必修研究形变和弹力之间的关系(粤教版).PPT

第三章研究物体间的相互作用 第一节探究形变与弹力的关系 回顾力的三要素 1、力的大小 2、力的方向 3、力的作用点 一、认识形变 形变：物体的形状发生变化。 压缩形变、拉伸形变、弯曲形变和 扭曲形变 弹性形变：物体在受到外力作用后都会产生形变，撤去外力后，物体能完全恢复原状的形变。 弹性：能恢复原状的性质。 弹性限度：形变过大，超过一定限度，物体的形状不能完全恢复，此限度为弹性限度。 为什么在撤去了外力后，物体会恢复原状呢？ 弹力：发生了弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用。 有哪些常见的弹力：压力，支持力，拉力 弹力产生的原因 施力物体的形变还是受力物体的形变？ 例1 判断图中小球是否受到弹力作用，若受到弹力，请指出其施力物体。 假设法： 假设将在此处与物体接触的物体去掉，看物体是否在该位置保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用；否则有弹力作用. 例2 图中小车向右做匀速直线运动。小球A是否受到弹力作用，若受到弹力，请指出其施力物体。 根据物体的运动状态来判断： 除了要研究的弹力外，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律（目前主要应用二力平衡的规律），若满足，则无弹力存在；若不满足，则有弹力存在. 判断有无弹力的方法 1、直接法： 对于形变比较明显的情况，根据弹力产生的条件判断 （1）物体间是否相互接触； （2）发生弹性形变。 2、假设法： 3、根据物体的运动状态判断 如下图所示，分析AB受到的弹力，并画出示意图。 (2) (3) 杆的弹力方向 弹簧的弹力方向 胡克定律 胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹 力F的大小与弹簧的伸长（或缩短）量x成正比。 2、公式的适用条件 弹簧、橡皮筋等线性材料 3、统一单位：注意k的国际单位是：N/m。 4、成立条件：在弹性限度内。 5、应用：F=kx 三.弹力大小的计算 1、应用胡克定律F=kx求解. 2、除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解. 【典例3】（2011·宿州高一检测）如图 所示，A、B是两个相同的轻弹簧，原长 都是l0 =10 cm，劲度系数k=500 N/m,如 果图中悬挂的两个物体质量均为m，现测 得两个弹簧的总长为26 cm，则物体的质 量m是多少？（取g=10 N/kg） 6.弹力与弹簧伸长量的关系图象表示 无论是应用胡克定律计算弹簧的弹力大小还是判断弹簧的弹力方向，都要注意弹簧是被拉伸，还是被压缩. （1）标度的选取应根据力的大小合理设计.一般情况下，线段应取2～5段整数段标度的长度. （2）画同一物体受到的不同的力时要用同一标度. 【典例4】图甲、乙中A的重量均为10 N，画出它们所受重力的图示. 【解题指导】作力的图示的思路是： * * 桌子放上书后有没 产生形变？ 分类: 二、弹性和弹性限度 弹力产生的原因？ 铁块受到弹力的作 用是因为铁块发生 了弹性形变还是海 绵有弹性形变？ F 弹力产生的原因是施力物体产生了弹性形变。 是不是相互接触的物体之间都有弹力作用呢？ 甲图中的小球是没有受到弹力 的，乙和丙图都受到弹力作用。 G 例3(1)分析书放在桌面或倾斜木板上时, 书和木板所受的弹力 书 木板 书 板 F1 F1 F2 F2 弹力的方向如何确定？ 面和面接触，弹力的方向是垂直于接触面 指向受力物体。 F 例3 (2)分析球受到的弹力的方向 点和面接触的时候，弹力 的方向是过点垂直接触面 指向受力物体。 例3 (3)分析球受到的弹力的方向 F 点和点接触时，弹力的 方向是垂直于切面指向 受力物体。 (1) A 绳子的拉力方向 绳对小球的拉力 （弹力）方向？ 沿绳子指向绳子收缩的方向 T F F G G G 点与点 点与面 面与面 接触方式 图示 方向 类型 垂直公共 接触面 过点垂 直于面 垂直于 切面 轻 杆 轻绳 沿绳指向绳子 的收缩方向 可沿杆 可不沿杆 F=kx 1、明确各个物理量 1）弹簧的形变量x：弹簧伸长（或缩短）的长度，不是弹簧的原长. 2）劲度系数k:反映了弹簧的“软”、“硬”程度，由弹簧本身的性质决定。