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文本内容:
.弹力2学习目标[物理观念]了解形变、弹性形变、弹性限度的概念..[物理观念]L2知道弹力产生的原因和条件..[科学思维]知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,3会分析弹力的方向.科学思维]知道影响弹力大小的因素,理解胡克定律,了解科44学研究方法.
一、物体的形变形变定义物体在力的作用下形状或体积会发生变化.1分类
①弹性形变物体在撤去外界的作用力后能够恢复原状.2
②塑性形变当撤去外力后,物体的形变丕能完全恢复原状.弹性限度3如果形变过大,超出一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原状,这个限度叫作弹性限度.
二、弹力及常见的弹力弹力
1.定义发生形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用.1产生条件
①两物体接触;
②发生弹性形变.2弹力的方向与该物体发生的形变方向相反.3常见的弹力
2.压力和支持力方向垂直于支持面而指向被压或被支持的物体.1绳的拉力方向沿着绳而指向绳子收缩的方向.2胡克定律
3.内容在弹性限度内,弹簧弹力厂的大小与弹簧的伸长或缩短量成正比.1x公式F=kx,其中女为弹簧的劲度系数,单位牛顿每米,符号2N/m.弹力F与弹簧的形变量的关系图像形状是过原点的直线.3x思考判断正确的打“,错误的打
1.“X”⑴只要两物体接触就一定产生弹力.X海绵受挤压发生形变,桌面受挤压不会发生形变.2X静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.3J在弹性限度内,两根弹簧被拉长相同的长度,弹力的大小一定相等.4X关于弹性形变的说法,下列说法正确的是
2.物体形状的改变叫做弹性形变A.一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变B.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变C.物体在外力作用下的形变叫做弹性形变D.[外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变,故选项正确.]C C一轻质弹簧原长为在的拉力作用下伸长了弹簧未超出弹性限
3.8cm,4N2cm,度,则该弹簧的劲度系数为A.40m/N B.40N/mC.200m/N D.200N/mF4[由胡克定律可知,弹簧的劲度系数为左=二=而项正确.]D77N/m=200N/m,D3点上_____________________________________弹力有无的判断和弹力方向的确定一铁块放在海绵上,铁块和海绵都发生了形变,从而在它们之间产生了弹力,如图所示.海绵对铁块的支持力是如何产生的?方向怎样?铁块对海绵的压力是怎样产生的?方向怎样?提示海绵对铁块的支持力,是由于海绵的形变产生的,方向竖直向上,铁块对海绵的压力是由于铁块形变产生的,方向竖直向下.弹力的产生条件-
1.两物体相互接触.1接触面之间发生弹性形变.2弹力产生的过程
2.外力作用相互挤压发生弹产生性形等原因或拉伸变「弹力弹力有无的判断方法
3.直接法对于形变比较明显的情况,可以根据弹力产生的条件判断
①物体间1相互接触;
②发生弹性形变.两个条件必须同时满足才有弹力产生.⑵假设法要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用,可假设将此处与物体接触的其他物体去掉,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.⑶根据物体的运动状态判断看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.利用力的作用效果分析如果相互接触的物体间存在弹力,则必有相应的作用4效果,或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定弹力的有无.特别提醒判断弹力有无时应灵活选用判断方法,当直接法不易判断时,可考虑运动状态判断法.与形变方向的关系
4.发生弹性形变的物体,由于恢复原状产生弹力,所以弹力的方向由施力物体形变的方向决定,弹力的方向总与施力物体形变的方向相反.几种常见弹力的方向如下表
5.类型方向图示面与面垂直接触面点与面过点垂直于面接触点与点垂直于切面I轻绳沿绳指向绳收缩方向〃〃〃N./轻杆可沿杆2方向收缩方向伸*可不沿杆轻弹簧沿弹簧形变的反方向收缩方向伸长方向特别提醒()一个物体对另一物体的作用力不一定垂直于接触面,但一个物1体对另一物体的支持力一定垂直于接触面.⑵轻杆的弹力方向较为复杂,一般根据物体的运动状态结合平衡条件确定.【例】请在图中画出杆或球所受的弹力.1甲乙丙丁甲图中杆靠在墙上;乙图中杆放在半球形的槽中;丙图中球用细线悬挂在竖直墙上;丁图中点、、都可能是球的重心位置,点是球心,、、点在同一竖直1232123线上.思路点拨
①当面(或曲面)接触,弹力垂直于面.
②绳上弹力沿绳并指向绳收缩方向.
③与球面接触的弹力方向延长线或反向延长线过球心.[解析]甲图中杆在重力作用下对、两处都产生挤压作用,故、区两处对A3A杆都有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直,如图所示.1乙图中杆对、两处都有挤压作用,因处为曲面,处为支撑点,所以处C C弹力垂直于圆弧切面指向球心,处弹力垂直于杆斜向上,如图所示.2丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直,绳子对球的弹力沿绳子向上,如图所示.3丁图中当重心不在球心处时,弹力作用线也必通过球心,如图所示.应注意不要4错误地认为弹力作用线必定通过球的重心.[答案]见解析图判断弹力方向的步骤()确定物体之间弹力作用的类型.()确定产生弹力的物体.()找出使物体123发生形变的外力方向.()确定物体形变的方向.()确定物体产生的弹力方向.45[跟进训练]训练角度弹力的有无1如图所示各种情况下,、》两者间一定有弹力的是()
1.[假设中两球间有弹力,则小球将向两边运动,与题矛盾,故、间无弹力,B A05错误;假设中两球间无弹力,则两个小球都将向下摆动,与题矛盾,说明、b间A Ba有弹力,正确;假设中〃、力间有弹力,则受力不平衡,故、b间无弹力,B Ca C错误;假设中力对“球有弹力,方向必定水平向右,则球共受三个力竖直向下DQ的重力、竖直向上的拉力和水平向右的弹力,三个力的合力不可能为零,则小球“不可能处于静止状态,与题矛盾,故间一定无弹力,错误.]D训练角度弹力的方向2一杆搁在矮墙上,关于杆受到的弹力的方向,图中画得正确的是()[支持
2.D力、压力的方向都应当垂直于接触面,故只有选项正确.]陵,^D探究弹簧弹力与形变量的关系
一、实验步骤将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态
1.时的长度即原长.L如图所示,在弹簧下端挂质量为%的钩码,测出此时弹簧的长度小记录如和
2.Zi.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录机、机、机、、…和
3.234m
5、卜、….相应的弹簧长度、、14,,23计算出每次弹簧的伸长量一⑹和弹簧受到的拉力尸(尸并将
4.x(x=1=mg),数据填入表格.1234567F/N0Z/cmx/cm0
二、数据处理以弹力网大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量为横
1.x。