《第3章2弹力.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第3章2弹力.docx(7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、2 .弹力学习目标:L物理观念了解形变、弹性形变、弹性限度的概念.2.物理 观念知道弹力产生的原因和条件.3.科学思维知道压力、支持力和绳的拉力 都是弹力,会分析弹力的方向.44科学思维知道影响弹力大小的因素,理解 胡克定律,了解科学研究方法.一、物体的形变形变(1)定义:物体在力的作用下形状或体积会发生变化.(2)分类:弹性形变:物体在撤去外界的作用力后能够恢复原状.塑性形变:当撤去外力后,物体的形变丕能完全恢复原状.(3)弹性限度如果形变过大,超出一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原状,这 个限度叫作弹性限度.二、弹力及常见的弹力1 .弹力(1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,
2、会对与它接触的物体产生力 的作用.(2)产生条件:两物体接触;发生弹性形变.(3)弹力的方向:与该物体发生的形变方向相反.2 .常见的弹力(1)压力和支持力:方向垂直于支持面而指向被压或被支持的物体.(2)绳的拉力:方向沿着绳而指向绳子收缩的方向.3 .胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹簧弹力厂的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x成正 比.(2)公式:F=kx,其中女为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号N/m.(3)弹力F与弹簧的形变量x的关系图像形状是过原点的直线.1 .思考判断(正确的打“,错误的打“X”)只要两物体接触就一定产生弹力.(X)(2)海绵受挤压发生形变,桌面受挤压不会发生形变
3、.(X)(3)静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.(J)(4)在弹性限度内,两根弹簧被拉长相同的长度,弹力的大小一定相等.(X)2 .关于弹性形变的说法,下列说法正确的是()A.物体形状的改变叫做弹性形变B. 一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变C.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变D.物体在外力作用下的形变叫做弹性形变C外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变,故选项C正确.3. 一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了 2 cm,弹簧未超 出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为()A. 40m/NB. 40 N/mC. 200 m/ND.
4、 200 N/mF 4D由胡克定律可知,弹簧的劲度系数为左=二=77而N/m=200 N/m, D项 正确.3点上弹力有无的判断和弹力方向的确定一铁块放在海绵上,铁块和海绵都发生了形变,从而在它们之间产生了弹力, 如图所示.海绵对铁块的支持力是如何产生的?方向怎样?铁块对海绵的压力是 怎样产生的?方向怎样?提示:海绵对铁块的支持力,是由于海绵的形变产生的,方向竖直向上,铁 块对海绵的压力是由于铁块形变产生的,方向竖直向下.-1.弹力的产生条件(1)两物体相互接触.(2)接触面之间发生弹性形变.2 .弹力产生的过程外力作用 等原因相互挤压 或拉伸发生弹产生 性形变弹力3 .弹力有无的判断方法(1
5、)直接法:对于形变比较明显的情况,可以根据弹力产生的条件判断: 物体间相互接触;发生弹性形变.两个条件必须同时满足才有弹力产生.假设法:要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用,可假设将此处与 物体接触的其他物体去掉,看物体是否在该位置保持原来的状态,若能保持原来 的状态,则说明物体间无弹力作用;否则有弹力作用.根据物体的运动状态判断:看除了要研究的弹力外,物体所受的其他作 用力与物体的运动状态是否满足相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律),若 满足,则无弹力存在;若不满足,则有弹力存在.(4)利用力的作用效果分析:如果相互接触的物体间存在弹力,则必有相应 的作用效果,或平衡其他作用力或改变受
6、力物体的运动状态,可利用作用效果确 定弹力的有无.特别提醒:判断弹力有无时应灵活选用判断方法,当直接法不易判断时,可 考虑运动状态判断法.4 .与形变方向的关系发生弹性形变的物体,由于恢复原状产生弹力,所以弹力的方向由施力物体 形变的方向决定,弹力的方向总与施力物体形变的方向相反.5.几种常见弹力的方向如下表类型方向图示接触面与面垂直接触面点与面过点垂直于面点与点垂直于切面轻绳沿绳指向绳收缩方向I轻杆可沿杆伸*N./2方向收缩方向轻弹簧可不沿杆沿弹簧形变的反方向收缩方向伸长方向特别提醒:(1)一个物体对另一物体的作用力不一定垂直于接触面,但一个 物体对另一物体的支持力一定垂直于接触面.轻杆的弹
7、力方向较为复杂,一般根据物体的运动状态结合平衡条件确定.【例1】 请在图中画出杆或球所受的弹力.甲 乙 丙 丁甲图中杆靠在墙上;乙图中杆放在半球形的槽中;丙图中球用细线悬挂在竖直墙上;丁图中点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一 竖直线上.思路点拨:当面(或曲面)接触,弹力垂直于面.绳上弹力沿绳并指向绳 收缩方向.与球面接触的弹力方向延长线或反向延长线过球心.解析甲图中杆在重力作用下对A、3两处都产生挤压作用,故A、区两处 对杆都有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直,如图1所示.乙图中杆对C、。两处都有挤压作用,因。处为曲面,。处为支撑点,所 以C处弹力垂直于圆弧切面指
8、向球心,。处弹力垂直于杆斜向上,如图2所示.丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直,绳子对球的 弹力沿绳子向上,如图3所示.丁图中当重心不在球心处时,弹力作用线也必通过球心,如图4所示.应注 意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心.答案见解析图判断弹力方向的步骤(1)确定物体之间弹力作用的类型.(2)确定产生弹力的物体.(3)找出使物体 发生形变的外力方向.(4)确定物体形变的方向.(5)确定物体产生的弹力方向.跟进训练训练角度1弹力的有无1 .如图所示各种情况下,。、两者间一定有弹力的是()B假设A中两球间有弹力,则小球将向两边运动,与题矛盾,故0、5间无 弹力,A错误;
9、假设B中两球间无弹力,则两个小球都将向下摆动,与题矛盾, 说明a、b间有弹力,B正确;假设C中、力间有弹力,则a受力不平衡,故。、 b间无弹力,C错误;假设D中力对“球有弹力,方向必定水平向右,则q球共 受三个力:竖直向下的重力、竖直向上的拉力和水平向右的弹力,三个力的合力 不可能为零,则小球“不可能处于静止状态,与题矛盾,故间一定无弹力, D错误.训练角度2弹力的方向2 . 一杆搁在矮墙上,关于杆受到的弹力的方向,图中画得正确的是() D支持力、压力的方向都应当垂直于接触面,故只有选项D正确. 陵,探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验步骤1 .将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸 长状态时的长度L即原长.2 .如图所示,在弹簧下端挂质量为%的钩码,测出此时弹簧的长度小记 录如和Zi.3 .改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录机2、机3、机4、m5、 和相应的弹簧长度,2、,3、14、卜、.4 .计算出每次弹簧的伸长量x(x=1一和弹簧受到的拉力尸(尸=mg),并将数据填入表格.1234567F/N0Z/cmx/cm0二、数据处理1.以弹力网大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横