《第三节弹力精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三节弹力精选文档.ppt（29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、第三节弹力第三节弹力本讲稿第一页，共二十九页本讲稿第二页，共二十九页本讲稿第三页，共二十九页本讲稿第四页，共二十九页1.弹性形变（1）形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变.例如：压缩（或拉伸）的弹簧、压缩的海绵等.特别提示：产生形变的原因是因为物体受到了力的作用.任何物体都能发生形变，有的明显（如用手压海绵），有的不明显（如一本书放在桌面上）.本讲稿第五页，共二十九页（2）形变分类形变有弹性形变和非弹性形变之分：弹性形变：物体在发生形变后能够恢复原状，如弹簧、橡皮筋等，这样的形变叫做弹性形变.范性形变：物体在形变后不能恢复原状，如普通的泥巴，这样的形变叫做范性形变.特别提示：本部
2、分内容我们所研究的形变都是弹性形变.弹性限度：若物体形变过大，超过一定限度，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度.例如一个细弹簧，若用力过大，我们可以几乎将弹簧丝拉直，这就超过了弹性限度，此形变就不是弹性形变.本讲稿第六页，共二十九页2.弹力（1）弹力的产生发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力.弹力的施力物体是：发生形变的物体；弹力的受力物体是与施力物体接触，使施力物体发生形变且阻碍其恢复原状的物体.弹力产生的条件是：a.物体直接接触；b.发生弹性形变.特别提示：由于弹力是一种被动力，通常情况下物体的形变难以直接察觉，因此经常
3、需要我们对弹力是否产生作出判断.本讲稿第七页，共二十九页本讲稿第八页，共二十九页本讲稿第九页，共二十九页【例释1】一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是（）A.地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力B.地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受到了向上的弹力，是因为汽车也发生了形变C.汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变；地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了形变D.以上说法都不正确解析：汽车停在水平地面上，汽车受到的弹力是因为地面发生形变而又要恢复原状时对阻碍恢复的物体（汽车）产生的作用.地面受到的弹力是由于汽车发生了形变又要恢复
4、原状时对阻碍恢复的物体（地面）产生的作用，故选项C正确，A、B、D错误.答案：C.提示：分析弹力产生原因时，应注意受弹力的物体，自身也发生弹性形变，但产生的弹力施给对方.本讲稿第十页，共二十九页（3）弹力的方向弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反.常见的几种弹力的方向：绳子的拉力（绳子对所拉物体的弹力）的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.压力的方向垂直于支持面而指向被压的受力物体.支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的受力物体.弹簧两端的弹力方向与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向.轻杆两端受到拉伸或挤压时会出现弹性拉力或压力，拉力或压力的方向沿轻杆方向.当杆受力较
5、复杂时，杆中弹力的方向要具体问题具体分析.即杆的弹力方向可以向任何方向，而不一定非要沿杆的方向.本讲稿第十一页，共二十九页本讲稿第十二页，共二十九页【例释2】如图所示，水平地面OA和倾斜面OB均光滑，球C与OA、OB均接触，试分析接触点a、b处有无弹力.解析：对于a、b两点处有无弹力产生，要依据弹力产生的两个条件：直接接触和弹性形变.a、b两点处都满足了直接接触这一条件，那么第二个条件呢？由于此时的形变难以观察，我们利用“假设法”来判断.对a点，假设弹力不存在，则球将在重力的作用下落下去，但球并没有，说明a点处有弹力产生；对b点，假设弹力存在，则球将受到一个斜向右下方的弹力作用，在这个力的作用
6、下球将向右运动，但球并没有运动，所以b点没有弹力产生.答案：见解析本讲稿第十三页，共二十九页本讲稿第十四页，共二十九页本讲稿第十五页，共二十九页特别提示：理解胡克定律的注意四点：（1）定律的成立是有条件的，这就是弹簧发生“弹性形变”必须在弹性限度内.（2）表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长（或缩短）的长度，而不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度，弹簧伸长或压缩相同长度，弹力大小相等，但方向不同.（3）表达式中的k是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质决定的.在国际单位制中k的单位为“N/m”.（4）由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单位，而劲度系数k又往
7、往以“N/m”为单位，因而在应用上式时要注意将各物理量的单位统一到国际单位制中.本讲稿第十六页，共二十九页本讲稿第十七页，共二十九页类型一：关于弹力产生条件的理解【例1】关于弹力，下列说法正确的是（）A.相互接触的物体间一定有弹力B.相互接触的物体间不一定有弹力C.先有弹性形变，后有弹力D.不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用思路点拨：解答本题必须理解弹力产生的两个条件：直接接触；弹性形变（挤压）.形变与弹力是同时产生的，无先后之分，但有因果关系.本讲稿第十八页，共二十九页解析：弹力是发生弹性形变的物体由于要恢复原状，而对与之接触的物体产生的力，即弹力是接触力，因此，选项D正确；但相互接
8、触是弹力产生的必要条件，而不是充分条件，因为两物体相互接触，在接触面处不一定发生弹性形变，因而也就不一定产生弹力，故选项A错误，选项B正确；弹力随形变的产生而产生，随形变的消失而消失，不存在先后关系，故选项C错误.答案：BD.思维总结：为了更方便地理解弹力产生的条件，我们把接触分为“几何”接触与“物理”接触，凡距离为零但无挤压的接触称为“几何”接触；距离为零且有挤压的接触称为“物理”接触，可见只有“物理”接触才能产生弹力.本讲稿第十九页，共二十九页解析：由弹力产生的条件知，A、C中两球接触但不相互挤压，故无弹力；B、D中两球既接触又相互挤压，两球间有弹力产生.答案：BD.本讲稿第二十页，共二十
9、九页类型二：对弹力方向的判定【例2】按下列要求画出图中物体所受弹力的示意图.要求：（a）斜面对物块的支持力.（b）墙壁对球的支持力.（c）大球球面对小球的支持力.思路点拨：解答本题时应把握以下两点.首先要明确两个物体之间的接触面.支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持物体.本讲稿第二十一页，共二十九页答案：各物体所受支持力如图.特别提示：对于此类问题可归纳以下四点：（1）若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面；（2）若接触面之一为球面，则弹力一定过球心；（3）若接触面之一为曲面，则弹力一定垂直于过接触点的切面；（4）若接触处之一为直线，则弹力一定垂直于该直线.本讲稿第二十二页，共二十九页本
10、讲稿第二十三页，共二十九页类型三：弹力有无的判断【例3】分析图中的物体A是否受斜面的弹力作用（斜面和A物体均静止，A光滑）.解析：从图中可以看出A物体与斜面接触，满足弹力产生的第一个条件，但第二个条件不明显，利用假设法，设A和斜面间没有弹力作用，将斜面移开，A仍能静止，A的状态没有被破坏，所以与题目所给条件相符，故A与斜面间没有弹力作用.答案：不受斜面的弹力作用思维总结：判断物体是否有弹力作用时，若产生弹力的条件比较明显，可利用产生弹力的条件直接判断；若产生弹力的条件不明显，如物体直接接触，但是否有形变很难确定时，判断相互接触的物体间是否存在弹力的思维方法是利用“假设法”，即假设接触的两物体间
11、不存在弹力，由此得到的结论是否符合题意，如符合则说明假设成立，物体间不存在弹力，反之，则存在弹力.本讲稿第二十四页，共二十九页针对训练31：将例3中物体A变为如图所示，则物体A是否受弹力？解析：A物体与斜面间有弹力作用，因为移走斜面，A物体肯定要摆向竖直位置，其运动状态要改变，所以必受弹力作用.答案：受弹力作用本讲稿第二十五页，共二十九页类型四：弹簧弹力大小的计算【例4】如图为一轻质弹簧的弹力F大小和长度L的关系，试由图线确定：（1）弹簧的原长；（2）弹簧的劲度系数；（3）弹簧伸长0.10 m时，弹力的大小.思路点拨：本题考查了胡克定律及弹簧的弹力F大小与长度L的关系.值得注意的是L=10 cm为弹簧原长，L10 cm表示弹簧在缩短；L10 cm表示弹簧在伸长.本讲稿第二十六页，共二十九页本讲稿第二十七页，共二十九页本讲稿第二十八页，共二十九页本讲稿第二十九页，共二十九页