第 1 章 力、力的作用效果与受力示意图
运动会上，足球原本静静地放在草地上，脚一踢，它便加速飞出；守门员接球时，球又慢下来，双手还会稍稍向后缩。同一个足球，为什么在脚踢、手接的短暂过程中会改变快慢、方向甚至形状？如果只说“球劲儿大”，究竟是谁对谁产生了作用、作用带来什么变化，仍然没有讲清。本章就从这些能直接观察的接触过程出发，认识力并学会把力画出来。至于足球离开脚后为什么还能继续向前运动，要等第 3 章学习牛顿第一定律时再揭晓。
一、看见现象，更要找出物体之间的作用
用手推小车，小车由静止开始运动；用脚踢足球，足球的速度或方向发生变化；用手捏橡皮泥，橡皮泥改变形状。这些动作不同，却有一个共同点：总有一个物体在对另一个物体产生推、拉、压、吸引等作用。物理学把这种物体对物体的作用叫作力，通常用字母 表示。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是 ；本章先认识它的含义，怎样测量力留到下一章解决。
这个定义里最不能漏掉的是两个“物体”。孤零零的一个物体不能自己组成一个力。分析“人推车”时，人是施加作用的物体，叫作施力物体；车是受到这个作用的物体，叫作受力物体。于是这个力可以完整地说成“人对车的推力”。把句子写完整，许多模糊判断会立刻清楚。
你可能会想：两个物体必须碰在一起才会有力吗？手推车、绳拉箱子确实要接触，可磁体不接触铁钉也能把它吸过来。可见，接触不是力存在的必要条件；判断题目所研究的力是否存在，要看两个物体之间是否真的发生了相应作用，不能只看它们是否挨在一起，也不能因为两个物体出现在同一幅图里就凭空添力。
描述一个力时，尽量说清“谁对谁施力”。前一个“谁”是施力物体，后一个“谁”是受力物体。只说“有一个推力”而不交代研究对象，信息往往不完整。
先在下面的情境里找一找：哪些物体之间确实发生了作用？尤其留意“不接触就一定没有力”这个很有迷惑性的想法。
二、力留下的“线索”：形状和运动状态
力本身看不见，我们怎样知道它正在起作用？最直接的办法，是观察物体在作用前后发生了什么变化。
先看形状。手压海绵，海绵变扁；手拉橡皮筋，橡皮筋变长；球拍击球的一瞬间，球和拍线都会发生肉眼不易察觉的形变。这里的共同线索是：力可以使物体发生形变。有些物体撤去力后能恢复，有些不能完全恢复，但“是否恢复”不是本章判断作用效果的标准，只要形状发生变化，就说明出现了形变效果。
再看运动。静止的小车被推后启动，说明速度从零变为不为零；滚动的球被接住，说明速度变小直至停止；同样快的球撞到墙后反向弹回，即使碰撞前后快慢接近，运动方向也已经改变。物理学所说的运动状态改变，包括速度大小改变，也包括运动方向改变。
现在想一想：自行车沿弯道转弯，如果速度表上的数字没有变化，运动状态变了吗？答案是变了。数字只反映快慢，车的运动方向正在持续变化。把“运动状态改变”误解成“只有快慢改变”，是这一部分最常见的陷阱。
还有一种容易漏掉的情况：一次作用可能同时带来两种效果。网球撞上球拍时，网球短暂变形，同时速度大小或方向也会改变。分类的目的不是强迫每个现象只能进一个盒子，而是帮助我们把观察到的变化说具体。
下图把常见现象并排放在一起。先不要急着背名称，试着只描述“作用前”和“作用后”的差别：形状变了吗？速度大小变了吗？方向变了吗？
在家也可以做一个很轻量的小观察。把一张薄纸弯成拱形，用手指轻压拱顶，先记录形状如何变化；再把一只轻质小球放在桌面上，分别轻推、重推以及从侧面推，观察小球启动后的快慢和方向。这里不需要追求精密数据，关键是把“我用了更大的力”改写成可以观察的证据，例如“相同小球在相近条件下速度变化更明显”。若同时换了小球、桌面和推力方向，现象虽然热闹，却很难得出可靠判断。
再来辨析一句生活用语：“这辆车有力，所以跑得快。”物理学里的力不是物体随身携带的一种“本领”，而是物体之间正在发生的作用。跑得快描述的是运动状态，发动机、地面等怎样作用于车才涉及力。把生活里的“有劲”直接当成物理学的力，容易把对象和过程都藏起来。
看见物体运动，不等于这一刻一定是某个力“维持”着运动；看见物体暂时不动，也不能武断地说它没有受到任何力。本章判断的是力可能产生的作用效果，不能只凭“动或不动”猜测全部受力情况。
三、同样是推，效果为什么不同
一扇门关着，你在门把手处轻推，它可能缓慢打开；推得更用力，门打开得更明显；方向推反了，门不但不会按预想打开，还可能关得更紧；如果把手移到靠近门轴的位置，即使方向不变，也会觉得不容易推动。看来，“推门”这两个字还远远不够。
力有三个基本要素：大小、方向和作用点。它们共同影响力的作用效果。
- 力的大小不同，作用效果可能不同。例如拉同一根弹性绳，在一定范围内用力越大，形变通常越明显。
- 力的方向不同，作用效果可能不同。例如推小车向东和向西，小车运动变化的方向不同。
- 力的作用点不同，作用效果可能不同。例如用同样方向的力推门，推门把手比推门轴附近更容易让门转动。
注意这里用的是“可能不同”，而不是仅凭某一个要素就预言所有结果。真正比较三要素时，应尽量只改变其中一个。例如研究作用点的影响，就要尽量保持力的大小和方向相同。要是推的位置变了，力的大小也跟着变，最后就说不清究竟是谁造成了差别。
下面把小车和门交给你。每次只改一个条件，再观察效果如何变化。做完后回头问自己：刚才保持不变的两个量是什么？
在中考的情境题里，门把手、球拍击球点、推购物车方向等素材经常用来考查三要素。失分通常不是因为忘了“三要素”三个字，而是没有把题目中真正改变的量找出来。先比较大小、方向、作用点，再解释效果，判断会稳得多。
四、力不是单方面的“命令”
穿着轮滑鞋的人用手推墙，墙没有明显移动，人却会向后退。你可能会说：“人明明在推墙，为什么自己反而动了？”因为人对墙施力的同时，墙也对人施加了作用。物体间力的作用是相互的。
再看手拉弹簧：手拉弹簧，弹簧也拉手；小车撞上挡板，小车作用于挡板，挡板也作用于小车；磁体吸引铁钉时，铁钉也对磁体有作用。相互作用的两个力同时出现，分别作用在两个物体上，不存在“第一个力先出发，过一会儿第二个力才回来”的过程。
现在自己补全一组句子：划船时，桨向后拨水，水也会怎样作用于桨？先不要只回答“船向前走”，那是观察到的运动效果；完整回答应指出“水对桨有向前的作用”。同样，脚踩地面起跳时，不仅脚对地面有作用，地面也对脚有作用。只盯着最终动起来的物体，会把另一半相互作用漏掉。
这里有个很重要的刹车：这两个相互作用的力作用在不同物体上，所以不能因为它们成对出现，就直接说“抵消了”。本章只需要学会找准两个物体，确认作用是相互的；至于同一个物体受到多个力时怎样判断运动状态，要到后面的二力平衡等内容再解决。
判断相互作用时，可以把一句话写成两行：
甲对乙施加作用；乙也对甲施加作用。
然后分别圈出受力物体。两行中的受力物体不同，才没有把一对相互作用力误画到同一物体上。上图把正确配对和几种常见混淆放在一起，先看力究竟落在谁身上，再看箭头。
五、把看不见的力画清楚
只用文字描述“一个较大的、斜向右上方的力作用在箱子左上部”，读起来很费劲。物理学常用一条带箭头的线段表示力：箭头指向表示力的方向，线段长短可以粗略表示力的大小，线段的起点或终点都可以用来表示作用点。这种画法叫作力的示意图。
你可能见过两种都正确的画法：一种从作用点出发，沿力的方向画到箭头；另一种让箭头沿力的方向指向作用点，用线段终点标出作用位置。不能只看“箭尾是否落在物体上”就判错，关键要看图中选定的起点或终点是否把作用点表示清楚，箭头方向是否与力的方向一致。为了统一操作，本章的文字示例和训练板采用第一种约定，也就是把箭尾作为线段起点，从作用点出发画力。
先只读图中的表达规范：图中采用从作用点起画的约定，所以箭尾落在受力物体上，箭头给出方向，每条箭头旁写清力名。右侧悬灯只用来示范同一研究对象上的力要分别画、分别标，本章不根据两条线段的长度比较力的大小，也不继续判断灯的运动情况；图中出现的拉力和重力会在下一章正式学习。
例如，手在箱子右侧沿水平方向向左推箱子。题目只要求画“手对箱子的推力”，受力物体是箱子，施力物体是手，作用点在手与箱子接触处，方向水平向左。按本章采用的画法，从作用点沿水平向左画一条带箭头的线段，并在箭头旁标出 或“推力”。
如果换成“绳沿斜向右上方拉箱子”，就不能为了画面整齐把箭头改成水平。示意图不是装饰，它要忠实保留题目给出的方向信息。按本章的起点约定，箭头从绳与箱子的连接处沿绳的方向指向右上方。若题图很小，也可以把物体简化成一个方框或点，但不能把受力物体、作用点和方向之间的关系画乱。
先锁定受力物体。题目研究箱子，就不要把箭头画在人手上，也不要把“箱子对手的作用”混进来。
再找施力物体和作用方式。是手推、绳拉还是磁体吸引？这一步帮助确定作用点和力的方向。
本章采用从作用点起画的约定，因此从物体上的作用点出发，沿力的方向画带箭头的线段。若物体的形状和实际接触位置不是研究重点，也常把作用点画在物体中心附近。若题目或教材改用线段终点表示作用点，也应按它给出的约定判读。
最后在箭头旁标出力的符号或名称，并回读题干，检查有没有画反方向、画错物体或漏标。
常见错误很有规律：如果线段的起点和终点都游离在物体外，又没有其他标记说明作用位置，作用点就没有表示清楚；只有线段没有箭头，方向信息丢了；把作用点标在施力物体上，研究对象换错了；用一条弯曲的“运动轨迹”代替力，混淆了运动与作用；题目只让画指定的一个力，却凭想象添加一串没分析过的箭头。注意，采用线段终点表示作用点时，箭尾在物体外本身并不是错误。
还要分清“力的示意图”和普通情境图。情境图可以画出人、球、墙和运动轨迹，帮助我们看懂故事；受力示意图则要删去无关细节，突出研究对象与指定的力。简化不是少画箭头或省略方向，而是把与当前判断无关的背景拿掉。中考作图题往往图很简单，真正考查的就是你能否留下必要信息、舍去干扰信息。
现在轮到你动手。为了让每道题使用同一套操作，训练板统一采用“从作用点起画”的约定，会先让你确认受力物体和施力物体，再检查箭尾所表示的作用点、箭头方向和标注。不要急着一次画完，按步骤判断反而更快；在其他题目中遇到终点表示作用点的画法时，再按题图的约定判读。
力的示意图表示的是“某物体受到某物体的作用”，不是物体将要走过的路线。箭头方向是力的方向，不一定与物体当时的运动方向相同。
六、从现象回到一条完整判断链
遇到新的力现象，不妨把思路连起来：先找发生作用的两个物体，明确谁是施力物体、谁是受力物体；再观察形状、速度大小或运动方向是否改变；需要比较作用效果时，检查力的大小、方向和作用点；需要表达一个力时，把作用点、方向和标注落实到示意图上。
这条思路比死记“力有几种效果”更有用。中考中常见的失分点正是把运动方向画成力的方向、把相互作用的两个力画在同一物体上，或者只写“运动状态改变”却没有说清是快慢还是方向变化。把对象和变化说具体，答案自然更完整。
我们已经能认识力，却还不能回答“一个力究竟有多大”，也没有研究生活中最常见的弹力和重力。下一章会从拉伸的弹簧和落向地面的物体出发，学习力的测量，并认识两种重要的力。
课后练习
1
关于力的概念，下列说法正确的是
2
下列现象中，力改变了物体运动状态的是
3
物体运动方向改变但速度大小不变时，它的运动状态没有改变。
4
力的大小、方向和 ____ 合称力的三要素。
5
研究力的作用点对推门效果的影响时，最合理的做法是
6
人穿着轮滑鞋用手推墙时，下列认识正确的是
7
按本章从作用点起画的约定，要画手对箱子水平向右的推力，下列做法正确的是
8
力的示意图中箭头所指的方向一定与物体运动方向相同。