高度所產生的壓力2020/6/1534標準大氣壓力一標準大氣壓力(1atm)=支撐垂直高度76cm水銀柱的大氣壓力=76cm-Hg=1kgw/cm2=1013hPa(百帕)2020/6/1535活動6-3:小小馬德堡半球•裝置2020/6/1536活動討論•需要多大力量才能分開它們?•它們為什麼能互相吸住?•愈大的吸盤是否需要愈大的力量將它們分開?2020/6/1537相關連結