形变与弹力.ppt

4.2形变与弹力,课程导入,情景展示：拉弯的弓能将箭射出远，被跳水运动员压弯的跳板将运动员弹得很高,问题思考：上面所述几种情景中，物体的运动状态为什么发生了变化？,形变的演示:,感受几种物体（橡皮泥、弹簧、木块、橡皮檫）在推、拉、提、压、举等的作用下发生的形变观察、思考各种形变的共同点和不同点归纳总结出形变的概念和形变的种类,扭转,一、形变：,1形变方式：有形状的改变及体积的改变两个方面（1）形状的改变：指受力时物体的外观发生变化。如橡皮条拉紧时，由短变长；跳水馆中的跳板本来是平直的，当运动员在上面起跳时，平直的板变得弯曲；撑杆跳高时运动员手中的撑杆由直变曲。（2）体积的改变：指受力时物体的体积发生变化。如用力压球，排球体积变小；用力压海绵，海绵体积变小。,物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变。形变的原因是物体受到了力的作用。,2弹性形变：有些物体在力的作用下发生形变，当外力撤去后，能够恢复原状的形变叫弹性形变，如弹簧、橡皮筋等。课本上所说的形变都属于弹性形变。也有些物体在力的作用下发生形变，当外力撤去后，不能恢复原状的形变叫范性形变（塑性形变），如橡皮泥用手一捏不会恢复原状。3弹性限度：弹性体的形变不能无限增大，当形变超过一定限度，撤去作用力后，物体就不能恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。不同物体的弹性限度不同，发生弹性形变，物体的形变程度必在弹性限度以内。在弹性限度内，撤去外力的作用物体恢复原状的性质，是物体自身固有的属性。,微小形变的演示,任何物体只要受到力的作用必发生形变，不能发生形变的物体是不存在的。有的形变较明显，可以直接看见；有些形变极其微小，只有通过仪器及实验手段才能明显显示出来。,手挤压玻璃瓶，观察水柱的变化。,以上举的例子，形变非常明显，一本书放在课桌上，课桌发生形变了吗？手捏玻璃瓶，玻璃瓶发生形变了吗？,思考,形变与弹力:,弹力的演示:,分别用玻璃珠压弹簧和压橡皮泥观察弹性形变产生的弹力举出常见的一些相互作用（推、拉、提、压、举等）观察、思考其相互作用的共同点及本质压力，支持力，拉力都是弹力，只是表现形式不同而已。分析受力物和施力物及弹力的方向。,二、弹力：,1弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这个力叫做弹力。弹力产生过程：力形变要恢复原状对接触物体产生力的作用。弹力是由于形变产生的，是由于物体发生弹性形变对跟它接触的物体产生的力的作用。弹力是接触力。2弹力产生的条件：（1）相互接触；（2）发生弹性形变。这两个条件缺一不可。相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两物体在接触部分产生弹性形变（相互挤压或拉伸）时，两物体间才有弹力产生当形变不明显难以直接判断时，可用“假设法”判断。形变和弹力同时产生，同时消失。,(1)平面与平面接触,总结：弹力垂直接触面,例题1：分析A受到的弹力（A均处于静止状态）,4、常见弹力的分析,总结：弹力通过接触点垂直于平面或曲面的切面,(2)点与面接触,例题2：分析A受到的弹力（A均处于静止状态）,(3)曲面与曲面接触,例3：分析球A所受到的弹力,总结：弹力的方向总是垂直接触面或曲面的切面，并指向被压或被支撑的物体。,支持力与压力属于弹力,A,(4)绳的弹力：,总结：绳的弹力方向总是沿着绳并指向绳的收缩方向。绳的弹力处处相等。,拉力属于弹力,（5）、杆的弹力,FN,方法：假设法+撤去支撑物法,A,，,FN,FN,FN,FN,FN,FN,FN,FN,FN,FN,FN,FN,FN,F,F,三、形变量与弹力大小的关系：,实验探究：弹簧伸长量与弹力的关系实验器材：铁架台、有挂钩的弹簧、钩码若干、刻度尺等；实验步骤：见书本P.651.先读出未挂钩码时弹簧的原始长度2.在弹簧挂钩上挂一个钩码，记下钩码重量和弹簧的总长度3.不断增加钩码，记下每增加一个钩码后对应的钩码总重和弹簧的总长度测量数据处理：见书本P.66在书本表格4-1中填入测量数据，并在坐标纸上作出实验图象,实验设计：,实验注意事项：,正确调整实验装置(如整个装置是否竖直平稳，标尺与弹簧的距离是否合适，标尺面与弹簧上的指针是否在同一平面内，是否便于读数等)；本实验要求定量测量，因此要尽可能减小实验误差标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差，每次改变悬挂钩码个数后，要待系统稳定后再读数；实验中所提供的米尺精确度为1mm，应估读一位；弹簧组的说明书已说明每个弹簧的弹性限度，注意不要超过它的弹性限度使用。,实验结论：,定性关系：在弹性限度内，随着弹簧伸长量的增加，弹簧弹力的大小增大。定量关系：胡克定律F=kx解释公式含义（k弹性体的劲度系数）及其适用范围（在弹性限度内）。,课堂练习：,例1关于弹力的产生，下列说法正确的是（）A只要两物体相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只要物体发生形变就一定有弹力产生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在图321中，A、B两球间一定有弹力作用的是（）,D,B,例3关于弹力，下列说法正确的是（）A物体放在地面上，它对地面的压力大小一定等于物体的重力B物体之间弹力的方向取决于物体间相互接触的具体情况，与其他因素无关C物体间相互不接触也是可以产生弹力的，比如磁铁异性磁极之间的相互吸引D相互间有弹力作用的物体，有时一方发生形变而另一方并不发生形变,B,例4关于物体对水平支持面的压力F，下列说法正确的是（）AF就是物体的重力BF是由于支持面发生微小形变产生的CF的作用点在物体上DF的作用点在支持