形变与弹力课件-教科版.ppt

,第三章 相互作用,4.2 形变与弹力,复习回顾,1.力及力的作用效果,2.重力的产生原因、大小、方向,3.重心的影响因素,4.画出下列小球A所受重力的图示和灯B所受拉力的示意图,一、接触力,1、接触力：物体与物体直接接触才发生的力。通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是接触力。2、接触力按性质可分为：弹力和摩擦力3、本质：都是由电磁相互作用引起的。,二、弹力：,（一）、形变：1.定义：物体在力的作用下发生的形状或体积改变 拍球、射箭、撑杆跳、蹦蹦床、跳水 2.分类（1）弹性形变：在形变后能够恢复原状，这种形变叫弹性形变（2）非弹性形变：在形变后不能回复到原来形状的形变,有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小。一切物体受到外力作用都要发生形变,显示微小形变的观察（一）,（二）、弹性限度：,如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。,思考：运动员利用撑杆的目的是什么？,什么是弹力、它是如何产生的，它的大小、方向如何？这节课我们就来探究这些问题。,伊辛巴耶娃,（1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。,思考：什么情况下才有弹力存在？,（2）条件：,注:支持力、压力、拉力、推力等都属于弹力,（三）.弹力,直接接触发生弹性形变,练习,注:可用假设法判断有没有弹力,（3）弹力的方向：,有平面或公切面时：,绳子产生的弹力方向：,弹簧产生的弹力方向：,展,弹力方向垂直于平面或公切面、与受力物体的形变方向相同。,沿绳子收缩方向,沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。,展,展,（4）弹力的大小：,弹性形变越大、弹力越大、形变消失，弹力也随之消失,三.几种常见的弹力 1.压力和支持力,放在水平桌面上的物体，在重力作用与桌面互相接触，使物体和桌面同时发生了微小的形变，如图：,物体对桌面的压力,桌面对物体的支持力,可见，压力和支持力都是弹力。,压力和支持力的方向：垂直于接触面指向被 压或被支持的物体。,2.拉力,挂在绳下的物体，在重力的作用下拉紧绳子，使物体和绳子同时发生微小的形变。,物体对绳子的拉力,绳子对物体的拉力,可见，拉力也是弹力。,拉力的方向：绳子对物体的拉力是沿着绳并且指向绳收缩的方向。,3、各种接触面间的弹力方向判断,（1）、曲面与平面接触,曲面与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,（2）、点与平面接触,点与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,光滑斜面,各种接触面间的弹力方向判断,（3）、曲面与曲面接触,曲面与曲面间弹力方向：,与过接触点的公切面垂直并指向受力物体,各种接触面间的弹力方向判断,四、胡克定律：,1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。2、公式：F k x 其中：k弹簧的劲度系数 单位：牛顿每米，符号N/m x弹簧伸长（或缩短）的长度,这个规律是由英国科学家胡克发现的，叫做胡克定律（Hooke law),展,弹力练习题,1接触力、弹性形变和弹力(1)物体在力的作用下 或 发生改变，叫做形变一切物体都能发生形变有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做.(2)弹力的定义：发生 的物体由于要，对与它 的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力(3)弹力产生的条件：物体间要；物体间要相互挤压而发生.,形状,体积,弹性形变,弹性形变,恢复原状,接触,接触,弹性性变,2弹力的方向压力和支持力的方向都，绳的拉力的方向 的方向3胡克定律(1)弹力的大小跟形变的 有关，形变越，弹力也越大，形变，弹力随之消失(2)胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力跟 成正比，即，式中k为弹簧的劲度系数，单位是，符号用 表示(3)胡克定律表达式的适用条件：.,垂直于接触面,沿绳要收缩,大小,为零,形变量,Fkx,牛每米,N/m,弹性限度内,大,4、下列说法正确的是：A、同学们坐在椅子上学习，椅子不形变，所以大家没受到弹力；B、汽车行驶在松软的地上，地受到向下的弹力，是因为地发生形变而下陷；C、汽车行驶在水泥路上，轮胎发生形变从而产生对地面的压力；D、汽车越重，对地面的压力越大，所以压力就是重力。,C,6、下列关于弹力产生的条件说法正确的是：A、只要两个物体接触就会产生弹力；B、只要物体相互吸引就会产生弹力；C、只要物体发生形变就会产生弹力；D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。,5、下列关于弹力的说法不正确是？A、只要两个物体接触就一定能产生弹力B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力 D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面,A,D,7、关于胡克定律F=kx中的x，下列说法正确的是？A、x是弹簧伸长后或压缩后的长度B、x是弹簧原来的长度C、x是弹簧变化（伸长或压缩）的长度D、x是弹簧原长加后来的长度,胡克定律的应用,8.如右图所示，一劲度系数为k的弹簧，下端悬挂一重物，重物质量,为m，平衡时物体在a位置现用力将物体由a向下拉长x至b位置，则此时弹簧的弹力为()AkxBmgkxCmgkxD以上说法都不正确,【解析】公式法：本题中给出的x并非在原长基础上的形变量，因此，弹力Fkx.开始时，物体在位置a静止，此时弹力与重力相等，即F1mg，由Fkx知，弹簧伸长量x1.又因为拉力使弹簧又伸长了x，则弹簧总的形变量为x1x x.故弹簧弹力为k mgkx.巧解法：根据推论式Fkx，得Fkx.物体在外力作用下又伸长x时，拉力的大小为Fkx.考虑到弹簧原来的弹力为mg，故后来弹簧弹力为mgkx.【答案】B【误区警示】运用胡克定律时，一定要注意公式Fkx中x为弹簧的形变量，而非总长度且弹簧受到的力是拉力和压力时，表达式是不同的,9.如右图所示，A、B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，有可能是()A1 N和6 NB5 N和6 NC1 N和2 N D5 N和2 N【解析】弹簧的弹力为2 N，有两种可能的情形，拉伸或压缩状态(1)拉伸状态，由A、B受力平衡可知，D正确(2)压缩状态，同理可知，A正确【答案】AD,按下列要求画出图48中弹力的方向：,(1)搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在A、B两处受到的弹力；,例题：,(2)搁在光滑半球形槽内的棒在C、D两处受到的弹力；,弹力有无的判断：,(1)隔离法：,把相互接触的两物体隔离开来，看看隔离开后的受力物体的运动状态有没有影响，有影响则两物体之间有弹力，反之则没有,V,(2)假设法：,对于接触面之间是否有弹力，可先假设弹力存在，然后受力分析，若受力不平衡，则弹力不存在。,G,F1,例 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a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a的重心位于球心，b、c的重心位于球心的正上方和正下方，如下图所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的,【指点迷津】相互作用的物体属于点接触，弹力的方向与过接触点的切面垂直，且指向球心，与重心位置无关，故三种情况下弹力方向是一致的P、Q两点弹力方向的判定不要受重心位置不同的影响，应由基本方法制定【答案】如下图所示，三种情况下弹力方向都过球心,思考题：1、下列各图中A物体在O点是否受弹力？,2、杆的弹力的方向一定沿杆的方向吗？,小结,一、弹力产生条件：直接接触 发生弹性形变二、弹力方向 1、压力和支持力：方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。2、拉力：绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向三、胡克定律,一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长为20cm，对其施加30N的压力时，其长为14cm，则该弹簧自然长度为多少cm？其劲度系数为多少N/m？,课 堂 检 测,例：如图，下列a、b两物体间一定有弹力的是（）,B,A,C,B,D,b,假设法,返回,讨论：下列、三个物体间的弹力方向,返回,讨论：下列绳子产生的弹力方向,结论：绳子产生的弹力方向沿绳子收缩方向,返回,讨论：下列弹簧产生的弹力方向,结论：沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。,返回,思考：如何用弹簧秤测量物体的重力？如果将弹簧秤换为弹簧，弹簧的弹力与物体的重力有什么关系？为什么？,返回,有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。,