2.2弹性形变与范性形变解析

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,*,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,*,导 入 新 课,想一想,这些动作的完成有什么共同特点？,射 箭,蹦 极,跳 水,弹 簧,海,绵,竹 片,用手挤压这些物体，能观看到什么现象？,第,2,节 弹性形变与范性形变,其次章 材料与构造,1.学问与力气,了解什么是弹性形变，什么是范性形变。,了解弹性形变和范性形变在生产、生活中的应用。,教 学 目 标,2.过程与方法,观看微小形变的显示,经受探究弹簧伸长量与弹力的关系，体验探究方法。,3.情感态度与价值观,了解形变在生产、生活中的应用，关心科学技术应用与进展,教学重难点,重点,了解形变产生的缘由和受力方向的推断,难点,形变的有无和受力的方向,弹性形变,范性形变,塑性成型,本 节 导 航,1.,弹性形变,名词解释,物体在外力的作用下会发生形变，当外力 撤销后有些物体可以恢复到原来的外形。物体这种能消退由外力引起的形变的性能，称为弹性elasticity，外力去除后，形变完全消逝的现象叫弹性形变elastic deformation。,在日常生活和工程实际中，弹性形变的情形很多。,2.,范性形变,名词解释,有些状况下当外力去除后，物体不能恢复原来的外形。外力去除后，物体遗留下来的形变称为范性形变plastic deformation或塑性形变。材料的这种能产生范性形变的性能称为范性plasticity或塑性。,在日常生活和工程实际中，范性形变的情形很多。,3.,塑性成型,金属塑性成型是利用金属材料的塑性，使其在外力作用下转变外形、尺寸和改善性能。获得具有确定外形和尺寸精度的产品的加工方法。由于这种外力在多数状况下是以压力的形式消逝的，因此也称为压力加工。,名词解释,材料在弹性范围内的形变小，而塑性形变时，形变特殊显著，常常会使工件不能正常工作。所以，工程中一般都把物体形变限制在弹性范围内，要求材料有较高的强度。但是，在材料加工时，又要求材料有确定的塑性。,除金属材料外，还有很多材料具有塑性形变的性质。,某些在常温下难以发生塑性形变的脆性材料，在高温下则表现出良好的塑性。,与非金属材料相比，金属材料的塑性形变力气都比较强，因而更广泛地用于塑性成型。,塑性成型的主要方法有,锻造、板料冲压、轧制、挤压、拉拔,等。,拉拔试验验查,锻 造,塑性成型是金属加工的一种重要工艺方法，它不仅生活效率高、原材料消耗少，而且可以有效地改善金属材料的力学性质和组织。因此，塑性成型作为制造业的一个重要分支，广泛地用于工业制造中。据统计，全世界,75%,的钢材经过塑性成型；在汽车行业，生活锻件和冲压件的数量占零件总数的,60%,以上；在冶金、航空、船舶和军工等行业，塑性成型也都占有相当比重。,知 识 扩 展,名词解释,胡克定律是力学根本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律，它表述为：在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个定律是英国科学家胡克觉察的，所以叫做胡克定律，又译为虎克定律。,胡克定律的表达式为F-kx或F=-kx，其中k是常数，是物体的劲度倔强系数。在国际单位制中，F的单位是牛，x的单位是米，它是形变量弹性形变，k的单位是牛米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长或缩短单位长度时的弹力。,弹性定律是胡克最重要的觉察之一，也是力学最重要根本定律之一。在现代，照旧是物理学的重要根本理论。胡克的弹性定律指出：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力Ff和弹簧的伸长量或压缩量x成正比，即F=-kx。k是物质的弹性系数，它由材料的性质所预备，负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长或压缩的方向相反。,为了证明这确定律，胡克还做了大量试验，制作了各种材料构成的各种外形的弹性体。,动画：争论弹簧伸长,课 堂 小 结,1.物体在外力的作用下会发生形变，当外力 撤销后有些物体可以恢复到原来的外形。物体这种能消退由外力引起的形变的性能，称为弹性，外力去除后，形变完全消逝的现象叫弹性形变。,2.有些状况下当外力去除后，物体不能恢复原来的外形。外力去除后，物体遗留下来的形变称为范性形变或塑性形变。材料的这种能产生范性形变的性能称为范性或塑性。,3.金属塑性成型是利用金属材料的塑性，使其在外力作用下转变外形、尺寸和改善性能。获得具有确定外形和尺寸精度的产品的加工方法。由于这种外力在多数状况下是以压力的形式消逝的，因此也称为压力加工。,高 考 链 接,04年广东16分图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态.另一质量与B一样滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离l1时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连.最终A恰好返回动身点P并停顿.滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为l2，求A从P动身时的初速度 v0。,物体A减速运动距离l1后与物体B相碰，A、B碰得过程中动量守恒，然后一起压缩弹簧作减速运动，速度减到零后又向右加速运动，当弹簧恢复原长的时候A、B两个物体分别，在这个过程中两个物体因摩擦力做功使动能削减.分别后A物体作减运动回到开头的位置速度为零.,分析,解,令A、B质量皆为m，A刚接触B时速度为v0碰前，由功能关系，有,mv,0,2,mv,1,2,=mgl,1,1,2,1,2,A,、,B,碰撞过程中动量守恒，令碰后,A,、,B,共同运动的速度为,v,2,有,mv,1,=2mv,2,碰后,A,、,B,先一起向左运动，接着,A,、,B,一起被弹回，在弹簧恢复到原长时，设,A,、,B,的共同速度为,，在这过程中，弹簧势能始末两态都为零，利用功能关系，有,(2m)v,2,2,(2m)v,3,2,=(2m)g(2l,2,),1,2,1,2,此后A、B开头分别，A单独向右滑到P点停下，由功能关系有,mv,3,2,=mgl,1,1,2,由以上各式，解得,课 堂 练 习,1、在光滑的水平面上有一个物体靠墙静止着，如以以下图,问：(1)物体与墙壁之间有没有弹力作用?,(2)给物体一个水平向左的力F，物体与墙壁间是否有弹力作用?,推断一个物体是否受到弹力作用，必需要弄清产生弹力的物体确定同时满足两个条件：,首先，两个物体相互接触，这是产生弹力的前提没有物体、只有一个物体或两个物体不相互接触都无法产生弹力；其次，两个相互接触的物体间还必需相互挤压，即发生弹性形变,方法,2、在以以以下图中，A、B两球相互间确定有弹力作用的图是(),A,B,C,D,B,3在使用弹簧测力计之前，把它的挂钩轻轻来回拉动几次，这样做的好处是(),A试试弹簧的弹性,B可避开弹簧被卡壳,C是无意识的任凭拉拉,D看看能测多大的拉力，以便确定量程,D,习 题 答 案,1,、,日常生活中挑担用的扁担、弓箭、乐器等，都是利用了物体的弹性。,