4.2 形变与弹力 学案 (2)

4.2
形变与弹力
学案2
学习目标:
1.
了解形变的概念。
2.
理解弹力是物体发生弹性形变时产生的。
3.
知道什么是弹力及弹力产生的条件。
4.
能够正确判断弹力的有无和弹力的方向。
5．知道压力、支持力、拉力都是弹力，并能在具体问题中正确画出它们的方向。
6．知道形变越大，弹力越大，掌握胡克定律的内容和适用条件。
学习重点:
1.
弹力有无的判断。
2.
弹力方向的判断。
学习难点:
弹簧弹力的计算
主要内容:
一、形变
物体的形状和体积的改变叫形变。
1．形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短)，可以直接看出；有的形变微小，需要采用特殊方法才可观察到．如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变，利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变，都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法，叫“微量放大法”，这是物理学中研究问题的一种重要方法。
2．形变的分类
①从形变可否恢复原状分：
A．弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，如弹簧、钢条在通常情况下发生的形变都叫做弹性形变。
B．塑性形变：在外力停止作用后，不能恢复原来形状的形变，如保险丝、橡皮泥等发生的形变都叫做塑性形变(非弹性形变)。
注意：如果对弹簧、钢条用力过大，使之形变超过一定限度，既使撤去外力，也不能完全恢复原状，这个限度叫弹性限度。在弹性限度内，弹簧、钢条发生的形变都是弹性形变。
研究弹性形变有实际意义，今后凡说到形变（除非特别说明），都指弹性形变。
②从对外表现形式上可分为拉伸形变（或压缩形变）、弯曲形变、扭转形变等。
二、弹力
发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。
1．弹力的施力物体是发生形变的物体；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。
2．弹力的产生条件：①物体直接接触；②发生形变。互相接触的物体之间是否存在弹力，取决于是否存在形变。有些物体形变明显，如弹簧的伸长或缩短，很容易判断出是否有弹力；有些接触物体间形变不明显，判断有无弹力可用假设法。即假设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变：若无改变，则无弹力作用；若发生改变，则有弹力存在。
3．通常所说的拉力、压力、支持力等，实质上都是弹力。
4．弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体形变的方向相反。具体地说：
①绳子拉力(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。
②压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。
③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。
④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大致有以下几种：
A．平面与平面接触：弹力与平面垂直；
B．点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面；
C．点与曲面接触：弹力通过接触点垂直于过点的切面；
D．曲面与曲面接触：弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)。
5．弹力的大小跟形变的大小有关：形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也随之消失。
①弹力具有被动适应性。当物体受力情况或运动状态改变时，形变情况将随着改变，弹力也随着变化。
②弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。而弹簧的弹力和其形变(伸长和缩短)的关系比较简单：在弹性限度内，弹簧伸长或缩短的长度越大，弹簧的弹力就越大。弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比。
※上述关系可用胡克定律表示：
F=kx
式中F为弹力大小。x为弹簧伸长(或缩短)量。k为弹簧的劲度系数，其大小由弹簧本身的结构(如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等)决定。其单位是N／m，如k=1000N／m，表示使弹簧伸长或缩短1m需用1000N的力。
6．弹力的作用点在两物体接触处的受力物体上。
【例一】一物体静止在桌面上，则（
）
A．物体对桌面压力就是物体的重力。
B．桌面发生形变对物体产生支持力。
C．物体对桌面压力是桌面发生形变而产生的。
D．压力、支持力是物体受到的一对平衡力。
B
【例二】如图所示，质量为m的小球，在互成120°的两光滑平面间静止，且0N水平，则球对OM面的压力大小为___________。
0
课堂训练：
1．下列关于弹力方向的说法正确的是(
)
A．弹力的方向总是垂直于接触面并指向使其发生形变的物体。
B．弹力的方向总是竖直的。
C．弹力的方向总是与形变的方向相反。
D．弹力的方向总与形变的方向一致。
2．关于弹簧的劲度系数，下列说法中正确的是（
）
A．与弹簧所受的拉力有关，拉力越大，k值也越大。
B．与弹簧发生的形变有关，形变越大，k值越小。
C．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关。
D．与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关
3．如图所示，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重G=1N，则弹
簧秤A和B的示数分别为(
)
A．1N，0
B．0，1N
C．2N，1N
D．1N，1N
4．关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（
）
A．物体形状的改变叫弹性形变。
B．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变。
C．一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变。
D．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变。
5．关于弹力的说法，正确的是(
)
A．只要两个物体接触就一定产生弹力。
B．看不出有形变的物体间一定没有弹力。
C．只有发生弹性形变的物体才产生弹力。
D．发生形变的物体有恢复原状的趋势，对跟它接触的物体会产生弹力。
6．关于弹力方向的有关说法正确的是(
)
A．放在斜面上的物体受到斜面给的弹力方向是竖直向上的。
B．放在水平地面上的物体受到的弹力方向是竖直向下的。
C．将物体用绳吊在天花板上，绳受物体给的弹力方向是向上的。
D．弹力的方向垂直于接触面或接触点的切线而指向受力物体。
7．下列说法正确的是(
)
A．水杯放在水平桌面上受到一个向上的弹力，这是因为水杯发生微小形变而产生的。
B．拿一细竹杆拨动水中漂浮的木块，木块受到的弹力是由于木块发生形变而产生的。
C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
D．挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的。
答案:1.C
2.C
3.D
4.D
5.CD
6.D
7.CD