31探究形变与弹力的关系(上课)

1-751探究形变与弹力的关系21、力的定义：力是物体之间的相互作用。2、力的特性：物质性力不能离开物体而单独存在相互性一个物体如果是施力物体，它也一定是受力物体同时性一个物体受到力的作用的同时，对另外一个物体施加力的作用复习33、力的三要素：大小、方向、作用点4、力的作用效果：（1）改变物体的运动状态（2）改变物体的形状力的产生是否需要直接接触?磁铁形变——物体形状和体积发生变化简称为形变。【请带着以下问题阅读教材P50~51并回答】1.什么是形变？是什么原因导致了形变？2.常见的形变有哪些形式？3.怎样理解弹性限度？4.你能细致叙述弹力产生的过程吗？第一节探究形变与弹力的关系5一、形变和形变的类型【形变】凡物体受到外力而发生形状变化谓之“形变”。形变的种类有：（1）压缩形变（2）拉伸形变（3）弯曲形变（4）扭曲形变6物体的形变一般可以分为：认识形变拉伸形变压缩形变弯曲形变扭曲形变1.常见的形变①压缩形变②拉伸形变③弯曲形变④扭曲形变2.形变的产生原因——外力的作用（力的作用效果之一）【说明】在外力的作用下，任何物体都会发生形变一.认识形变——物体形状和体积发生变化简称为形变。3.微小形变的观察：①通过光线“放大”形变②通过液柱高度变化“放大”形变8任何物体在外力的作用下都会形变，只是一些形变很微小。9105.形变的类型：①弹性形变——撤去外力后，物体能完全恢复原状。②非弹性形变——撤去外力后，物体不能完全恢复原状。（也称为：塑性形变或范性形变）11弹性——物体具有（形变后）恢复原状的性质称为弹性。形变过大，超过一定限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复原来的形状。这个限度叫做弹性限度【注意】“弹性限度内”=“弹性形变”12弹力产生条件（1）直接接触二.探究弹力——弹力是伴随着物体的形变而产生的。1.弹力——产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，这种力称为弹力。弹力的施力物体与受力物体弹力的施力物体是发生形变的物体受力物体是阻碍其恢复原状的物体（2）发生弹性形变（挤压）2.弹力的产生过程：①外力作用在物体上②受力物体发生弹性形变③发生弹性形变的物体恢复形变④恢复形变过程中对施加外力作用的物体有弹力作用【小贴士】弹力的产生与历史经验的吻合哪里有压迫，哪里就有反抗，压迫越深重，反抗就越强烈。弹力产生的条件3.常见的弹力表现（只要符合弹力产生特征的力都归属于弹力）①物体间的压力②物体间的支持力③绳子的拉力……①物体间的压力——垂直于支持面，指向被压的物体；②物体间的支持力——垂直于支持面，指向被支持的物体。③绳子的拉力——沿绳子走向，指向绳子收缩的方向；4.弹力的矢量性（方向）弹力的方向：与物体形变的方向相反，或者说与使物体发生形变的外力方向相反。153.弹力的方向:xF—支持力F—拉力16二、弹性形变和非弹性形变（范性形变）17弹力的方向：①压力和支持力F1：压力F2：支持力F2F1结论：压力和支持力均为弹力，方向垂直于支持面指向被压或被支持的物体。18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F1F1F2F219②绳子的拉力F1：绳子对电灯的拉力F2：电灯对绳子的拉力F1F2结论：绳子的的拉力是弹力，方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。20判断下列支持面对物体弹力的方向平面与平面接触，弹力垂直平面。点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切面。（相当于点与点）21判断下列支持面对物体弹力的方向点和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面点和线接触，弹力通过接触点垂直于线22轻绳与轻杆受力特点轻绳的含义：不计质量的柔软的绳子。轻绳的受力特点：1、只能拉不能压；2、轻绳的拉力一定沿绳方向；3、同一根绳子张力处处相等。23轻绳与轻杆受力特点轻杆的含义：不计质量不发生形变的杆轻杆受力特点：1、可拉可压；2、杆所受的力不一定沿杆的方向；24绳子的弹力和杆弹的力方向前面我们着重学习了弹力方向的判断；注意：轻绳产生的弹力方向为沿绳且指向绳的收缩方向；轻杆的弹力方向可能任意，只要满足受力平衡条件即可.结语：25弹力有无的判断对于微小形变，用假设推理法AB光滑水平面并排放着静止的木块A、B以B为研究对象，B受力：假设A、B间有弹力GN地NA→BB不可能静止，所以A、B间没有弹力假设法一：假设物体间存在弹力，看看物体的运动状态是否与题意相同；相同则说明存在弹力；不同，则无弹力26弹力有无的判断判断球与斜面间有无弹力假设球与斜面间有弹力以球为研究对象，球受力：GTN斜面→球球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力27假设二：假设其中一个不存在，看看另外一个的运动状态是否会发生改变(也可称为搬家法)：假如运动状态变了，则它们之间肯定存在弹力；假如不变则没有弹力28弹力有无的判断方法：1、假设法：假设撤掉被接触的物体，若物体的平衡状态没有被破坏，则说明接触面上无相互作用的弹力，反之弹力存在。2、运动状态分析法：联系物体的运动状态来分析，如果不受此弹力物体已经平衡，有此弹力物体不可能平衡，表明物体不存在此弹力。29例：画出下列物体所受到的所有弹力。30胡克定律实验探究：探究形变量与弹力的关系：31(1)形变的测量0LLx0xLL形变32F----拉力G----重力即:弹簧对物体的弹力大小等于物体的重力大小.当物体静止时,根据二力平衡条件,得:F=G=mg(2)弹力的测量334．弹力的大小34探究弹簧的形变与弹力的关系：0L1L2L称为弹簧的原长0Lx2x学习任务四：胡克定律35x2x实际上，弹簧的弹力与弹簧发生的形变量成正比!,这就是胡克定律。xFkx式子中的k称为劲度系数0xLL36实验与探究（演示课本52页图3-1-7及完成表3-1-1实验数据记录表）三.探究弹力与形变的定量关系实验次数物体的中重力G/N弹簧的长度L/cm弹簧的伸长量L/cm弹力的大小F/N12337◆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.即:F=kx★k--------弹簧的劲度系数;单位:N/m,“牛顿每米”★不同的弹簧,其劲度系数不同,即K值不同.★影响k的因素：材料、粗细、长度、匝数······★胡克定律通常用来计算弹簧弹力的大小。38四、力的表示：力的示意图及力的图示1、力的示意图2、力的图示39力的图示:1.先确定要研究物体的作用点.2.从作用点沿力的方向画一直线,用合理的标度确定线段的长度,并加注刻度.3.标出箭头,表示力的方向.物体重为2kg,画出地面对物体支持力的图示.F10N方向大小作用点搞掂！！40弹力概念:产生条件:弹力的方向:弹力的大小:发生形变的物体,要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用两个物体要相互接触发生弹性形变(挤压)压力或支持力的方向总是垂直于支持面(或切面)而指向被压或者被支持的物体绳子的拉里方向总是沿着绳子收缩的方向跟物体的形变量有关,形变越大,弹力越大弹簧弹力大小,可由胡克定律计算:F=kx41例：书放在水平桌面上，桌面会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（）A.书的形变B.桌面的形变C.书和桌面的形变D.书受到的重力A421、一汽车停放在水平地面上，下列说法正确的是：A、汽车受到向上的弹力，是因为汽车发生了向上的形变。B、汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了向下的形变。C、地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了向上的形变。D、地面受到向下的弹力，是因为地面发生了向下的形变。BC432、下列说法错误的是（）A、通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力B、压力和支持力总是垂直于接触面C、轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向重合D、轻绳一端所受弹力的作用线一定与轻绳重合C44课时作业1．关于弹力的产生，下列说法正确的是()A．只要两物体接触就一定产生弹力B．只要两物体相互吸引就一定产生弹力C．只要物体发生形变就一定有弹力产生D．只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用解析根据弹力的产生条件，接触和发生弹性形变缺一不可．A、C都只是弹力产生条件的一个方面，而B只说是“有相互吸引”，只能证明有力存在，不一定产生弹力，故选D.D452．关于胡克定律，下列说法错误的是()A．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比B．由k＝Fx可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量x成反比C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小B463．如图11所示，两个弹簧质量不计，两个小球的重力均为2N，则A、B两弹簧在静止时的弹力分别是()A．2N,2NB．4N,4NC．2N,4ND．4N,2N图11D474．如图12所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是()A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上图12BC485．如图13所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重G＝5N，当装置稳定时弹簧秤A和B的读数分别为()图13A．5N,0B．5N,10NC．5N,5ND．10N,5NC49解析弹簧秤的示数即为弹簧秤所承受的力的大小，图中无论弹簧秤的右端是固定在支架上还是挂上重物，其作用效果是相同的，弹簧秤承受的力都等于物体的重力．答案C506．如图14所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个质量为m＝0.2kg的小球，小球处于静止状态，弹性杆对小球的弹力为()A．大小为2N，方向平行于斜面向上B．大小为1N，方向平行于斜面向上C．大小为2N，方向垂直于斜面向上D．大小为2N，方向竖直向上图14解析球受重力G和弹力N，由二力平衡条件可知，杆对球的弹力方向与重力方向相反，竖直向上，大小N＝G＝mg＝2N，故D正确．D517.如图10所示，摩擦及绳子、滑轮的质量均不计，物体A重4N，物体B重1N，以下说法正确的是()A．地面对A的支持力是3NB．测力计的读数为2NC．物体A受到地面的支持力为2ND．测力计示数为3N图10AB52解析向上拉A的力应等于B的重力1N，这样A受三个力的作用：地球对A向下的重力为4N，向上的绳子的拉力为1N，地面对A的支持力应竖直向上为3N，故A正确，而C错误；而测力计的示数应为两绳子向下的拉力之和，都等于B的重力，故应为2N，所以B正确，而D错误．答案AB