初三物理力的作用效果辨思郑鹏飞力作用在物体上,既可以使物体的形状发生变化,又可以使物体的运动状态发生变化,这是力的两个作用效果。但对该问题的认识,仍然存在着不同的看法。一、力可以使硬的物体发生形变吗?我们在拉、压弹簧或橡皮筋时,发现力可以使这些物体的形状发生变化。力越大,物体的形变也就越大,但是用手按桌面时,手在桌面上施加一个力,怎么看不见桌面发生了形变呢?是不是力作用在软的物体上能使物体发生形变,而对于硬的物体不会发生形变?其实不然,下面两种实验现象,即是例证。例1.用手捏如图1所示的硬质瓶子,看瓶子上玻璃管的液柱会发生什么变化?并做出解释。现象:玻璃管中的液注升高。分析:用手捏瓶子时,瓶壁受力发生形变,从而挤压其中的液体,使瓶子上方玻璃管中的液柱升高。例2.用手按在大理石平板的一端,大理石上放一个小平面镜,将一束光照在平面镜上,如图2所示,当用力按压大理石时,经平面镜反射的光斑的位置会发生怎样的变化?为什么?现象:光斑的位置发生微小的移动。分析:用手按压大理石时,大理石会发生形变,平面镜的光会把这种微小的形变放大,从而使我们看到光斑的位置发生了变化。评注:以上两例都说明,硬的物体也会发生形变,只不过形变的量小,平时不容易观察到,需经过放大才能方便地观察到。二、怎样才算改变了物体的运动状态?物体运动状态的改变指的是它的运动速度发生了变化。速度实际上是既有大小又有方向的物理量,所以速度的大小和方向中任一因素发生了改变,我们都可以说物体的运动状态发生了变化。所以,物体运动状态的改变有以下五种基本情况:(1)物体由静止变为运动;(2)物体的运动由慢变快;(3)物体的运动由快变慢;(4)物体由运动变为静止;(5)物体的运动方向发生变化。前四个都强调的是速度大小的变化,后一个强调的是速度方向的变化,只要满足其中的一种,我们就说物体的运动状态发生了改变。例1.滚动的足球在地上慢慢停了下来,它的运动状态是否发生了变化?分析:足球由运动慢慢变为静止,说明它的运动状态发生了变化。但是谁给它施加了力的作用呢?由于它只与地面接触,所以是地面对它产生阻力的结果(不计空气阻力)。例2.小明将细绳的一端拴上小球,用力使小球在水平面内做匀速圆周运动,如图3所示。小球的运动状态发生变化了吗?分析:小球的速度大小虽然没变,但由于小球做的是圆周运动,所以它的运动方向始终在发生着变化,故说明它的运动状态也在发生着变化。实质上是细绳对它的拉力改变着它的运动状态。