3.1 探究形变与弹力的关系.ppt

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1、第三章第三章 研究物体间的相互作用研究物体间的相互作用第一节、探究形变与弹力的关系第一节、探究形变与弹力的关系一、认识形变一、认识形变1、定义：物体的、定义：物体的形状形状或或体积体积的改变叫做形变的改变叫做形变2、常见形变的种类：、常见形变的种类：压缩压缩、拉长、拉长、弯曲弯曲、扭曲等、扭曲等微小的形变微小的形变2、如何显示微小、如何显示微小形变形变？3、常见的弹力：拉力、压力、支持力等、常见的弹力：拉力、压力、支持力等1、任何物体都能发生形变、任何物体都能发生形变二、弹性与弹性限度二、弹性与弹性限度弹性弹性:物体具有恢复原状的性质物体具有恢复原状的性质.弹性形变弹性形变:撤去外力后撤去外力

2、后,物体能完全恢复物体能完全恢复原状的形变原状的形变.三、弹力的产生三、弹力的产生1、弹力的定义：、弹力的定义：发生形变发生形变的物体，由于要恢复原的物体，由于要恢复原状，对跟它状，对跟它接触接触的物体产生力的作用，这种力称的物体产生力的作用，这种力称为弹力。为弹力。2、弹力产生的条件：（、弹力产生的条件：（1）接触；（）接触；（2）发生形变）发生形变3、弹力的施力物体和受力物体、弹力的施力物体和受力物体施力物体：发生形变的物体施力物体：发生形变的物体受力物体：阻碍其恢复形变的物体受力物体：阻碍其恢复形变的物体四、常见的弹力与方向四、常见的弹力与方向1 1、支撑面的弹力、支撑面的弹力、支撑面的

3、弹力、支撑面的弹力 由于支撑面发生形变，对被支持的物体产生的弹力，通常称为由于支撑面发生形变，对被支持的物体产生的弹力，通常称为由于支撑面发生形变，对被支持的物体产生的弹力，通常称为由于支撑面发生形变，对被支持的物体产生的弹力，通常称为支持力。支持力。支持力。支持力。支持力的方向总是垂直于支持面，指向被支持的物体。支持力的方向总是垂直于支持面，指向被支持的物体。支持力的方向总是垂直于支持面，指向被支持的物体。支持力的方向总是垂直于支持面，指向被支持的物体。由于被支持物发生形变，对支持物发生的弹力，通常称为压力。由于被支持物发生形变，对支持物发生的弹力，通常称为压力。由于被支持物发生形变，对支持

4、物发生的弹力，通常称为压力。由于被支持物发生形变，对支持物发生的弹力，通常称为压力。压力的方向总是垂直于接触面，指向被压的物体。压力的方向总是垂直于接触面，指向被压的物体。压力的方向总是垂直于接触面，指向被压的物体。压力的方向总是垂直于接触面，指向被压的物体。对支撑面：对支撑面：对支撑面：对支撑面：对支持物：对支持物：对支持物：对支持物：判断弹力是否存在的方法：判断弹力是否存在的方法：（1）受力分析）受力分析（2）假设法）假设法例例1：试分析图中光滑：试分析图中光滑小球受到的弹力的情小球受到的弹力的情况。并画出小球受到况。并画出小球受到的重力和弹力的示意的重力和弹力的示意图。图。NG例例2、画

5、出光滑小球所、画出光滑小球所受到的弹力。受到的弹力。N例例3、画出光滑小球所受、画出光滑小球所受到的力的力的示意图。到的力的力的示意图。N1N2G例例4、画出长杆所、画出长杆所受到的弹力和重受到的弹力和重力的示意图。力的示意图。F1F2G思维训练思维训练1 1、以下是关于弹力的几种说法：、以下是关于弹力的几种说法：A A、只要两个物体接触就一定产生弹力只要两个物体接触就一定产生弹力 B B、两个接触的物体间不一定产生弹力两个接触的物体间不一定产生弹力 C C、只要物体发生形变就能产生弹力只要物体发生形变就能产生弹力 D D、两个物体间不需要接触也能产生弹力两个物体间不需要接触也能产生弹力B2

6、2、若一个物体对水平面的压力为、若一个物体对水平面的压力为F F1 1，水平面对水平面对物体的支持力为物体的支持力为F F2 2 ，则下列说法正确的是：则下列说法正确的是：A A、压力压力F F1 1就是物体的重力就是物体的重力 B B、压力压力F F1 1是由于物体发生微小形变产生的是由于物体发生微小形变产生的 C C、支持力支持力F F2 2是由于支持面发生微小形变产是由于支持面发生微小形变产生的生的 D D、F F1 1 、F F2 2都作用于接触面上都作用于接触面上BCD2 2、绳的弹力、绳的弹力、绳的弹力、绳的弹力由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力。由于绳被拉长而对所拉

7、物体产生的弹力，通常称为拉力。由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力。由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力。拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。四、常见的弹力与方向四、常见的弹力与方向 软绳悬挂日光灯，画出灯所受弹力的示意图，说明弹力产生的软绳悬挂日光灯，画出灯所受弹力的示意图，说明弹力产生的软绳悬挂日光灯，画出灯所受弹力的示意图，说明弹力产生的软绳悬挂日光灯，画出灯所受弹力的示意图，说明弹力产生的原因。原因。原因。原因。四、常见的弹力与方向四、常见

8、的弹力与方向3 3、杆（弹簧）的弹力、杆（弹簧）的弹力、杆（弹簧）的弹力、杆（弹簧）的弹力 杆既有拉力也有支撑力。拉力的方向总是沿着杆而指向杆收杆既有拉力也有支撑力。拉力的方向总是沿着杆而指向杆收杆既有拉力也有支撑力。拉力的方向总是沿着杆而指向杆收杆既有拉力也有支撑力。拉力的方向总是沿着杆而指向杆收缩的方向；支撑力的方向总是沿着杆而指向杆拉伸的方向。缩的方向；支撑力的方向总是沿着杆而指向杆拉伸的方向。缩的方向；支撑力的方向总是沿着杆而指向杆拉伸的方向。缩的方向；支撑力的方向总是沿着杆而指向杆拉伸的方向。一细绳悬挂了一重物，一细绳悬挂了一重物，一细绳悬挂了一重物，一细绳悬挂了一重物，用直杆用直杆

9、用直杆用直杆ABAB将细绳如图将细绳如图将细绳如图将细绳如图所示撑起，试画出杆所示撑起，试画出杆所示撑起，试画出杆所示撑起，试画出杆ABAB对绳的弹力示意图。对绳的弹力示意图。对绳的弹力示意图。对绳的弹力示意图。五、弹力的方向五、弹力的方向总体讲：弹力的方向总与施力物体的形变方向相总体讲：弹力的方向总与施力物体的形变方向相反，总与受力物体的形变方向相同。反，总与受力物体的形变方向相同。具体讲：在平面上产生的弹力垂直于平面，在曲具体讲：在平面上产生的弹力垂直于平面，在曲面处产生的弹力垂直于曲面该处的切平面，在一面处产生的弹力垂直于曲面该处的切平面，在一个点产生的弹力垂直于跟它接触的平面（或曲面个

10、点产生的弹力垂直于跟它接触的平面（或曲面的切平面）的切平面）3 3、下列说法正确的是：、下列说法正确的是：A A、压力和支持力都不一定是弹力压力和支持力都不一定是弹力 B B、压力和支持力的方向总是垂直压力和支持力的方向总是垂直接触面接触面 C C、轻绳产生的拉力是弹力，其方轻绳产生的拉力是弹力，其方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 D D、轻杆产生的弹力，其方向可以轻杆产生的弹力，其方向可以不在沿杆的直线上不在沿杆的直线上BCD实验、探究弹簧的弹力跟形变大小的关系实验、探究弹簧的弹力跟形变大小的关系 胡克定律：在弹性限度内，弹簧的弹力胡克定律：在弹性限度内，弹簧的

11、弹力F F大大小跟弹簧的形变量大小成正比小跟弹簧的形变量大小成正比公式：公式：F=F=kxkxK K叫劲度系数叫劲度系数,单位为单位为N/m,kN/m,k由弹簧自身决由弹簧自身决定定.弹力的大小跟哪些因数有关呢？弹力的大小跟哪些因数有关呢？一般情况下，形变越大，弹力就越大一般情况下，形变越大，弹力就越大 4 4、弹弹簧簧原原长长1010cm,cm,挂挂上上重重力力为为2020N N的的钩钩码码时时长长为为1111cm,cm,当当弹弹簧簧长长为为1313cmcm时时,弹弹簧簧的的拉拉力力为为 _N N,弹弹 簧簧 的的 倔倔 强强 系系 数数 为为_N/m.N/m.解：设弹簧劲度系数为解：设弹簧

12、劲度系数为k k在挂在挂F F1 1=2020N N时，弹簧伸长量为：时，弹簧伸长量为：x x1 1=1cm=1cm由胡克定律由胡克定律 F=F=kxkx得：得：k kF F1 1/x/x1 120N/1020N/10-2-2m m2102103 3 N/mN/m2102103 3又又当当弹簧伸长为弹簧伸长为1313cmcm，此时伸长量：此时伸长量：x x2 2=2cm=2cm则弹簧此时的拉力为：则弹簧此时的拉力为：F F2 2kxkx2 260N60N60N60N5 5、关于弹力的大小的说法，正确的是：、关于弹力的大小的说法，正确的是：A A、一切弹力，其大小都跟形变量大小成正比一切弹力，其大小都跟形变量大小成正比B B、弹簧的弹力，其大小跟形变量大小成正比弹簧的弹力，其大小跟形变量大小成正比C C、一切弹力都跟形变量大小有关，形变量越一切弹力都跟形变量大小有关，形变量越大，弹力就越大大，弹力就越大 D D、弹力大小跟形变量大小没有关系弹力大小跟形变量大小没有关系BC以上知识的要点：以上知识的要点：形变形变弹弹力力形变的类型形变的类型弹性与弹性形变弹性与弹性形变弹力的产生弹力的产生弹力的方向弹力的方向弹力的大小弹力的大小一般情形一般情形胡克定律胡克定律