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第三章 相互作用
弹 力
2
1.新课引入
弹力
2.形变
3.弹力及其产生条件
4. 几种常见的弹力
5. 胡克定律
欣赏几张图片
扭转
1、形变
物体在力的作用下形状或体积发生改变.
⑴ 弹性形变
在撤去作用力后,能够恢复原来形状的形变.
⑵ 弹性限度
如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.
一、形变
非弹性形变
思考
用力压讲台桌面或者用力跺脚,用力压玻璃等。这些动作使物体发生形变了吗?
有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小. 注意:一切物体都在力的作用下都会发生形变.
物体2对物体1产生作用;物体1发生了形变;物体1对物体2产生了弹力
1、定义
发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体发生力的作用,这种力叫做弹力.
2、产生条件
① 直接接触
② 发生弹性形变(判定弹力有无)
二、弹力
弹力的应用
3、弹力的方向
与形变的方向相反,或与恢复形变的方向相同(从施力物体指向受力物体,与施力物体形变方向相反)
1、接触面的弹力
三、几种弹力
书形变
桌形变
书
板
书
板
压力、支持力的方向:总是垂直接触面而指向受力物体
F2
F1
F1
F2
F1
F2
2、绳的弹力
由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力,方向沿着绳而指向绳收缩的方向.
3、弹簧的弹力
沿弹簧轴线,指向弹簧收缩(或伸长)的方向
4、轻杆的弹力
轻杆:重力可以忽略不计的理想模型
杆的弹力方向不一定沿杆的方向
浸在水中的物体受到浮力
5、浮力
方向总是竖直向上
物体受到浮力
6. 常见弹力方向的判断
(1)曲面与平面
F1
F2
结论:过接触点垂直于平面指向受力物体(垂直于面指向圆心)
F
半球形的碗
F
A
B
F
FB对A
结论:过接触点垂直于公切面指向受力物体
曲面与曲面
(2) 点与面
F1
光滑斜面
A
B
FA
FB
结论:过接触点垂直于面指向受力物体
结论:垂直于线指向受力物体(垂直于切线指向圆心)
(3) 点与线或点与弧
A
B
·
O
FA
FB
法一:直接条件法
①两物体是否相互接触(找接触面:有几个接触面就可能有几个弹力)
②接触处是否产生弹性形变 (找形变:挤压)
7、判断有无弹力的方法
法二:假设法
假设该处不存在弹力,分析物体在该处是否保持原来的状态.
判断下列支持面对物体的弹力 (接触面光滑)
F
F
例1、判断球与斜面间有无弹力
F1
G
F斜面→球
假设法
F
典例探究
例2、如图,下列a、b两物体间一定有弹力的是( )
B
a
b
A
a
b
B
a
C
b
例3、如图所示,光滑且质量分布均匀的小球的球心在O,静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力.
A
B
O
FA
FB
例4、用两根绳子把一个小工艺品挂起来,如图所示小工艺品受到几个力的作用 各是什么物体对它的作用?各力的方向是怎样的
Fb
Fa
G
上节课的学习中,我们知道自然界有四种基本相互作用,那今天学习的弹力属于哪一种呢
思考
F
弹力是一种电磁力
四、胡克定律
拉力越大,弹簧就越长!
拉力越大,弹簧伸长量就越大!
那么,弹力的大小与弹簧的长度和伸长量有什么关系呢?
实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比:
F = k x
式中的k称为弹簧的劲度系数,单位是N/m,与弹簧的材料、长度、粗细有关;x是弹簧的伸长或缩短量不是弹簧的实际长度
一、弹力产生条件:
① 直接接触
② 发生弹性形变
二、弹力方向
1、压力和支持力:方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。
2、拉力:绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向
三、弹力大小:
1、弹簧弹力:胡克定律F = k x
2、其它弹力:由物体受其它力和运动状态求解
小结
胡克,Robert Hooke(1635~1703)英国物理学家.
1.胡克是一个多才多艺的实验物理学家、仪器设计师和发明家。胡克对当时出现的各种仪器几乎都做过重大改进或创新.
2.胡克建立了弹性体形变与力成正比的定律[F=-kx].
3.胡克的显微图集是欧洲十七世纪最主要的科学文献之一,它几乎成了物理、化学、生物、矿物学、地理学等自然科学的观察图集大全.
弹簧恢复形变的方向
1、松手后小车为什么能向右运动
2、这个弹力是施力物体是谁
3、弹簧为什么能施加这个弹力的作用
4、弹簧要往哪边恢复原状
思考
F
形变方向
形变方向
沿弹簧轴线而指向弹簧收缩(或伸长)的方向
F
F
3、弹簧的弹力
3、弹簧的弹力
沿弹簧轴线而指向弹簧收缩(或伸长)的方向