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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节,弹力,一、形变,1,、形变：物体形状和体积发生的改变,拉伸,压缩,弯曲,扭转,一、形变,（拉伸、压缩、弯曲、扭转等等）,桌上子放着本书，书和桌面有没有发生形变呢？,问题,演示,实验,手挤压玻璃瓶，观察水柱的变化。,（,微小形变的演示,）,2,、形变的分类,1,）按形变程度分,2,）按可否恢复分,明显形变,微小形变,非弹性形变,(,也叫范性形变,),弹性形变,发生形变的物体在停止受力后，能恢复原状的形变称为,弹性形变,弹性限度,如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫,弹性限度,范性形变,二、弹力：,指发生,弹性形变,的物体由于要恢复原装，对与它,接触的物体,产生力的作用,物体,1,受到物体,2,的作用,物体,1,发生了形变,物体,1,对物体,2,产生了弹力,作用过程,二、弹力：,施力物体：,发生形变的物体,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,产生的条件（原因）,1、物体间相互接触,2、物体发生弹性形变,接触力,例,1,关于弹力的产生下列说法（）,A,、只要两物体接触就一定产生弹力,B,、只要两物体相互吸引就一定产生弹力,C,、只要两物体发生形变就一定产生弹力,D,、只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用,A,B,C,例,2,、分析,A,对,C,有无弹力作用,D,三、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）。,受力分析,只分析物体,所受的力,静止在地面上的篮球,G,N,例 题,分析书放在桌面或倾斜木板上时,书和木板所受的弹力,书,木板,书,板,N1,N,1,N,2,N,2,各种接触面间的弹力方向判断,:,垂直于接触面,曲面与平面接触,N,N,N,曲面与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,各种接触面间的弹力方向判断,点与平面接触,N,N,点与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,光滑斜面,A,B,N,A,N,B,各种接触面间的弹力方向判断,点与曲面接触,点与曲面间弹力方向：,与过接触点的切面垂直并指向受力物体,N,1,N,2,半球形的碗,A,B,N,A,N,B,各种接触面间的弹力方向判断,曲面与曲面接触,曲面与曲面间弹力方向：,与过接触点的公切面垂直并指向受力物体,半球形的碗,N,A,B,N,N,B,对,A,判断下列支持面对物体弹力的方向,平面与平面接触，弹力垂直平面。,点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。,曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切面。（相当于点与点）,判断下列支持面对物体弹力的方向,点和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面,点和线接触，弹力通过接触点垂直于线,例,3,：三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球,a,，,b,，,c,，支点,P,、,Q,在同一水平面上，,a,球的重心,O,，位于球心，,b,球和,c,球的重心,O,b,和,O,c,分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点,P,对,a,球的弹力为,N,a,，对,b,球和,c,球的弹力分别为,N,b,和,N,c,则下列说法正确的是（）,A.,弹力,N,a,、,N,b,、,N,c,的方向均由,P,点指向球心,B.,弹力,N,a,、,N,b,、,N,c,的方向均由,P,点指向重心,C.,弹力,N,a,、,N,b,、,N,c,的方向都竖直向上,A,b,O,a,O,b,O,c,P,P,P,Q,Q,Q,a,c,总结,：绳上弹力方向,总是沿着绳而指向绳子,收缩的方向,绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？,轻绳的受力特点：,1,、只能拉不能压,；,2,、轻绳的拉力一定沿绳方向,；,3,、同一根绳子张力处处相等。,轻绳受力特点,G,T,a,T,b,a,b,例如,A,A,分析下列物体所受的力,A,B,B,G,T,A,G,T,2,T,1,1,2,例：画出下列物体所受到的所有弹力。,O,弹簧弹力方向又什么样的呢?,弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向,.,轻杆受力特点,轻杆的含义：,不计质量不发生形变的杆,轻杆受力特点：,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,弹力有无的判断,对于微小形变，用假设推理法,A,B,光滑水平面并排放着静止的木块,A,、,B,假设,A,、,B,间有弹力,以,B,为研究对象，,B,受力：,G,N,地,N,AB,B,不可能静止，所以,A,、,B,间没有弹力,弹力有无的判断,判断球与斜面间有无弹力,假设球与斜面间有弹力,以球为研究对象，球受力：,G,T,N,斜面球,球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力,弹力有无的判断,光滑球静止在水平地面,假设球与木块间有弹力,以球为研究对象，球受力：,G,N,N,木块球,球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力,例：画出下列物体所受到的所有弹力。,我们对弹力方向做一个总结,1,、弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向,2,、轻绳（或橡皮条）对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向,3,、点与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面切线方向）而指向受力物体。,4,、平面与平面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体,5,、曲面与平面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体,6,、曲面与曲面相接触时弹力的方向，垂直过接触点的分切面，通过两球球心而指向受力物体,两个物体,A,和,B,，质量分别为,M,和,m,，用跨过定滑轮的轻绳相连，,A,静止于水平地面上，如图,3,2,8,所示不计摩擦，,A,对绳的作用力的大小与地面对,A,的作用力的大小分别为多少？,如图,A,、,B,两物体重力分别是,G,A,=3N,、,G,B,=4N,，,A,用悬绳挂在天花板上，,B,放在水平地面上，,A,、,B,间的轻弹簧的弹力,F=2N,，则绳中张力,F,T,和,B,对地面的压力,F,N,的可能值分别为,C,、,1N,和,6ND,、,2N,和,5N,A,、,7N,和,0N,B,、,5N,和,2N,（,BC,）,实验目的,1,、探究弹力与,的定量关系。,2,、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。,实验原理,1,、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与,大小相等。,2,、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量,x,，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小,F,，以横坐标表示弹簧的伸长量,x,，在坐标系中描写实验所测得的各组（,x,，,F,）对应的点，用,的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。,弹簧伸长,所挂钩码的重力,平滑,探究弹力与弹簧伸长量的关系,五、胡克定律,：,实验器材,轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板,实验步骤,1,、如图所示，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,L,0,3,、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,L,1,4,、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,L,2,、,L,3,、,L,4,，并将所得数据记录在表格中,5,、用,x,n,=,L,n,L,0,计算出弹簧挂,1,个、,2,个、,3,个,钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值,g,，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于,的大小，将所得数据填入表格。,弹簧弹力,6,、根据所测数据在坐标纸上描点，最好以弹簧弹力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标。,7,、按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线）。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。,9,、解释函数表达式中常数的物理意义。,实验现象及注意事项,1,、随着所挂钩码数量的增多，弹簧会越来越长，实验时，弹簧下端所挂钩码不宜太多，以免超出弹簧的弹性限度。,2,、在建立坐标系描点时，我们要探求的是弹簧的伸长量与弹力大小的关系，而不是弹簧的总长度。,3,、实验中外力的大小（即钩码的重力）与弹力的大小是相等的。,、测原长时必须把弹簧竖直挂起来,五、胡克定律,：,实验：探究弹力和弹簧伸长的关系,1,、内容,：,弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度,x,成正比。,2,、公式：,F,k x,其中：,k,弹簧的劲度系数,(,与弹簧的丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关,),单位：牛每米，符号,N/m,x,弹簧,伸长（或缩短）,的长度,如图,3,2,5,所示，为一轻质弹簧的长度,L,和弹力,F,大小的关系，试由图线确定：,（,1,）弹簧的原长；,（,2,）弹簧的劲度系数；,（,3,）弹簧长为,0.2m,时弹力的大小,（,1,）,10cm,（,2,）,200N/m,（,3,）,20N,G,A,=100N,，,G,B,40N,，弹簧的劲度系数为,500N/m,，不计绳重和摩擦，求：物体,A,对支持面的压力和弹簧的伸长量。,小结,一、弹力产生条件：,直接接触,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,如图所示，,A,、,B,是质量均为,m,的两条磁铁，,C,为木块，水平放置。静止时,B,对,A,的弹力为,F,1,，,C,对,B,的弹力为,F,2,，则：（）,A,、,F,1,mg,，,F,2,=2mg,B,、,F,1,mg,，,F,2,=2mg,C,、,F,1,mg,，,F,2,=2mg,D,、,F,1,mg,，,F,2,2mg,N,S,N,S,A,B,C,B,两根长均为,20cm,的弹簧，劲度系数分别为,k1,200N/m,，,k2,100N/m,，弹簧,k2,固定在,A,上，弹簧,k1,固定在,A,、,B,上，,B,放在水平地面上，弹簧竖直，如图所示。已知,A,、,B,所受的重力都是,4N,，今在,k2,的端点,P,施加一个竖直向上的力，缓慢地向上拉，当,P,点向上升距离为多少 时，,B,和地面恰好接触而没有作用力。弹簧自重不计,。,
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