3.2 弹 力
接触力
日常观察到的相互作用,如推、拉、提、举都需要直接与物体接触,这种需要直接接触才会产生的力叫做接触力。
形变
物体在力的作用下,形状或体积发生变化。叫做形变。
拉伸
压缩
弯曲
扭转
02
塑性形变
物体受到外力发生形变,撤销外力,不能自动恢复原状
01
弹性形变
物体受到外力发生形变,撤销外力,能自动恢复原状
形变分类
01
弹性形变
物体受到外力发生形变,撤销外力,能自动恢复原状
02
范性形变
物体受到外力发生形变,撤销外力,不能自动恢复原状
微小形变的观察
弹力
发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用。
定义:
施力物体
发生弹性形变的物体
受力物体
与施力物体接触,使它发生形变,并阻碍其恢复原状的物体
弹力
弹力属于接触力,由于施力物体发生弹性形变而产生的。所以弹力的产生必须满足:
弹力产生条件
② 发生弹性形变。
① 直接接触;
弹力的种类
F支
F压
F拉
F推
A
B
A
B
A
B
A
B
C
弹力判断
弹力判断
弹力的方向
从施力物体指向受力物体,与施力物体形变方向相反(施力物体恢复形变的方向)。
书
木板
N1
N2
书
板
N1
N2
弹力的方向
曲面与平面接触
N
N
N`
过接触点垂直平面指向受力物体
弹力的方向
点平面接触
N
N`
过接触点垂直平面指向受力物体
光滑斜面
A
B
NA
NB
弹力的方向
点曲面接触
与过接触点的切面垂直并指向受力物体
N1
N2
半球形的碗
A
B
NA
NB
弹力的方向
曲面与曲面接触
与点垂直于公切面并指向受力物体
半球形的碗
N
A
B
N
NB对A
弹力的方向
弹力的方向
绳拉力的方向总是沿绳收缩的方向.
弹簧被压缩时弹力沿伸长的方向.
弹力的方向
绳索类:
弹簧类:
弹簧被拉伸时弹力沿收缩的方向;
轻杆类:
1、可拉可压;
2、杆所受的力不一定沿杆的方向;可能沿任意方向
弹力的方向
弹簧
挂钩
刻度盘
单位
指针
弹力的测量
弹力的测量
原理:
在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比
F1=2N
F2=4N
F3=6N
L0=5cm
L1=6cm
L2=7cm
L3=8cm
1cm
3cm
2cm
弹力的测量
(1)观察:
(2)检查
(3)测量
(4)读记
示数表示钩上所受拉力的大小
调零
沿弹簧的轴线方向轻拉几次
不能超量程
力的方向要与弹簧轴线方向一致
物体要保持静止或匀速直线运动
量程、分度值
视线与刻度板垂直
1.弹簧弹性
3.归零
2.摩擦
弹力的测量
握力计
托盘称
弹簧秤
其他弹簧测力计
F=10N
某同学用10N的力,向右拉弹簧测力计,弹簧测力计静止,问示数是多少?墙对弹簧称的拉力是多少?(不计称的自重)
10N
10N
练习
F=10N
F=10N
某同学用10N的力,向左、右同时拉弹簧测力计,弹簧测力计静止,问测力计示数是多少?(不计称的自重)
10N
练习
胡克定律
探究弹力与弹簧伸长量的关系
1.弹簧下端悬挂钩码会伸长,平衡时弹簧的弹力与 大小相等。
实验原理
2.用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x;
3.建立坐标系,以弹力大小F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,在坐标系中描写实验所测得的各组(x,F)对应的点,
4.用 的曲线连接起来,根据实验所得的图线,探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材
实验步骤
1.将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用 检查刻度尺是否竖直。
重垂线
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0
3、在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度L1
4、用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个… …钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4 … …
胡克定律
铁架台
重垂线
坐标纸
三角板
钩码
轻质弹簧
刻度尺
5、用xn=Ln-L0表示挂1个、2个、3个… …钩码时弹簧的伸长量,并根据g值,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于 的大小。
6、以弹簧弹力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,根据所测数据在坐标纸上描点。
7、用平滑的曲线(包括直线)连线。所画的点不一定正好都在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同。
8、以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行,则考虑二次函数。
胡克定律
面面接触
点面接触
点曲面接触
面曲面接触
曲面曲面接触
弹力的方向