《第2节形变与弹力(精品).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2节形变与弹力(精品).ppt（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、4.2 4.2 形变与弹力形变与弹力 （2 2课时）课时）力作用在物体上会产生哪些效果？力作用在物体上会产生哪些效果？改变物体的运动状态改变物体的运动状态改变物体的形状改变物体的形状复习复习一、形变：一、形变：物体的形状或体积的改变物体的形状或体积的改变就叫做形变就叫做形变比如：物体被弯曲、压缩、比如：物体被弯曲、压缩、拉长、扭转等。拉长、扭转等。一切物体一切物体在力的作用下都在力的作用下都会发生会发生形变形变吗？吗？用力按压桌面，桌面有用力按压桌面，桌面有没有发生形变呢？没有发生形变呢？用手按压玻璃瓶，玻用手按压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变了吗璃瓶发生形变了吗?一切物体一切物体在力的作用下都在力的
2、作用下都会发生会发生形变形变吗？吗？一切物体一切物体在力的作用下都会产生在力的作用下都会产生形变形变1、有的物体形变较为明显：、有的物体形变较为明显：明显形变明显形变 2、有的物体形变极其微小：、有的物体形变极其微小：微小形变微小形变答案揭晓！答案揭晓！1、形变的种类、形变的种类1、弹性形变：、弹性形变：撤去外力后能恢复原来的形状撤去外力后能恢复原来的形状2、范性形变：、范性形变：撤去外力后不能恢复原来的形状撤去外力后不能恢复原来的形状当弹性体形变达到某一个值时，即当弹性体形变达到某一个值时，即使撤去外力，物体也不能再恢复原使撤去外力，物体也不能再恢复原状，这个值叫做弹性限度。状，这个值叫做弹
3、性限度。2、弹性限度、弹性限度发生形变的物体对与它接发生形变的物体对与它接触的物体会产生什么样的触的物体会产生什么样的作用效果呢？作用效果呢？发生发生弹性形变弹性形变的物体的物体,由于要恢复由于要恢复原状原状,对跟它对跟它接触接触的物体会产生力的物体会产生力的作用的作用,这种力称为弹力。这种力称为弹力。二、弹力二、弹力 1.1.定义定义:2.2.弹力产生的条件：弹力产生的条件：（1 1）两物体要相互接触）两物体要相互接触（2 2）要发生弹性形变）要发生弹性形变(即挤压即挤压)。注意：注意：这是判断是否有弹力的基这是判断是否有弹力的基本依据本依据两个相互接触的物体间一定两个相互接触的物体间一定会
4、产生弹力吗？会产生弹力吗？如何判断弹如何判断弹力的存在？力的存在？GTN斜面球假设法判断弹力假设法判断弹力方法：方法：（1）、）、假设假设存在弹力，分析物体的运存在弹力，分析物体的运动情况。动情况。（2）、）、判断判断物体的运动情况是否与假物体的运动情况是否与假设相矛盾。设相矛盾。（3）、）、得出结论得出结论：若不矛盾，则假设：若不矛盾，则假设成立，即存在弹力；反之则假设不成成立，即存在弹力；反之则假设不成立，即不存在弹力。立，即不存在弹力。3、弹力的作用点：、弹力的作用点：在施力物体与受力物体的接触点或在施力物体与受力物体的接触点或接触面。接触面。4、弹力的方向：、弹力的方向：总是指向恢复原
5、状的方向。总是指向恢复原状的方向。(1).(1).绳的弹力绳的弹力(拉力拉力):):F1方向：沿绳方向：沿绳收缩方向收缩方向常见的弹力及方向常见的弹力及方向 面与面接触面与面接触垂直于接触面垂直于接触面NN(2).支撑面的弹力支撑面的弹力 过点垂直切面（经过圆心）过点垂直切面（经过圆心）ABNNB对对A点与点接触点与点接触点与面接触点与面接触过点垂直于面过点垂直于面ABNANB过点垂直切面过点垂直切面半球形的碗半球形的碗ABNANB点与面接触点与面接触几种常见模型弹力特点几种常见模型弹力特点1、轻绳、轻绳方向：沿绳方向：沿绳收缩方向收缩方向大小：可突变大小：可突变2、轻杆、轻杆方向：可沿杆方向
6、：可沿杆（下图），也可（下图），也可不沿杆（右图）。不沿杆（右图）。3、轻弹簧、轻弹簧方向：沿弹簧形变的反方向。方向：沿弹簧形变的反方向。大小：不可突变。两边受力大小：不可突变。两边受力大小相等。大小相等。三、弹力的大小三、弹力的大小（二）、其他的弹力（二）、其他的弹力（一）、弹簧的弹力（一）、弹簧的弹力一般运用二力平衡、相互一般运用二力平衡、相互作用力等知识求解。作用力等知识求解。（一）、弹簧的弹力（一）、弹簧的弹力1、提出问题、提出问题弹簧产生的弹力与弹簧产生的弹力与弹簧的弹簧的形变量形变量是是什什么么关系？关系？2、猜想与假设、猜想与假设弹簧产生的弹力与弹簧产生的弹力与其发生的其发生的形
7、变量形变量成成正比正比。3、设计实验、设计实验（2 2）实验器材：）实验器材：铁架台（带铁夹、横梁）、弹簧铁架台（带铁夹、横梁）、弹簧（带挂钩）、已知质量为（带挂钩）、已知质量为50kg50kg的钩的钩码一盒（相等）、刻度尺。码一盒（相等）、刻度尺。（1）实验目的：）实验目的：探究弹力与形变量的关系探究弹力与形变量的关系（3 3）实验原理：）实验原理：弹簧产生的弹力就是对重物的拉力，弹簧产生的弹力就是对重物的拉力，重物静止时，重物所受拉力重物静止时，重物所受拉力F F 等于其等于其重力重力G G，即，即F FG G，当弹簧上所，当弹簧上所挂重物的质量不同时，弹簧伸长量不挂重物的质量不同时，弹簧
8、伸长量不同，测出其相应伸长量，如果各次弹同，测出其相应伸长量，如果各次弹力之比力之比F F1 1：F F2 2：F F3 3：F F4 4：F F5 5等于等于各次伸各次伸长量之比长量之比X X1 1：X X2 2：X X3 3：X X4 4：X X5 5，则可得，则可得出：弹簧产生的弹力与其形变量成正出：弹簧产生的弹力与其形变量成正比。比。4、进行实验、进行实验（1）按左图装好铁架台和铁）按左图装好铁架台和铁夹，将弹簧的一端挂在铁架台夹，将弹簧的一端挂在铁架台的横梁上。的横梁上。（2）用直尺测出弹簧没有挂）用直尺测出弹簧没有挂重物时的长度重物时的长度L0。（3）在弹簧下端挂上一个钩）在弹簧下
9、端挂上一个钩码，并用直尺测出此时弹簧的码，并用直尺测出此时弹簧的长度长度L1，填入表（一）。，填入表（一）。4、用同、用同样样的方法在的方法在弹弹簧的下端挂上簧的下端挂上2个、个、3个、个、4个、个、5个个钩码钩码，并用直尺，并用直尺测测出出弹弹簧相簧相应应的的长长度度L2、L3、L4、L5，并填入表（一）。，并填入表（一）。5、计计算出算出X1L1L0、X2L2L0、X3L3L0、X4L4L0、X5L5L0，并填入表（一）。，并填入表（一）。6、求各次、求各次弹弹力之比力之比F1：F2：F3：F4：F5和各次伸和各次伸长长量之比量之比X1：X2：X3：X4：X5，并，并进进行比行比较较。7、
10、换换用不同的用不同的弹弹簧簧进进行行测测量，并量，并进进行比行比较较。8、整理、整理仪仪器，分析表格，得出器，分析表格，得出结论结论。次数次数 弹弹 力力（N）弹弹簧簧长长度度（cm）弹弹簧伸簧伸长长量量（cm）1F F1 1L L1 1X X1 12F F2 2L L2 2X X2 23F F3 3L L3 3X X3 34F F4 4L L4 4X X4 45F F5 5L L5 5X X5 5表（一）表（一）L L0 0 5 5、分析与、分析与论证论证通过计算发现：通过计算发现：弹簧的弹力之比与弹簧的伸长量弹簧的弹力之比与弹簧的伸长量之比之比相等相等，则可得出弹簧产生的，则可得出弹簧产生
11、的弹力与其形变量成弹力与其形变量成正比正比。胡克定律胡克定律在弹性限度内，弹性体（如弹簧）在弹性限度内，弹性体（如弹簧）弹力的大小与弹性体伸长（或缩弹力的大小与弹性体伸长（或缩短）的长度成正比。短）的长度成正比。比例系数比例系数 叫做弹性体的叫做弹性体的劲度系数，简称劲度。劲度系数，简称劲度。单位：单位：6 6、评估、评估 （1）用直尺测量时，视线要跟直尺垂直。）用直尺测量时，视线要跟直尺垂直。（2）弹簧所挂钩码的总重力不能使弹簧）弹簧所挂钩码的总重力不能使弹簧超出其弹性限度。超出其弹性限度。（3）读数时必须保证弹簧与重物是静止）读数时必须保证弹簧与重物是静止的。的。（4）计算劲度系数）计算劲度系数K时最好用图像法。时最好用图像法。7、交流与讨论、交流与讨论一根轻弹簧在一根轻弹簧在10.0N10.0N的拉力作用下，的拉力作用下，长度由原来的长度由原来的5.00cm5.00cm伸长为伸长为6.00cm6.00cm。那么，当这根弹簧伸长到那么，当这根弹簧伸长到6.20cm6.20cm时，时，受到的拉力有多大（在弹簧的弹性受到的拉力有多大（在弹簧的弹性限度内）？限度内）？作业作业课本课本7070页页3 3、4 4、5 5顶尖课课练顶尖课课练 中相应的练习中相应的练习再再 见见！