第七章 力
第二节 弹力
力的作用效果
改变物体运动状态
使物体形变
形状改变
(拉伸、压缩或弯曲)
体积改变
速度大小发生改变(动 静
快 慢)
运动方向发生改变(直 曲线)
速度大小和方向同时发生改变
恢复到原来形状
没有恢复到原来形状
用力分别压弹簧、拉橡皮筋、挤压橡皮泥、弯折铜丝;松手后,物体的形变有什么不同吗?
1.弹性:受力时发生形变,不受力时,又恢复到原来的形状的性质。
2.塑性:形变后不能恢复到原来的形状的性质。
这种形变称弹性形变
这种形变称塑性形变
形变分类
请举出一些发生弹性形变或塑性形变的例子。
提示:气球、海绵、格尺
皮肤、泥团等
物体的弹性有一定的限度,超过了这个限度也不能完全复原。
注意!
弹性限度
使用弹簧时就不能超过它的弹性限度。
在弹性限度内用力拉橡皮筋或压弹簧,你有什么感觉?
橡皮筋或弹簧对手有力的作用
F
F
F
这个力是如何产生的呢
发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,
产生条件:发生弹性形变
物体相互接触
一.认识弹力
弹力:
这种力叫弹力。
F
F
F
当橡皮筋被向外拉伸时,橡皮筋产生弹力的方向是怎样的?
当弹簧被向下压缩时,弹簧产生弹力的方向是怎样的?
手感到被橡皮筋向内拉
手感到被弹簧向上抬
弹力的方向:与使物体发生弹性形变的方向相反,指向物体恢复原状的方向。
在用手将橡皮筋向远处拉远(注意不要拉断)或者将弹簧逐渐向下压缩的过程中,手感受到的力一样大吗?
F
F
F
手受到的拉力越来越大
弹力的大小:在弹性限度内,弹簧或橡皮筋的形变程度越大,产生的弹力也越大。
弹力的大小除了和物体弹性形变程度有关还和物体的材料有关。
弹力的作用点
在两个物体的接触面上,也可等效在接触面的一点上。
生活中的弹力
F支持
F压
书放在桌面上,书和桌面都发生了弹性形变(只是这种形变很小),书和桌面间就存在弹力。也就是书对桌面的压力,桌面对书的支持力。
生活中的弹力
观察桌面的微小形变(转换法)
桌面发生弹性形变,桌面对重物的支持力为弹力。
观察玻璃瓶的微小形变(转换法)
瓶子发生弹性形变,瓶子对手的力为弹力。
手对瓶子的压力和瓶子对手力是一对相互作用力,均为弹力。
由此可见:压力、支持力、推力、拉力都属于弹力。弹力广泛存在我们的生活中。
人推车
人拉车
车在路面行走
1、定义:
2、产生条件:
相互接触且相互作用
发生弹性形变
3、常见的弹力:
物体由于发生弹性形变而产生的力。
压力 支持力 拉力 推力
总结: 弹力
4、方向:
与使物体发生弹性形变的方向相反,指向物体恢复原状的方向。
5、影响弹力大小的因素:
1)物体的材料
2)物体弹性形变的程度
(弹性形变越大,弹力越大)
观察弹簧的伸长与外力大小的关系!!!
(1)实验探究:弹簧的伸长量与拉力的关系
(2)实验过程:如图所示,将弹簧固定在支架上,旁边直立放置一刻度尺,记下挂钩上挂钩码前弹簧下端的位置,然后每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力均为0.5 N),使弹簧所受的拉力逐渐增大,通过刻度尺读出弹簧每次的总伸长量△l,将实验数据填入下表。
实验记录表
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验序号
1
2
3
4
5
6
7
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量△l /cm
0
1
2
3
4
7
11
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
探究归纳
(1)通过实验可以发现,在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
(2)当超过弹性限度后(本实验中当拉力超过4N后),弹簧发生非弹性形变,撤去外力后,弹簧将无法自动恢复到原状。
0
2
4
6
8
2 4 6
10
12
/cm
F/N
△l
1.弹簧不受任何拉力时的长度叫做弹簧的原长,一般用l0表示。
2.弹簧受到拉力之后的长度是弹簧现在的长度,一般用l表示。
3.弹簧的伸长量: △l=l- l0
在弹性限度内,弹簧的伸长量△l与所受拉力F成正比,即△l越长,表明所受拉力F越大。
特别提醒!
【特别提醒】
与拉力成正比的是弹簧的伸长量,而不是弹簧的长度
胡克定律:
在弹性限度内,弹簧的伸长量(压缩量)与受到的拉力(压力)成正比
也就是说我们可以根据弹簧的伸长量来反映弹簧所受拉力的大小。
二、弹簧测力计
弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。
弹簧
刻度盘
指针
挂钩
弹簧测力计的使用方法:
“三看清”:看清测力计的量程、分度值以及指针是否对准零刻线,若不是,应调零。
(2) 测量前轻拉几次挂钩,避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。
(3)测量时,拉力方向需沿弹簧的轴线方向。
(4)读数时,应保持测力计处于静止或匀速直线运动状态。(也就是示数稳定时再读数)
(5)视线必须与刻度板表面垂直。
二、弹簧测力计
注意:待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。
看一看
弹簧是否灵活
右侧弹簧测力计的
量 程: ;
分度值: ;
测量值: 。
0—2.5N
0.05 N
1.15 N
拉力方向与弹簧轴线不在一直线上
指针未校零就使用
弹簧测力计倒拉
下面的做法对吗?
思考练习:读出下列各测力计的读 数
1.8N
2.6N
2.6N
1.下面说法正确的是:( ?)?
A.物体发生形变,一定受到了力的作用;
B.物体发生形变只有弹性形变;
C.用力压在桌子上,桌子是坚硬物体,不会发生形变
D.橡皮泥受到挤压后,发生弹性形变。
A
2.下面说法正确的是:( ?)?
A.两个物体不接触也会产生弹力;
B.物体在发生形变时产生的力叫做弹力;
C.同一物体发生的形变越大,弹力就越大;
D.通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力。
D
3.使用弹簧测力计时,若指针在“0”刻度
的下方就开始测量,则所测得的力的大
小将比实际的力 ( )
A、相同
B、偏小
C、偏大
D、无法确定
C
5.弹簧测力计的两端沿水平方向各加6N的拉力,并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( ?)?
A.0N;
B. 3N ;
C. 6N ;
D. 12N 。
C
7.一根弹簧受到50 N拉力时,伸长了2 cm,若在弹性限度内弹簧伸长了5 cm,受到的拉力为( )
A.80 N B.100 N C.125 N D.250 N
【解析】选C。本题考查弹簧受到的拉力和其伸长量的关系。
在弹性限度内,弹簧受到的拉力与弹簧的伸长量成正比。
即 所以 解得F2=125 N。
6.如果一个弹簧测力计指针没有正指在0刻度处,而是指在0.1 N处,那么使用这个弹簧测力计测一个力的大小,示数为3.4 N,这个力的实际大小是( )
A.3.5 N B.3.4 N
C.3.3 N D.无法确定
C