第2节弹力教案

1、 第二节第二节 弹力弹力一、课堂目标一、课堂目标1、理解形变概念、理解形变概念.了解放大法显示微小形变的原理了解放大法显示微小形变的原理.2、理解弹力的概念，知道弹力产生的原因和条件、理解弹力的概念，知道弹力产生的原因和条件.3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力。、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力。 会判断弹力的方向。会判断弹力的方向。 能正确画出弹力的示意图能正确画出弹力的示意图. 复习复习 1、前面我们学习了力的分类，知道力可以、前面我们学习了力的分类，知道力可以按性质和效果来分类。按性质和效果来分类。 2、力按性质可分为重力、弹力、摩擦力等。、力按性质可分为重力、弹力、摩擦力等。 3

2、、知道重心是一个等效概念。、知道重心是一个等效概念。观察现象观察现象射箭时弓发生了什么变化？因为什么？射箭时弓发生了什么变化？因为什么？跳跳高高时时撑撑杆杆发发生生了了什什么么变变化？化？因因为为什什么？么？ 其它，如双手弯曲塑料直尺或用手拉伸弹簧。其它，如双手弯曲塑料直尺或用手拉伸弹簧。问：问：直尺和弹簧会发生什么变化？为什么？直尺和弹簧会发生什么变化？为什么？1、发生了弯曲形变和拉伸形变、发生了弯曲形变和拉伸形变2、因为受到外力的作用、因为受到外力的作用答：答：形变的定义：形变的定义：物体的形状或体积发生改变物体的形状或体积发生改变, 叫做叫做 形变形变 1 弹性形变：当撤去外力作用后物体

3、就能恢复原状的弹性形变：当撤去外力作用后物体就能恢复原状的形变（如：弹簧、橡皮筋等）形变（如：弹簧、橡皮筋等）形变的种类：形变的种类：2 塑（范）性形变：塑（范）性形变： 当撤去外力作用后物体的形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（如普通变或多或少仍有保留而不能恢复的形变（如普通的泥巴）的泥巴） 如果形变过大，超过一定限度，物体的形状将不能恢复原如果形变过大，超过一定限度，物体的形状将不能恢复原状，这个限度叫做状，这个限度叫做弹性限度弹性限度问：问：发生弹性形变的物体，对使它发生形变的发生弹性形变的物体，对使它发生形变的物体有什么作用呢？物体有什么作用呢？如：拉弓射箭，

4、撑杆跳高，捏气球、踢足球、弹如：拉弓射箭，撑杆跳高，捏气球、踢足球、弹簧推小车等。簧推小车等。问：问：为什么会产生力的作用呢？为什么会产生力的作用呢？答：答：会对跟它接触的物体产生力的作用。会对跟它接触的物体产生力的作用。 答：答：因为形变的物体它要恢复原状。因为形变的物体它要恢复原状。一切物体在力的作用下都会产生形变吗 ? 1 有的物体形变较为明显有的物体形变较为明显. (如拉伸的弹簧如拉伸的弹簧,弯曲的弓弯曲的弓) 2 有的物体的形变极其微小有的物体的形变极其微小 (如重物放在桌面上如重物放在桌面上)不能发生形变的物体是不存在的不能发生形变的物体是不存在的 有一些物体眼睛根本观察不到它的形

5、变，比如一些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，只不过形变很微小很微小。 放大法放大法 显示微小形变显示微小形变 分析形变现象中的力（一）分析形变现象中的力（一） 分析形变现象中的力（二）分析形变现象中的力（二） 弹力的定义弹力的定义： 发生弹性形变发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它的物体，由于要恢复原状，对跟它接触接触的物体会产生力的作用，这种力叫的物体会产生力的作用，这种力叫弹力弹力.弹力产生的条件：弹力产生的条件：1 直接接触直接接触2 有形变（指的是弹性形变）有形变（指的是弹性形变）

6、一句话，弹力的产生，一句话，弹力的产生，接触接触是前提，是前提，形变形变是根本是根本.弹力产生在直接接触并发生形变直接接触并发生形变的物体之间例题例题 弹力的方向弹力的方向分析：书放在桌面或倾斜木板上时分析：书放在桌面或倾斜木板上时,书和木板所受的弹力书和木板所受的弹力书木板书板F1F1F2F2思考：思考：总结总结：绳子的拉力：绳子对所拉物体的弹力绳子的拉力：绳子对所拉物体的弹力 方向总是沿着绳而指向绳子方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向收缩的方向 绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？G GT Ta aT Tb bab例如例如弹簧弹力

7、方向又什么样的呢?指向弹簧恢复原状方向，即沿弹簧形变的反方向轻弹簧轻弹簧弹力的弹力的方向方向: 垂直接触面垂直接触面 总是与引起形变的作用力的方向相反总是与引起形变的作用力的方向相反通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力压力的方向压力的方向垂直垂直于支持面而于支持面而指向被压的物体指向被压的物体支持力的方向支持力的方向垂直垂直于支持面而于支持面而指向被支持的物体指向被支持的物体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.平面与平面接触平面与平面接触F平面与平面间弹力方向：过接触面垂直平面指向受力物体书木板F各种接触面间的弹力方向判断各种接触面间的弹

8、力方向判断2.点与平面接触点与平面接触F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ABFAFBA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3.点与曲面接触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F1F2半球形的碗ABAFAFBB不一定不一定过重心过重心各种接触面间的弹力方向各种接触面间的弹力方向: 都垂直于接触面都垂直于接触面4.曲面与平面接触曲面与平面接触FFF曲面与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体ABA各种接触面间的弹力方向判断5.曲面与曲面接触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F

9、ABFFB对AA弹力有、无的判断弹力有、无的判断n对于微小形变，用假设推理法对于微小形变，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：GF地FABB不可能静止，所以A、B间没有弹力弹力有、无的判断弹力有、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：GTF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：GFF木块球球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力弹力的大小弹力的大小1、弹力大小的决定因素：、弹力大小的决定因素：对同一物体而言

10、，与形变有关，形变越大，弹力越大。2、弹簧弹力的大小：胡克定律、弹簧弹力的大小：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。公式公式 F=Kx注意：注意：k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身结构决定是弹簧的劲度系数，由弹簧自身结构决定 弹簧的原长，总长，伸长的关系弹簧的原长，总长，伸长的关系 对其它的弹力，中学阶段只能用力的平衡、动力学知识计算。例题例题 ：一物体重为一物体重为10N，将其放在原长为，将其放在原长为10cm的竖直弹簧上，弹的竖直弹簧上，弹簧的长度变为簧的长度变为8cm，求：该弹簧的劲度系数。，求：该弹簧的劲度系数。解：因为物体处于平衡状态，由二力平衡可得：

11、解：因为物体处于平衡状态，由二力平衡可得： F=G -(1) 由胡克定律：由胡克定律：F=kx=k) -(2)即：即：k=G/(L0-L)=10N/(10-8)10-2m=500N/m所以该弹簧的劲度系数为所以该弹簧的劲度系数为500N/m注意：注意：（1）画力的示意图）画力的示意图 （2）间接求解弹力）间接求解弹力 （3）单位要统一）单位要统一FG一根劲度系数为一根劲度系数为103N/m的弹簧的弹簧, ,在受在受500N的力作用时的力作用时, , 长度为长度为63cm, ,当不受外力作用时当不受外力作用时, , 弹簧的长度可能为弹簧的长度可能为: : ( )A. 83cm B. 13cm C

12、. 113cm D. 38cm注意：注意：对于弹簧，要注意区分自然状态的原长、伸长量与压缩量对于弹簧，要注意区分自然状态的原长、伸长量与压缩量三种长度。三种长度。 BC例题：例题：轻绳与轻杆受力特点轻绳与轻杆受力特点 轻绳的含义：轻绳的含义：不计质量的柔软的绳子。n轻绳的受力特点：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。轻绳与轻杆受力特点轻绳与轻杆受力特点 轻杆的含义：轻杆的含义：不计质量不发生形变的杆n轻杆受力特点：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；固定 固定 弹力弹力方向总结方向总结1、轻弹簧对物体的弹力方向，指向

13、弹簧恢复原状方向、轻弹簧对物体的弹力方向，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、轻绳（或橡皮条）对物体的弹力方向，沿绳指向 绳收缩的方向绳收缩的方向3、点与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面、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。（或接触面切线方向）而指向受力物体。弹力方向弹力方向4、平面与平面接触时弹力的方向，垂直于接触面而、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、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、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分切面，通过两球球心而指向受力物体课堂小结课堂小结一、弹力产生条件：一、弹力产生条件： 直接接触直接接触 发生弹性形变