第三章相互作用第2节:弹力
一、接触力接触力:物体与物体直接接触才发生的力。1、通常所说的拉力、支持力、阻力等都是接触力。2、接触力按性质可归纳为:弹力和摩擦力(它们在本质上都是由电磁相互作用引起的)回顾
二、弹力:1、形变:物体在力的作用下发生的形状或体积改变拉弹簧、射箭、撑杆跳、蹦蹦床、跳水(1)弹性形变:在形变后能够恢复原状,这种形变叫弹性形变非弹性形变:当撤去外力作用后物体的形变或多或少仍有保留而不能恢复的形变(如普通的泥巴)(2)弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去外力后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
2、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发生弹性形变本质是什么?思考:弹力发生的条件是什么?
二、弹性形变和弹力二、弹性形变和弹力理解:形变的本质是力的作用效果。力形变弹力恢复原状思考:弹力方向与恢复原状的方向有何关系?是不是任何物体都能发生形变?
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。一切物体受到外力作用都要发生形变显示微小形变的观察(一)
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三.几种常见的弹力1.压力和支持力放在水平桌面上的物体,在重力作用与桌面互相接触,使物体和桌面同时发生了微小的形变,如图:物体对桌面的压力桌面对物体的支持力可见,压力和支持力都是弹力。压力和支持力的方向:垂直于接触面指向被压或被支持的物体。压力是不是就是重力?
2.拉力挂在绳下的物体,在重力的作用下拉紧绳子,使物体和绳子同时发生微小的形变。物体对绳子的拉力绳子对物体的拉力可见,拉力也是弹力。拉力的方向:绳子对物体的拉力是沿着绳而指向绳收缩的方向。
2、点与平面接触NN`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ABNANB各种接触面间的弹力方向判断
各种接触面间的弹力方向判断1、曲面与平面接触NNN`曲面与平面间弹力方向:过接触点垂直平面指向受力物体
3、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NABNNB对A各种接触面间的弹力方向判断
思考题:1、下列各图中A物体在O点是否受弹力?A0AOA02、轻杆的弹力的方向一定沿杆的方向吗?师说61
小结一、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.胡克定律F=kX
1、下列说法正确的是:A、同学们坐在椅子上学习,椅子不形变,所以大家没受到弹力;B、汽车行驶在松软的地上,地受到向下的弹力,是因为地发生形变而下陷;C、汽车行驶在水泥路上,轮胎发生形变从而产生对地面的压力;D、汽车越重,对地面的压力越大,所以压力就是重力。C例与练
3、下列关于弹力产生的条件说法正确的是:A、只要两个物体接触就会产生弹力;B、只要物体相互吸引就会产生弹力;C、只要物体发生形变就会产生弹力;D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。2、下列关于弹力的说法不正确是?A、只要两个物体接触就一定能产生弹力B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面AD
4.关于弹力,下列说法正确的是A放在桌面上的木块受到向上的弹力是由于木块发生形变产生的B放在桌面上的木块对桌子的压力是由于木块发生形变产生的C用细竹条拨动水中的木头,木头受到的竹条的弹力是由于木头产生的形变而产生的D挂在电线下面的电灯对电线的拉力,是因为电线发生的形变而产生的
思考:1.弹力和伸长量的定性关系是什么?2.怎样设计实验来研究?3.列出记录实验数据的表格。4.怎样进行数据分析?探究:弹簧产生的弹力和伸长量有什么定量关系?
胡克定律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(弹性限度内),即F=kxk为弹簧的劲度系数(是弹簧自身的属性)不同材料k不同单位N/mx为形变量:伸长量(x=L-L0)压缩量(x=L0-L)
5.某弹簧的劲度系数k=500N/m,它表示的物理意义是什么?请你用胡克定律解释弹簧测力计的刻度呈均匀分布的原因.形变量为1m时,弹簧产生的弹力为500N;在弹性限度范围内,弹簧产生的弹力和形变量成正比.
2.竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm;挂重为6N物体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为多少厘米,劲度系数为多少?4cm200N/cm
【选科准备】非选择题1.一根弹簧原长L0=10cm,若在它下面挂重为G1=4N的物体时,弹簧长L1=12cm,则在它下面挂重为G2=3N的物体时,弹簧长度是多少?如果把此弹簧剪成长度相等的两段,取其中的一根作为新的弹簧,仍在它下面挂重为G2=3N的物体时,弹簧长度是多少?(弹簧的形变在弹性限度范围内)11.5cm,5.75cm;
3、物体A、B的重力分别为200N,150N,定滑轮光滑,弹簧的劲度系数为K=1000N/m,求:(1)A对地面的弹力;(2)弹簧的伸长量为多少cm?ABGBTGAT´NT+N=GAx===0.15mTk1501000T=GB=150NN=50N
4.一根轻质弹簧,当它上端固定,下端挂一重力G的物体时,长度为L1,当它下端固定在水平面上,上端压一重力G的物体时,长度为L2。则该弹簧的劲度系数为()A.,B.,C.,D.D
5.如图3-7所示,一重为G的氢气球被一细线系住,靠在一光滑墙壁上处于静止状态,试画出氢气球的受力示意图图3-7FFNGT答案
6.按下列要求画出图3-8中物体所受的弹力的示意图(1)大球面对小球的支持力(2)墙棱和地面对杆的弹力(3)重G的物体挂在水平轻杆OA的O端,A端与竖直墙上的铰链相接,OB是细绳,将杆O端拉住,O端所受的弹力0BA图3-80BAFNFN1FN2FN1FN2FN3答案
【能力训练】1.如图3-9所示,是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,下列说法中正确的是()A.弹簧的劲度系数是2N/mB.弹簧的劲度系数是2X103N/mC.当弹簧受F2=800N的拉力作用时,弹簧伸长为x2=40cmD.当弹簧伸长为x1=20cm时,弹簧产生的拉力是F1=400N图3-9BCD
2.如图3-10所示,两木块的质量分别为m1、m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,木块m1压在上面的弹簧k1上(但不拴接),整个系统处于静止状态.现缓慢向上提木块m1,直到它刚离开上面的弹簧k1.在这过程中,下面的木块m2移动的距离为()A.B.C.D.图3-10C
2.如图3-11所示,一劲度系数为k2的弹簧,竖直地放在桌面上,上面压一质量为m的物体,另一劲度系数为k1的弹簧竖直地放在物体上面,其下端与物体的上表面连接在一起,两个弹簧的质量都不计,要想使物体在静止时下面弹簧的弹力减为原来的2/3,应将上面弹簧的上端A竖直向上提高一段距离d,则d为多大?mk1k2图3-11或
作业:1、问题与练习P56T2、T3(作业本上交)2、预习高中物理实验册P36-39实验六探究弹性形变与弹力的关系