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第三节杭州下城最好的补习班新王牌教育,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,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,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,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,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,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,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,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,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Ob和Oc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Na,对b球和c球的弹力分别为Nb和Nc则下列说法正确的是( ),A.弹力Na、Nb、Nc的方向均由P 点指向球心 B.弹力Na、Nb、Nc的方向均由P 点指向重心 C.弹力Na、Nb、Nc的方向都竖直向上,A,b,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,a,b,例如,分析下列物体所受的力,1,2,例:画出下列物体所受到的所有弹力。,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,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,四、弹力的作用点和大小,1、弹力的作用点:两物体接触处,在受力物体上。 2、对于同一物体,弹力大小同形变大小有关。 利用力的平衡来计算 利用牛顿第二定律 弹簧弹力大小计算 胡克定律,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328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GA=3N、GB=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FT和B对地面的压力FN的可能值分别为,C、1N和6N D、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 ,并将所得数据记录在表格中,5、用xn=LnL0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,GA=100N,GB40N,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,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:,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:,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:,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。,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F1,C对B的弹力为F2,则:( ) A、F1mg,F2=2mg B、F1mg,F2=2mg C、F1mg,F2=2mg D、F1mg,F22mg,B,两根长均为20cm的弹簧,劲度系数分别为k1200N/m,k2100N/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

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