第三节弹力.ppt

阅读教材阅读教材p50，思考并回答：，思考并回答：（1）什么是形变？）什么是形变？（2）形变可分为哪几类？有何区别？）形变可分为哪几类？有何区别？（3）怎样显示微小形变？）怎样显示微小形变？1 1、定义：、定义：物体形状或体积的变化叫做形变物体形状或体积的变化叫做形变2、形变的分类、形变的分类、弹性形变：弹性形变：物体形变后撤去外力后能恢复物体形变后撤去外力后能恢复原状的形变叫做弹性形变。原状的形变叫做弹性形变。、范性形变：范性形变：物体形变后撤去外力后不能恢物体形变后撤去外力后不能恢复原状的形变叫做范性形变。复原状的形变叫做范性形变。注意：注意：所有弹性形变超过一定限度，物体的形状所有弹性形变超过一定限度，物体的形状不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。3、显示微小形变的方法、显示微小形变的方法是否所有物体在外力的作用下都会发生形变？是否所有物体在外力的作用下都会发生形变？是是 任何物体在外力的作用下都要发生形变，任何物体在外力的作用下都要发生形变， 只是形变的明显程度不一样。只是形变的明显程度不一样。细液柱变化显示法细液柱变化显示法光学放大法光学放大法阅读教材阅读教材p51，思考并回答：，思考并回答：（1）什么是弹力？）什么是弹力？（2）弹力产生的条件是什么？）弹力产生的条件是什么？（3）常见弹力有哪些？它们的方向）常见弹力有哪些？它们的方向 是怎样的？是怎样的？1 1、定义：、定义：发生发生弹性形变弹性形变的物体，由于的物体，由于要恢复原状要恢复原状，对对与它接触的物体产生力的与它接触的物体产生力的作用作用。2 2、弹力产生的条件：、弹力产生的条件：直接接触直接接触 发生弹性形变（有挤压或拉伸）发生弹性形变（有挤压或拉伸）所以弹力是接触力，思考：接触一定有所以弹力是接触力，思考：接触一定有弹力吗？弹力吗？形变越大弹力也越大，形变消失，弹力随着消失形变越大弹力也越大，形变消失，弹力随着消失c cFFFF斜面斜面B B与球与球A A之间之间ABAB两球之间两球之间墙壁与木块之间墙壁与木块之间斜面与小球之间斜面与小球之间FFFF斜面斜面C C与小球之间与小球之间例例1： 关于弹力的产生下列说法正确的是（关于弹力的产生下列说法正确的是（ ）A、只要两物体接触就一定产生弹力、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、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、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、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接触的物体产生弹力作用ABC例例2 2：分析：分析A A对对C C有无弹力的作用有无弹力的作用D例例3：如图，下列：如图，下列a、b两物体间两物体间一定一定有有弹力的是（弹力的是（ ）ababBaACBDbab如何判断相互接触的物体之间是否存在弹力？如何判断相互接触的物体之间是否存在弹力？即即: :假设去掉接触面假设去掉接触面( (或假设弹力存在或假设弹力存在) )，看，看物体运动状态是否改变物体运动状态是否改变。（1）形状变化明显的（如弹簧、橡皮绳），）形状变化明显的（如弹簧、橡皮绳）， 由形变直接判断由形变直接判断（2）形状变化不明显的）形状变化不明显的 方法：方法：“假设法假设法”3 3、常见的弹力及其方向：、常见的弹力及其方向：与施力物体形变与施力物体形变方向相反，即与受力方向相反，即与受力物体形变恢复方向相同，作用在迫物体形变恢复方向相同，作用在迫使物体发生形变的物体上。使物体发生形变的物体上。3 3、常见的弹力及其方向：、常见的弹力及其方向：（1 1）压力和支持力）压力和支持力F1F2平平面与平面接触的情况面与平面接触的情况F1F2方向垂直于支持面而指向受力物体方向垂直于支持面而指向受力物体曲面曲面与曲面接触的情况与曲面接触的情况半球形的碗半球形的碗AB方向过接触点并垂直公切面而指向受力物体方向过接触点并垂直公切面而指向受力物体F2F1F2F1N1N2点与面接触的情况点与面接触的情况F1F2N2N1N2N1方向过接触点并垂直接触面而指向受力物体方向过接触点并垂直接触面而指向受力物体F1F2F1F2 弹力又叫法向力，必始终垂弹力又叫法向力，必始终垂直于接触面（依靠面），而面直于接触面（依靠面），而面又只有水平面和曲面两类。有又只有水平面和曲面两类。有水平面的必垂直于水平面，没水平面的必垂直于水平面，没有水平面必垂直于过有水平面必垂直于过曲面曲面切点切点的公切面或公切线。的公切面或公切线。例例3 3：画出木棒所受弹力：画出木棒所受弹力ABN1N2A A点处是半圆球壳点处是半圆球壳( (点点) )与棒与棒( (面面) )相接触相接触B B点处是半圆点处是半圆( (曲面曲面) )与棒与棒( (点点) )相接触相接触O例例 4：三个相同的支座上分别搁着三个质三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆球量和直径都相同的光滑圆球a、b、c。a的的重心位于球心，重心位于球心，b、c的重心位于球心的正的重心位于球心的正上方和正下方，如下图所示，试分析三种情上方和正下方，如下图所示，试分析三种情况下支点况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的对球的弹力方向是怎样的【指点迷津】【指点迷津】点与点接触，弹力的方向点与点接触，弹力的方向与过接触点的切面垂直，且指向球心，与重与过接触点的切面垂直，且指向球心，与重心位置无关，故三种情况下弹力方向是一致心位置无关，故三种情况下弹力方向是一致的的P、Q两点弹力方向的判定不要受重心两点弹力方向的判定不要受重心位置不同的影响，应由基本方法确定位置不同的影响，应由基本方法确定【答案】【答案】（2 2）绳子的拉力）绳子的拉力产生：悬挂物体的绳，由于微小形变，而对物体产生产生：悬挂物体的绳，由于微小形变，而对物体产生 弹力，这就是绳的拉力弹力，这就是绳的拉力方向：绳对物体的拉力总是方向：绳对物体的拉力总是沿绳而指向绳收缩沿绳而指向绳收缩的方向的方向FabF1F2F在绳的内部，各部分间也有拉力，通常叫在绳的内部，各部分间也有拉力，通常叫做绳的张力。做绳的张力。 （3 3）弹簧的弹力）弹簧的弹力产生：在弹性形变内，弹簧被拉伸或被压缩。产生：在弹性形变内，弹簧被拉伸或被压缩。方向：总是方向：总是沿弹簧回复原状沿弹簧回复原状的方向的方向BFF（4 4）轻杆的弹力）轻杆的弹力FAF杆的弹力方向不一定沿杆杆的弹力方向不一定沿杆课堂小结课堂小结1 1、分类：、分类：弹性形变，范性形变。弹性形变，范性形变。2 2、弹力产生的条件：、弹力产生的条件：直接接触直接接触 发生弹性形变发生弹性形变3 3、常见的弹力及其方向、常见的弹力及其方向（1 1）压力和支持力：面与面、点与面）压力和支持力：面与面、点与面（2 2）绳子的拉力）绳子的拉力（3 3）弹簧的弹力）弹簧的弹力总是总是沿弹簧回复原状沿弹簧回复原状的方向的方向（4 4）轻杆的弹力）轻杆的弹力方向：过接触点垂直于接触点的公切线或接方向：过接触点垂直于接触点的公切线或接 触面指向受力物体。触面指向受力物体。总是总是沿绳而指向绳收缩沿绳而指向绳收缩的方向的方向杆的弹力方向不一定沿杆杆的弹力方向不一定沿杆第二课时第二课时-胡克定律胡克定律阅读教材阅读教材p52，思考并回答：，思考并回答：（1）弹簧的弹力与那些因素有关？）弹簧的弹力与那些因素有关？（2）如何设计实验探究弹簧的弹力与）如何设计实验探究弹簧的弹力与 弹簧伸长量的关系？弹簧伸长量的关系？（3）怎样计算弹簧的弹力大小？）怎样计算弹簧的弹力大小？讨论：弹簧弹力的大小与什么因素有关？讨论：弹簧弹力的大小与什么因素有关？1、弹簧的粗细、弹簧的粗细2、弹簧的材料、弹簧的材料4、弹簧发生的形变、弹簧发生的形变1、内容、内容： 在弹性限度内在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时，弹力弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。成正比。2、公式：、公式： F k x 其中：其中：k弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数 单位：牛每米，单位：牛每米， 符号符号N/m x弹簧弹簧伸长（或压缩）伸长（或压缩）的长度的长度弹簧弹力的方向弹簧弹力的方向:沿弹簧沿弹簧,指向恢复原长的方向指向恢复原长的方向k越大弹簧越越大弹簧越硬硬,反之就越反之就越软软。例例1 1：有一根弹簧的长度是：有一根弹簧的长度是15cm15cm，在下面挂，在下面挂上上0.5kg0.5kg的重物后长度变成了的重物后长度变成了18cm18cm，求弹，求弹簧的劲度系数。（簧的劲度系数。（g=10m/sg=10m/s2 2) )例例2.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物的物体时弹簧长度为体时弹簧长度为12cm；挂重为；挂重为6N物体时弹物体时弹簧长度为簧长度为13cm,则弹簧原长为多少厘米，劲则弹簧原长为多少厘米，劲度系数为多少度系数为多少?10cm 200N/m 500/3 N/m例例3.如右图所示，一劲度系数为如右图所示，一劲度系数为k的的弹弹簧，下簧，下端悬挂一重物，重物质量为端悬挂一重物，重物质量为m，平衡时物体在，平衡时物体在a位置现用力将物体由位置现用力将物体由a向下拉长向下拉长x至至b位置，位置，则此时弹则此时弹簧的弹力为簧的弹力为()AkxBmgkxCmgkxD以上说法都不正确以上说法都不正确B 例例4.如右图所示，如右图所示，A、B两个物体的重力分别为两个物体的重力分别为GA=3 N，GB=4 N，弹簧的重力不计，整个装置，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F=2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是可能是( )A1 N和和6 NB5 N和和6 NC1 N和和2 N D5 N和和2 NAD1 1、实验目的、实验目的 (1).探究弹力与弹簧伸长量之间的关系探究弹力与弹簧伸长量之间的关系. (2).学会利用图象法处理实验数据学会利用图象法处理实验数据.2 2、实验原理、实验原理 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统静止时，弹簧的弹力等于所挂钩码的总重力；静止时，弹簧的弹力等于所挂钩码的总重力；弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。3、实验器材、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、铅笔、重锤线等三角板、坐标纸、铅笔、重锤线等.4.实验步骤实验步骤（1）将弹簧悬挂在铁架台上，把刻度尺直立并）将弹簧悬挂在铁架台上，把刻度尺直立并 固定在弹簧旁边。固定在弹簧旁边。（2）记下弹簧自然下垂时的长度）记下弹簧自然下垂时的长度L0。（3）悬挂）悬挂50g钩码一个，待稳定后，读出弹簧钩码一个，待稳定后，读出弹簧 上指针所示刻度上指针所示刻度L并计算出弹簧的伸长量并计算出弹簧的伸长量X 记入表格。记入表格。次数次数12345弹簧弹力弹簧弹力F（N）0.51.01.52.02.5初态指针刻度初态指针刻度L0（cm）指针所指刻指针所指刻L（cm）弹簧伸长量弹簧伸长量x（cm）（4）逐个增加钩码，重复上一步，至少做）逐个增加钩码，重复上一步，至少做5次。次。（5）以弹力以弹力F为纵坐标，以弹簧的伸长量为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横为横 坐标，用描点法作图坐标，用描点法作图.（6）以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代）以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代 表的函数表的函数.（7）得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，）得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系， 解释函数表达解释函数表达 式中常数的物理意义式中常数的物理意义.例在例在“探究弹力与弹簧伸长量的关系探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直的实验中，如何保证刻度尺竖直()A使用三角板使用三角板B使用重垂线使用重垂线C目测目测 D不用检查不用检查解析：解析：使用重垂线可保证刻度尺竖直，故使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正确正确A、C不准确，不合题意，不准确，不合题意，D是错误是错误的的答案：答案：B