4.2 形变与弹力 学案 (4)

4.2
形变与弹力
学案4
【学习目标】　
1、知道弹力产生的条件
2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向
3、会用二力平衡判断各力间的大小关系
【知识要点】　：
1、弹力有无的判断及弹力方向的判断
2、知道在弹性限度内，形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律，会用胡克定律解决有关问题
（一）形变：
1、定义：物体的形状或体积的改变叫形变
2、形式：伸缩、弯曲、扭曲
3、分类：
1）弹性形变：能恢复原状的形变
2）范性形变：不能恢复原状的形变，也称非弹性形变
4、弹性限度：物体的形变达到某一限度后就不能恢复原状，这个限度叫弹性限度
（二）弹力：
1、弹力定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生的作用力，这种力叫弹力。
2、产生条件：
1）直接接触
2）发生弹性形变
3、弹力的方向：
1）面面接触（或点面接触）物体间的弹力垂直于切面并指向受力物体。如压力和支持力。
2）轻绳（线）的弹力方向沿绳（线）收伸缩方向。
例1.
在光滑的水平面上有一个物体靠墙静止着，如图所示。
问：（1）物体与墙壁之间有没有弹力作用
（2）给物体一个水平向左的力F，物体与墙壁间是否有弹力作用
解析：判断一个物体是否受到弹力作用，必须要弄清产生弹力的物体一定同时满足两个条件：
首先，两个物体互相接触，这是产生弹力的前提。没有物体、只有一个物体或两个物体不互相接触都无法产生弹力；
其次，两个互相接触的物体间还必须互相挤压，即发生弹性形变。
例2.
一铁块放在桌面上，下列关于铁块和桌面受力的论述中，正确的是（
）
A.
铁块和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面发生了形变，铁块并未发生形变
B.
桌面受到向下的弹力，是由于铁块发生了形变
C.
桌面受到向下的弹力，是由于桌面发生了形变
D.
铁块受到向上的弹力，是由于铁块发生了形变
解析：B因为：弹力产生时两个物体同时发生形变，形变物体是施力物体，而与形变物体接触的另一物体是受力物体。
例3.
小木块放在桌子上，下列说法正确的是
（
）
A.
在接触处只有桌子有弹力产生　　
B.
在接触处桌面和小木块都有弹力产生
　　C.
木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力
　　D.
木块对桌子的压力是木块的重力
答案：BC
例4.
如图所示，一个重600N的人，用200N的力通过绳子和光滑定滑轮拉一个静止在地面上重400N的物体M，则地面对M的弹力（支持力）有多大？
解析：对M力分析如图所示。
人通过定滑轮和绳子对M施加力的作用。M受绳的拉力。由平衡力关系知。即地面对M的弹力是200N。
例5.
画出图中物块A或匀质球B所受的重力和弹力。
解析：示意图如图所示。
此题不是全面的受力分析，只分析了重力和弹力。由于物体为刚体（形变可忽略不计），故可用一个质点来表示物体受力的作用点。
（三）胡克定律：在弹性限度内，弹性体的弹力和弹性体伸长（或缩短）的长度成正比，
即：
F=k
x
其中k是劲度系数，单位N/m
说明：弹簧的劲度系数与弹簧的材料、粗细、匝数有关
例6.
测力计的刻度是均匀的，这是因为
（
）
A.
这样制作容易
　　　　　　　B.
为了便于读数
C.
为了提高精确度，减小误差
　D.
弹簧的伸长与所受拉力成正比
答案：D
例7.
一根轻弹簧，原长20cm，竖直悬挂着，当用15N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长24cm。若把它竖立在水平桌面上，用30N的力竖直向下压时，弹簧长多少？
答案：12cm
例8.
用5N的力可以使一轻弹簧伸长5m，现在把两个这样的弹簧串联起来，在两端各用10N的力来拉它们，这时弹簧的总伸长应是多少？
答案：20cm
【达标训练】　
1.
一个球形物体O静止放在水平地面上，并与竖直墙相接触，A、B两点是球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是（
）
A.
物体受三个力，重力、B点的支持力、A点的弹力
B.
物体受二个力，重力、B点的支持力
C.
物体受三个力，重力、B点的支持力、地面的弹力
D.
物体受三个力，重力、B点的支持力、物体对地面的压力
2.
如图，A、B叠放在水平地面上，则地面受到的压力是（
）
A.
A和B对地面的压力之和　　
B.
只有B对地面的压力
C.
B的重力
　　
D.
A和B的重力
3.
关于弹力的方向，以下说法正确的是（
）
A.
压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物
B.
支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物
C.
绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向
D.
杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩的方向
4.
、表示劲度系数分别为、的两根弹簧，；a和b表示质量分别为和的两个小物块，，将弹簧与物块按图所示的方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最短，则应使（
）
A.
在上，a在上
B.
在上，b在上
C.
在上，a在上
D.
在上，b在上
5.
用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm，现在把两个这样的弹簧串联起来，在两端各用10N的力来拉它们，这时弹簧的总伸长应是
（
）
A.
4mm
B.8mm
C.16mm
D.32mm
6.
关于胡克定律的下列说法，正确的是
（
）
A.
拉力相同、伸长也相同的弹簧，它们的劲度相同
B.
劲度系数相同的弹簧，弹簧的伸长相同
C.
知道弹簧的劲度系数，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长
D.
劲度系数和拉力、伸长没有关系，它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细
7.
把一根劲度系数k=1000N/m的弹簧截成等长的两段，每一段弹簧的劲度系数为
（
）
A.
500N/m
B.
1000N/m　　
C.
1500N/m
D.
2000N/m　
【答案】
1.
B
2.
B
3.
ABC　
4.
A
5.
D
6.
AD
7.
D