探究形变与力的关系精选PPT.ppt
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1、关于探究形变与力的关系第1页,讲稿共46张,创作于星期二2一、力的分类一、力的分类二、弹力二、弹力三三 胡克定律胡克定律四、力的图示四、力的图示第2页,讲稿共46张,创作于星期二一、力的分类一、力的分类从从力的作用效果力的作用效果来分类有:来分类有:拉力、压力、支持力、动力、阻力、拉力、压力、支持力、动力、阻力、吸引力、排斥力、向心力、浮力吸引力、排斥力、向心力、浮力 从从力的性质力的性质来分类有:重力、弹力、来分类有:重力、弹力、摩擦力、万有引力、分子力、电场力、摩擦力、万有引力、分子力、电场力、磁场力,以及各种场磁场力,以及各种场注意:注意:作用效果相同的力,它们的性质可能不同;作用效果相
2、同的力,它们的性质可能不同;性质相同的力作用效果可能不同。性质相同的力作用效果可能不同。第3页,讲稿共46张,创作于星期二1.1.形变形变 (1)(1)定义定义:物体在力的作用下发生的物体在力的作用下发生的_和和_的改变的改变.(2)(2)弹性限度弹性限度:如果形变过大如果形变过大,超过一定限度超过一定限度,物体的形状不能物体的形状不能_,这这个限度叫弹性限度个限度叫弹性限度.(3)(3)形变一般包括形变一般包括_形变形变(或压缩形变或压缩形变)_形变形变 _形变形变.(4)(4)微小形变放大法微小形变放大法形状形状体积体积完全恢复完全恢复拉伸拉伸弯曲弯曲扭转扭转2.2.弹力弹力(1)(1)定
3、义定义:发生发生_的物体的物体,由于要恢复原状由于要恢复原状,对跟它对跟它_的物体产生的作用力的物体产生的作用力.(2)(2)产生条件产生条件:两物体相互两物体相互_;发生发生_.形变形变接触接触接触接触弹性形变弹性形变二、弹力二、弹力第4页,讲稿共46张,创作于星期二(3)(3)方向方向:压力压力(支持力支持力)的方向垂直于的方向垂直于_指向被压指向被压(被支持被支持)的物体的物体.绳的拉力方向总是沿着绳的拉力方向总是沿着_而指向绳而指向绳_的方向的方向.(4)(4)大小大小:弹力的大小跟弹力的大小跟_的大小有关的大小有关,形变越大形变越大,弹力也越弹力也越_.支持面支持面绳绳收缩收缩形变形
4、变大大第5页,讲稿共46张,创作于星期二4 弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法(1 1).弹力的产生条件:弹力的产生条件:a:a:物体相互接触物体相互接触b:b:接触面相互挤压发生弹性形变接触面相互挤压发生弹性形变(2 2).判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法相互接触是产生弹力的首要条件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着弹但相互接触的物体间不一定存在着弹力力,只有物体接触产生弹性形变时只有物体接触产生弹性形变时,才有弹力产生才有弹力产生,当形变不明显当形变不明显,难难以直接判断时以直接判断时,经常用以下两种方法判断经常用以下两种方法判断.第6页,讲稿共46张,创作
5、于星期二a:“a:“撤物法撤物法”判断判断要判断物体在某一接触处是否受到弹力作用要判断物体在某一接触处是否受到弹力作用,可假设在该处将与物体接触的可假设在该处将与物体接触的另一物体去掉另一物体去掉,看物体是否在该位置保持原来的状态看物体是否在该位置保持原来的状态,如保持原状态如保持原状态,说明没说明没弹力弹力,如状态改变如状态改变,说明有弹力说明有弹力,从而判断物体在该处是否受到弹力作用从而判断物体在该处是否受到弹力作用.第7页,讲稿共46张,创作于星期二b:b:用用“假设法假设法”判断判断如上图如上图(右右)所示所示,光滑水平面上的球靠在竖直面上静止光滑水平面上的球靠在竖直面上静止,竖直面是
6、否对竖直面是否对球产生力的作用球产生力的作用?假设竖直面对球产生了力的作用假设竖直面对球产生了力的作用,由力的作用效果由力的作用效果可知可知,球不会静止球不会静止,故可判定没有水平弹力产生故可判定没有水平弹力产生.第8页,讲稿共46张,创作于星期二5 5 弹力方向的判断弹力方向的判断 物体所受弹力的方向总是指向该物体发生形变的方向物体所受弹力的方向总是指向该物体发生形变的方向,弹力弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向方向.压力的方向压力的方向是垂直于支持面指向被压的物体。是垂直于支持面指向被压的物体。支持力的方
7、向支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物体。是垂直于支持面指向被支持的物体。拉力的方向拉力的方向指向绳收缩的方向。指向绳收缩的方向。共同特点:共同特点:弹力方向是垂直于两物体的接触面。弹力方向是垂直于两物体的接触面。第9页,讲稿共46张,创作于星期二通常有如下三种情况通常有如下三种情况:a.a.面面接触面面接触:弹力方向垂直于接触面弹力方向垂直于接触面.b.b.点面接触点面接触:弹力方向垂直于接触面弹力方向垂直于接触面.c.c.点点接触点点接触:弹力方向垂直于公共切面弹力方向垂直于公共切面.几种重要模型几种重要模型:项项目目轻绳轻绳轻轻杆杆弹弹簧簧形形变变情况情况伸伸长长忽略不忽略不计计认为
8、长认为长度不度不变变可伸可伸长长可可缩缩短短施力与受施力与受力情况力情况只能受拉力只能受拉力或施出拉力或施出拉力能受拉或受能受拉或受压压,可可施出拉力或施出拉力或压压力力同杆同杆力的方向力的方向始始终终沿沿绳绳不一定沿杆不一定沿杆沿沿弹弹簧簧轴轴线线方向方向力的力的变变化化可可发发生突生突变变同同绳绳只能只能发发生生渐变渐变第10页,讲稿共46张,创作于星期二 提示提示:(1)(1)弹簧和杆都可以产生拉力或压力弹簧和杆都可以产生拉力或压力,绳只能产生拉力绳只能产生拉力;(2)(2)杆与物体间弹力方向不一定沿杆的方向杆与物体间弹力方向不一定沿杆的方向;(3)(3)中学阶段中学阶段,弹簧弹簧 绳绳
9、 杆都不计质量杆都不计质量,所以称为轻弹簧所以称为轻弹簧 轻绳轻绳 轻杆轻杆.第11页,讲稿共46张,创作于星期二三三 胡克定律胡克定律1.1.内容内容:在弹性限度内在弹性限度内,弹簧的弹力弹簧的弹力F F的大小与弹簧的的大小与弹簧的 伸长伸长(或缩短或缩短)量量x x成正比成正比,这一结论称为胡克定律这一结论称为胡克定律.2.2.表达式表达式:F=kx,:F=kx,还可以表示成还可以表示成F=kx.F=kx.3.3.关于胡克定律关于胡克定律,要注意以下几点要注意以下几点:第12页,讲稿共46张,创作于星期二(1)(1)定律的成立是有条件的定律的成立是有条件的,这就是弹簧发生这就是弹簧发生“弹
10、性形变弹性形变”,即必须在弹性限即必须在弹性限度内度内.(2)(2)表达式中的表达式中的x x是弹簧的形变量是弹簧的形变量,是弹簧伸长是弹簧伸长(或缩短或缩短)的长度的长度,而不是弹簧而不是弹簧的原长的原长,也不是弹簧形变后的实际长度也不是弹簧形变后的实际长度.(3)(3)表达式中的表达式中的k k是弹簧的劲度系数是弹簧的劲度系数,生活中常说有的生活中常说有的弹簧弹簧“硬硬”,有的弹簧有的弹簧“软软”指的就是它们的劲度系数不同指的就是它们的劲度系数不同.弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细弹簧的劲度系数跟弹簧丝的粗细 材材料料 弹簧的直径弹簧的直径 绕法绕法 弹簧的长度等量有关弹簧的长度等量有关,这个
11、量反映了弹簧本身的一种物这个量反映了弹簧本身的一种物理性质理性质,与外力无关与外力无关.在国际单位制中在国际单位制中k k的单位为的单位为“N/mN/m”.第13页,讲稿共46张,创作于星期二(4)(4)由于弹簧的形变量通常以由于弹簧的形变量通常以“cm”cm”为单位为单位,而劲度系数而劲度系数k k又往往以又往往以“N/m”N/m”为单位为单位,因而在应用上式时要注意将各物理量的单位统一到因而在应用上式时要注意将各物理量的单位统一到国际单位制中国际单位制中.第14页,讲稿共46张,创作于星期二4.4.弹力弹力F F与形变量与形变量x x的关系图象的关系图象.提示提示:图象中的斜率表示弹簧的劲
12、度系数图象中的斜率表示弹簧的劲度系数,由图象可知由图象可知,对同一对同一弹簧来说弹簧来说,劲度系数是不变的劲度系数是不变的.第15页,讲稿共46张,创作于星期二四、力的图示四、力的图示力的三要素:大小、方向、作用点力的三要素:大小、方向、作用点画力的方法画力的方法力的图示力的图示力的示意力的示意力的图示能更准确的表示出力;力的图示能更准确的表示出力;第16页,讲稿共46张,创作于星期二用一根带箭头的线段来表示力的大小、方向和作用点,这种用一根带箭头的线段来表示力的大小、方向和作用点,这种表示力的方法叫力的图示表示力的方法叫力的图示线段的长度表示力的大小线段的长度表示力的大小(标度:用多长的线段
13、表示多大的力)(标度:用多长的线段表示多大的力)线段的箭头指向力的方向线段的箭头指向力的方向箭头或箭尾表示力的作用点箭头或箭尾表示力的作用点注意:注意:1、标度:用多长的线段表示多大的力、标度:用多长的线段表示多大的力2、力的作用线:力的方向所沿的直线、力的作用线:力的方向所沿的直线3、线段上加上刻度、线段上加上刻度第17页,讲稿共46张,创作于星期二力的示意图力的示意图 只画出力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了只画出力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力不需要选定标度,严格画出线段的长度力不需要选定标度,严格画出线段的长度第18页,讲稿共46张,创作于星期二例例1:1:关于
14、弹力关于弹力,下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.形变微小时形变微小时,弹力很小弹力很小B.B.形变量越大形变量越大,弹力就越大弹力就越大,弹力大小总是与形变量成正比弹力大小总是与形变量成正比C.C.通常所说的压力通常所说的压力 支持力和拉力都是弹力支持力和拉力都是弹力D.D.放在水平桌面上的书对桌面的压力就是书所受到的重力放在水平桌面上的书对桌面的压力就是书所受到的重力答案答案:C第19页,讲稿共46张,创作于星期二变式训练变式训练1:1:一辆拖拉机停在水平地面上一辆拖拉机停在水平地面上,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()()A.A.地面受到了向下的弹力地面受到了向下的弹力
15、,是因为地面发生了弹性形变是因为地面发生了弹性形变;拖拉机没有发生拖拉机没有发生形变形变,所以拖拉机不受弹力所以拖拉机不受弹力B.B.地面受到了向下的弹力地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变是因为地面发生了弹性形变;拖拉机受到了向上拖拉机受到了向上的弹力的弹力,是因为拖拉机也发生了形变是因为拖拉机也发生了形变C.C.拖拉机受到向上的弹力拖拉机受到向上的弹力,是因为地面发生了形变是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力地面受到向下的弹力,是是因为拖拉机发生了形变因为拖拉机发生了形变D.D.以上说法都不正确以上说法都不正确答案答案:C第20页,讲稿共46张,创作于星期二题型二题型二 弹力
16、有无的判断弹力有无的判断例例2:2:如图所示如图所示,一小球放在两块固定的光滑夹板之间一小球放在两块固定的光滑夹板之间,板板1 1倾斜倾斜,板板2 2恰好水平恰好水平,球静止球静止.试分析小球的受力情况试分析小球的受力情况.答案答案:见解析见解析第21页,讲稿共46张,创作于星期二 解析解析:解法一解法一:撤物法撤物法:将夹板将夹板2 2撤离撤离,小球必会下落小球必会下落,说明小球与板说明小球与板2 2间相间相互挤压互挤压,即板即板2 2对小球有弹力作用对小球有弹力作用.假想撤去板假想撤去板1,1,因为板因为板2 2是水平的是水平的,小球不小球不会发生滚动会发生滚动,可见板可见板1 1与小球间
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