课件25张PPT。2.弹力学习目标: 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。学习重点:
弹力有无的判断。
弹力方向的判断。
弹力产生的条件。一、形变与弹力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。强调: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)。讨论与思考:(1)放在水平桌面上的书,对桌面的压力等于书受的重力.能不能说书对桌面的压力就是书受的重力?为什么?
(2)停放在操场上的篮球,受到哪几个力的作用?施力物体各是什么?各个力的方向如何?(3)有四位同学把斜面对重物的支持力3N,分别画成图1-10中的四种样子,其中哪个图画得对?【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
【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ON水平,则球对OM
面的压力大小为___________。 B 0【例三】画出下列各图中A物体所受弹力的示意图。
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
AC2.分析:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板的压力和木板对书的支持力。并画出力的示意图。木板对书的支持力书对木板的压力3.按下列要求画出弹力的方向 (1) 搁在光滑竖直墙与粗糙水平地面间的棒在A,B两处受到的弹力(图1-13)
分析: 棒在重力作用下对A,B两处都有挤压作用,因A,B两处的支持物都为平面,所以其弹力垂直平面分别向上和向右.(2)搁在光滑半球形槽内的棒在C,D两处受到的弹力(图1-14);
分析:棒对C,D两处有挤压作用,因C处为曲面,D处为支承点,所以C处弹力垂直其切平面指向被支持的物体——沿球半径指向球心;D处弹力垂直跟它接触的平面指向被支持的物体——垂直棒斜向上.
(3)用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力(图1-15)
球在重力作用下挤压墙壁,拉引绳子,所以墙产生的弹力垂直墙面指向球;绳子产生的弹力沿着绳子向上.(4)如图1-11所示,用两根绳子把一个物体挂在天花板上,这个物体受到几个力的作用?指出施力物体,并把力的方向表示出来. 几种常见的弹力的受力分析图作业:1复习本节所学内容
2预习下节内容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。【例四】在一根长l0=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为l1=70cm。则该弹簧的劲度系数k=________,若再挂一重为200N的重物,弹簧的伸长量将为__________cm。500N/m40
3.如图所示,一弹簧竖立在水平面上,它的
倔强系数为100N/m,在弹性限度内,要使其
压缩4cm,需加压力是多大?
4.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解:F=kx=4ND课件21张PPT。2.弹力1. 知道什么是弹力及弹力产生的条件。
2. 能够正确判断弹力的有无和弹力的方向。
3 .知道什么是胡克定律,会用胡克定律解简单的物理问题。学习重点:
弹力有无的判断。
弹力方向的判断。
弹力大小的计算。一. 弹性形变和弹力【复习提问】1、什么是形变?什么是弹性形变?
2、什么 是弹力?常见的弹力有哪些?(2)用手压橡皮泥,橡皮泥发生形变;脚踩在松软的土地上,留下
了深深的脚印(形变),这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同? (3)用手拉弹簧,弹簧会对手产生一个拉力(如图
所示),这个拉力是如何产生的?弹簧受到拉力后发生形变(伸长),发生形变的弹簧要恢复原状,对手就产生了拉力.撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变)撤去外力后能恢复原状(弹性形变)【要点提炼】1.弹力的成因:当两个物体相互_________或__________产
生弹性形变时,由于物体要__________,才在接触位置
对与它接触的物体产生弹力, 所以弹力产生的直接原因是
由受力物体发生_________引起的.
2.弹力产生的条件:
(1)两物体_____________;
(2)发生________________.挤压拉伸恢复原状形变相互接触弹性形变答案【要点提炼】1.内容:在___________内,弹簧弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)
的长度x 成________.
2.公式:F =_________.
3.说明
(1)应用条件:弹簧发生形变时必须在_____________内.
(2) x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度.
(3) F-x 图象是一条过原点的倾斜直线(如图所示),
直线的斜率表示弹簧的______________.
(4) 弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx
也成正比,即ΔF = kΔx.弹性限度正比kx弹性限度劲度系数k三. 弹力的方向答案【问题设计】1.一铁块放在海绵上,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? (1)海绵对铁块的支持力:海绵发生弹性形变,对与它
接触的铁块产生力的作用,方向垂直于接触面向上(2)铁块对海绵的压力:铁块发生弹性形变,对与它接
触的海绵产生力的作用,方向垂直接触面向下NN’答案2.如图所示,用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块.
橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的?方向怎样?由于橡皮绳发生形变,对与它接触的物块产生力的作用方向:沿绳的收缩方向(沿绳斜向右上).【要点提炼】1.压力、支持力的方向:总是________于接触面,若接触面
是曲面,则垂直于__________________;若接触面是球面,
弹力方向延长线或反向延长线过_________.
2.绳的拉力方向:总是__________并指向绳收缩的方向.垂直接触面的切线球心沿着绳【延伸思考】如图所示,把一个球形物体A 放在半球形容器B 内,
在图中画出A 受到的弹力.答案A 受到的弹力垂直于两接触面的切线(弹力方向
的延长线过球心) 解析例1:下列关于弹力的几种说法,
其中正确的是( )
A.只要两物体接触就一定产生弹力
B.静止在水平面上的物体所受重力
就是它对水平面的压力
C.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
D.只要物体发生形变就一定有弹力
产生C弹力的产生条件:接触和弹性形变地球对物体的吸引力物体对水平面的作用力施力物体、受力物体和
力的性质均不一样地面对物体的支持力由于地面被挤压,发生形变而产生例2:画出图中静止物体A 所受弹力的示意图. 解析支持力:与接触面垂直指向被支持物体 压力:与接触面垂直指向被压的物体 分别画出图甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图.
(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上,乙中小球用细绳拴着
静止在桌角上,丙中杆一端放在光滑的半球形碗中,另一端
靠在墙壁上)解析例3:由实验测得某弹簧所受弹力F 和弹簧的长度L 的关系图象
如图所示,求:
(1)该弹簧的原长为多少?
(2)该弹簧的劲度系数为多少? 解析(1) 弹簧不产生弹力时的长度等于原长 该弹簧的原长: L0= 15 cm (2)解析1.(弹力的产生)
下列有关物体所受的弹力及形变的
说法正确的是( )
A.有弹力作用在物体上,物体一定
发生形变,撤去此力后,形变
完全消失
B.有弹力作用在物体上,物体
不一定发生形变
C.弹力作用在硬物体上,物体
不发生形变;弹力作用在软
物体上,物体才发生形变
D.一切物体受到弹力都要发生形变,
撤去弹力后,形变不一定完全
消失D力是物体间的相互作用,施力物体和受力物体都会发生形变 不管是硬物体还是软物体,只要
有弹力作用,都会发生形变 发生形变后的物体,撤去外力后,
有些能完全恢复原状(弹性形变),
有些不能完全恢复原状
(非弹性形变) 课堂训练解析A 3.(弹力的方向)
三个相同的支座上分别放着三个质量和直径均相同的光滑圆球a、
b、c,支点P、Q 在同一水平面上.a 的重心位于球心,b、c 的
重心分别位于球心的正上方和正下方,如图所示,三球皆静止,
试分析三种情况下支点P、Q 对球的弹力方向是怎样的?解析三种情况都是点与点接触
弹力的方向:垂直于接触面指向球心,即沿半径指向球心弹力的方向与重心的位置无关.再见