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第三章 相互作用
第一节 弹力
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1.形变
2.弹力
3.弹力的方向
4.弹力有无的判断
5.弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系
6.胡克定律
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力的作用效果：
（1）使物体的运动状态发生改变 。
（2）使物体发生形变。
形变
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生活中常见的形变
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撑杆跳
拉力器
橡皮泥
足球
形变
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1.定义：把物体发生形状或体积的变化称为形变。
2.分类：
①弹性形变：停止用力后物体能完全恢复原状的形变叫做弹性形变。
物体具有恢复原状的性质称为弹性。
对于弹性形变，如果外力过大，撤去外力后，物体形状不能完全恢复，我们称这种现象为超过了物体的弹性限度。
②停止用力后，物体不能恢复原状的形变叫作范性形变。
形变的分类
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当我们按压桌子时，桌子发生形变了吗？
微小放大法
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弹力
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弹力
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1.发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力称为弹力。
2.弹力产生条件：
① 直接接触
② 发生弹性形变
3.常见的弹力：平时所说的压力、支持力、拉力都是弹力。
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2.用力拉弹簧，手受到弹簧的一个拉力F，这个力是如何产生的？
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1.物体置于桌面上，物体受的支持力、桌面受的压力是如何产生的？
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3.用绳悬挂空中的物体，物体受的拉力，绳受的拉力是如何产生的？
弹力的方向
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弹力的方向
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接触物体恢复原状的方向
常见弹力的方向
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类型
方向
示意图
接触方式
面与面
垂直于接触面
点与面
过点垂直于面
常见弹力的方向
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类型
方向
示意图
接触方式
点与点
垂直于切面
轻绳
沿绳收缩方向
常见弹力的方向
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类型
方向
示意图
轻杆
可沿杆
可不沿杆
轻质弹簧
沿弹簧形变的反方向
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请在下图中画出物体A所受的弹力示意图。
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请在下图中画出物体A所受的弹力示意图。
弹力有无的判断
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条件法
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根据弹力产生的两个条件判断是否存在弹力。此法多用来判断发生明显形变的情况(如弹簧、橡皮条等)。
假设法
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可以假设将与物体接触的另一物体撤去，看物体还能否保持原来的状态。若能，则无弹力；若不能，则有弹力。
状态法
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因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力。
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在下面四幅图所示的情况中，各接触面均光滑，则P、Q之间一定存在弹力的是(　　)
C
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我们已经研究了弹力的有无，弹力的方向，那么弹力的大小是多少呢？
探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系
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1.实验目的
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(1) 探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系。(2) 学会用列表法、图象法、函数法处理实验数据。
2.实验原理
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弹簧弹力与所悬挂钩码重力二力平衡，弹簧原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出，其伸长量可以用弹簧的长度减去原长来求得。
实验器材：铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸
3.实验步骤
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(1) 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时的长度l0，即原长。
(2) 如下图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测出弹簧的总长L并计算钩码的重力，填写在记录表格里。
(3) 改变所挂钩码的质量，重复上步的实验过程多次。
记录表格
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{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验次数
钩码的重力Ｇ／Ｎ
弹簧的长度Ｌ／ｃｍ
弹簧的伸长量ｘ／ｃｍ
弹力的大小Ｆ／Ｎ
弹簧原长：L0＝ cm
4.数据处理
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(1) 用公式x＝L－L0计算出弹簧各次的伸长量，填入上表。
(2) 以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图。连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。
4.数据处理
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(3) 以弹簧伸长量为自变量，写出图像所代表的函数。
(4) 得出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，研究并解释函数表达式中常数的物理意义。
5.误差分析
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(1) 由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，故存在较大的测量误差。
(2) 当未放重物时，弹簧在自身重力的作用下，有一个伸长量，在作图线时，图线与x轴有一截距。
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某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。① 将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在__竖直_方向（填“水平”或“竖直”）② 弹簧自然悬挂，待弹簧_稳定不动_时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：
代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值（cm）
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
表中有一个数值记录不规范，代表符号为_L3_。由表可知所用刻度尺的最小分度为_毫米_。
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③ 如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，
横轴是弹簧长度与__L0_的差值（填“L0或Lx”）。
④ 由图可知弹簧的劲度系数为__500_N/m。
胡克定律
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弹力的大小
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1.决定弹簧弹力大小的因素：①弹簧本身结构（材料、长度、粗细、匝数等）
②弹簧形变的大小，形变越大，弹力越大。形变为零，弹力为零。
胡克定律
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在弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧伸长（或缩短）的长度成正比， 即： F=kx ??
k为弹簧的劲度系数，单位是N/m。反映弹簧的软硬程度，大小由弹簧本身的物理条件（材料、长度、截面积等）决定。
x为弹簧伸长或压缩的长度x=lx?l0
l0为弹簧的自然长度，lx为弹簧形变后的长度。
?
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一根轻弹簧，原长20cm，竖直悬挂着，当用15N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长24cm。若把它竖立在水平桌面上，用30N的力竖直向下压时，弹簧长多少？
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如图为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，试由图线确定：
(1)弹簧的原长；
(2)弹簧的劲度系数；
(3)弹簧伸长15 cm时，弹力大小。
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如图，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数都为k＝4×102 N/m，悬挂重物的质量分别为m1＝2 kg，m2＝4 kg，取g＝10 m/s2，则静止时S1、S2的伸长量分别为(　　)
A．5 cm，10 cm　　　　 B．10 cm，5 cm
C．15 cm，10 cm D．10 cm，15 cm
D
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1.形变
2.弹力
3.弹力的方向
4.弹力有无的判断
5.弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系
6.胡克定律

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