第2节形变与弹力.ppt

第第2 2节节 形变与弹力形变与弹力物体为什么会发生形状的变化，我们又怎么来描述这物体为什么会发生形状的变化，我们又怎么来描述这种变化？种变化？1.1.知道常见的知道常见的形变形变2.2.会用简单器材显示微小的形变会用简单器材显示微小的形变3.3.知道什么是弹力以及弹力产生的条件，并能在力的知道什么是弹力以及弹力产生的条件，并能在力的图示或力的示意图中正确画出它们的方图示或力的示意图中正确画出它们的方向向4 4. .通过实验探究弹力与形变的关系，知道胡克定律通过实验探究弹力与形变的关系，知道胡克定律，，并能利用其进行有关的计算并能利用其进行有关的计算重点）（重点）一、形变一、形变1.1.形变的概念：形变的概念：物体发生的伸长、缩短、弯曲物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变等变化称为形变2.2.形变的种类：形变的种类：（（1 1）撤去外力后能够恢复原状的）撤去外力后能够恢复原状的物体称为弹性体，弹物体称为弹性体，弹性体发生性体发生的形变叫做弹性形变；的形变叫做弹性形变；（（2 2）撤去外力后不能够恢复原状的形变叫做范性形变撤去外力后不能够恢复原状的形变叫做范性形变3.3.形变的原因：形变的原因：物体受到外力的作用物体受到外力的作用对物体的微小形对物体的微小形变，我们可以想变，我们可以想办法用某种装置办法用某种装置来验证其存在，来验证其存在，下面请同学们观下面请同学们观察玻璃瓶的微小察玻璃瓶的微小形变。

形变放大的放大的思想思想4.4.弹性限度：弹性限度：弹性体的形变达到一定值时，即使撤去弹性体的形变达到一定值时，即使撤去外力，物体也不能再恢复原状，这个值叫弹性限度外力，物体也不能再恢复原状，这个值叫弹性限度二、弹力二、弹力形变的原因是物体受到了形变的原因是物体受到了力力，形变后的物体要恢复原状，，形变后的物体要恢复原状，那么它会对跟它接触的物体那么它会对跟它接触的物体产生什么样的作用产生什么样的作用呢？呢？我们要用较我们要用较大的力才能大的力才能把弓拉紧，把弓拉紧，释放之后，释放之后，箭才能飞速箭才能飞速射出射出1.1.概念概念: :发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力2.2.弹力产生的条件：弹力产生的条件：（（1 1）直接接触）直接接触（（2 2）有弹性形变）有弹性形变缺缺一一不不可可3.3.弹力的方向弹力的方向（（1 1）支撑类）支撑类平面与平面平面与平面平面与曲面平面与曲面木块压在桌面上，使桌木块压在桌面上，使桌面有一向下的形变面有一向下的形变球压在挡板上使挡板发球压在挡板上使挡板发生形变生形变垂直于接触面，垂直于接触面，指向被支持物指向被支持物(2)(2)绳索类绳索类小球的作用使绳子伸长而形变小球的作用使绳子伸长而形变伸长的绳子要恢复原长，就要伸长的绳子要恢复原长，就要对使它伸长的小球产生弹力对使它伸长的小球产生弹力弹力的方向指向绳子收缩的方向弹力的方向指向绳子收缩的方向（（3 3）弹簧类）弹簧类弹簧被拉伸时弹簧被拉伸时弹簧被压缩时弹簧被压缩时弹力沿弹簧收缩的方向弹力沿弹簧收缩的方向弹力沿弹簧伸长的方向弹力沿弹簧伸长的方向弹力的方向总是与物体形变弹力的方向总是与物体形变的趋向相反的趋向相反小球静止在轻杆上小球静止在轻杆上由二力平衡由二力平衡N=GN=G弹力竖直向上所以弹力竖直向上所以轻杆产生的弹力不轻杆产生的弹力不一定沿杆方向一定沿杆方向(4)(4)轻杆类轻杆类例例1.1.如图所示，物体如图所示，物体A A静置于水平静置于水平桌面上，下列关于物体所受作用力桌面上，下列关于物体所受作用力的说法中正确的是的说法中正确的是( (　　 　　) )A.A.桌面受到的压力就是物体的重力桌面受到的压力就是物体的重力B.B.桌面受到的压力是由于它本身发生了微小的形变而桌面受到的压力是由于它本身发生了微小的形变而产生的产生的C C．桌面由于发生了微小形变而对物体产生了垂直于．桌面由于发生了微小形变而对物体产生了垂直于桌面的支持力桌面的支持力D.D.物体由于发生了微小形变而对桌子产生了垂直于桌物体由于发生了微小形变而对桌子产生了垂直于桌面的压力面的压力CDCD4.4.弹力的大小弹力的大小（（1 1）弹力的大小与物体的形变程度的关系）弹力的大小与物体的形变程度的关系弹力的大小与物体弹力的大小与物体的形变程度有关，的形变程度有关，形变越大，弹力形变越大，弹力越大，形变消失，越大，形变消失，弹力随着消失。

弹力随着消失探究弹簧伸长量与弹力的关系探究弹簧伸长量与弹力的关系方法：方法：控制变量法控制变量法实验器材：实验器材：铁架台、下端带挂钩的弹簧、铁架台、下端带挂钩的弹簧、50g50g的钩码的钩码若干、刻度尺等若干、刻度尺等钩码的总钩码的总重力重力 G/NG/N弹簧的总弹簧的总长度长度L/cmL/cm弹簧的总弹簧的总伸长量伸长量ΔΔL /cmL /cm弹簧伸长量与弹力关系：弹簧伸长量与弹力关系：弹力随弹簧伸长量的增加而增加弹力随弹簧伸长量的增加而增加（（2 2）胡克定律）胡克定律①①内容内容 在弹性限度内，弹性体弹力的大小与弹性在弹性限度内，弹性体弹力的大小与弹性体伸长（或缩短）的长度成正比体伸长（或缩短）的长度成正比②②公式公式 F=kxF=kx比例系数比例系数k k叫做叫做劲度系数劲度系数，简称，简称劲度劲度,其单位是其单位是N/m,N/m,大小与弹簧大小与弹簧的材料、形状、长度的材料、形状、长度、、粗细等粗细等有关x x为弹簧长度的为弹簧长度的改变量改变量，，而不是弹簧的长度而不是弹簧的长度例例2.2.一轻弹簧，原长一轻弹簧，原长10cm10cm，劲度系数，劲度系数k=1000N/mk=1000N/m，受，受到到20N20N的拉力作用（仍在弹簧的弹性限度内），求此的拉力作用（仍在弹簧的弹性限度内），求此时弹簧的长度？时弹簧的长度？解：解：已知拉力已知拉力F=20NF=20N，劲度系数，劲度系数k=1000N/mk=1000N/m根据胡克定律根据胡克定律 F=kxF=kx得弹簧的伸长量得弹簧的伸长量x=2 cmx=2 cm又知弹簧的原长又知弹簧的原长L L0 0=10cm=10cm故弹簧的总长度故弹簧的总长度L=LL=L0 0+x=12cm+x=12cm三、知识拓展三、知识拓展1.1.弹力有无的判断弹力有无的判断（（1 1）根据弹力产生的条件直接判断）根据弹力产生的条件直接判断根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．（（2 2）利用假设法判断）利用假设法判断 对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不在，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力．一定存在弹力．M M例如例如. .用细线悬挂的小球与斜面体接用细线悬挂的小球与斜面体接触，细线竖直，小球静止不动，试触，细线竖直，小球静止不动，试判断小球是否受斜面体的弹力作用。

判断小球是否受斜面体的弹力作用分析：分析：图中细线竖直图中细线竖直. .因去掉斜面体，因去掉斜面体，小球的状态不变，故小球不受斜面的小球的状态不变，故小球不受斜面的支持力支持力. .同样的方法，也可判断出球与水平地同样的方法，也可判断出球与水平地面间有弹力与竖直墙壁间无弹力面间有弹力与竖直墙壁间无弹力2.2.几种常见模型中弹力方向的确定几种常见模型中弹力方向的确定弹　力弹　力弹力的方向弹力的方向弹簧两端的弹力弹簧两端的弹力与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向沿绳指向绳收缩的方向面与面接触的弹力面与面接触的弹力垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体点与面接触的弹力点与面接触的弹力过接触点垂直于过接触点的切面而指向受力物体过接触点垂直于过接触点的切面而指向受力物体球与面接触的弹力球与面接触的弹力在接触点与球心连线上，指向受力物体在接触点与球心连线上，指向受力物体球与球接触的弹力球与球接触的弹力垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体杆的弹力杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析例题例题3.3.已知物体已知物体A A均处于静止状态，试分析物体均处于静止状态，试分析物体A A受到受到的弹力。

的弹力A AA AB B A ABAA A四、弹力的应用四、弹力的应用储存能量功能储存能量功能 例如：拉满的弓例如：拉满的弓可用于缓冲减震可用于缓冲减震 例如：火车减震弹簧例如：火车减震弹簧还有自动复位的作用例如：弹簧圆锥破碎机还有自动复位的作用例如：弹簧圆锥破碎机形变形变弹力弹力形形变变与与弹弹力力概念概念种类种类形变原因形变原因产生条件产生条件方向方向有无的判定有无的判定胡克定律胡克定律1.1.下列关于弹力方向的说法正确的是下列关于弹力方向的说法正确的是( )( )A.A.弹力的方向总是垂直于接触面并指向使其发生形变弹力的方向总是垂直于接触面并指向使其发生形变的物体的物体B.B.弹力的方向总是竖直的弹力的方向总是竖直的C.C.弹力的方向总是与形变的趋向相反弹力的方向总是与形变的趋向相反D.D.弹力的方向总与形变的方向一致弹力的方向总与形变的方向一致C C2.2.如图所示，一劲度系数为如图所示，一劲度系数为k k的弹的弹簧，下端悬挂一重物，重物质量簧，下端悬挂一重物，重物质量为为m m，，平衡时物体在平衡时物体在a a位置．现用力将物体位置．现用力将物体由由a a位置向下拉长位置向下拉长x x至至b b位置，则此时位置，则此时弹簧的弹力为弹簧的弹力为( (　　 ) )A A．．kx Bkx B．．mg+kxmg+kxC C．．mg-kx Dmg-kx D．以上说法都不正确．以上说法都不正确B B3.3.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4N4N的物体时，弹簧的物体时，弹簧长度为长度为12cm12cm；挂重为；挂重为6N6N的物体时，弹簧长度为的物体时，弹簧长度为13cm13cm，，则弹簧原长为则弹簧原长为_______cm_______cm，劲度系数为，劲度系数为_______N/m._______N/m.20020010104.4.如右图所示，一小球用两根轻绳悬挂于天花板上，如右图所示，一小球用两根轻绳悬挂于天花板上，球静止，绳球静止，绳1 1倾斜，绳倾斜，绳2 2恰好竖直，则小球所受的作恰好竖直，则小球所受的作用力有用力有( )( )A A．．1 1个　　　个　　　 　　B B．．2 2个个C C．．3 3个个 D D．．4 4个个B B 生活不相信眼泪，惟有不停地奋斗，才能不生活不相信眼泪，惟有不停地奋斗，才能不断地完美。