3.2 弹力.ppt

1、 一、弹性形变和弹力一、弹性形变和弹力 一、弹性形变和弹力一、弹性形变和弹力 1、形变形变：物体：物体在在力力的作用下的作用下形状形状 或或体积体积发生改变。发生改变。 一、弹性形变和弹力一、弹性形变和弹力 1、形变形变：物体：物体在在力力的作用下的作用下形状形状 或或体积体积发生改变。发生改变。 弹性形变弹性形变：外力撤消后能恢复形变：外力撤消后能恢复形变 非弹性形变非弹性形变：外力撤消后不能恢复形变外力撤消后不能恢复形变 弹性限度：弹性限度：弹性形变的最大程度弹性形变的最大程度 2、弹力弹力 2、弹力弹力 产生产生： 发生发生弹性形变弹性形变的物体要的物体要恢复原状恢复原状，对，对 与它与

2、它接触接触的物体产生力的作用。的物体产生力的作用。 2、弹力弹力 产生产生： 发生发生弹性形变弹性形变的物体要的物体要恢复原状恢复原状，对，对 与它与它接触接触的物体产生力的作用。的物体产生力的作用。 产生条件产生条件： 2、弹力弹力 产生产生： 发生发生弹性形变弹性形变的物体要的物体要恢复原状恢复原状，对，对 与它与它接触接触的物体产生力的作用。的物体产生力的作用。 产生条件产生条件： 直接直接接触接触 2、弹力弹力 产生产生： 发生发生弹性形变弹性形变的物体要的物体要恢复原状恢复原状，对，对 与它与它接触接触的物体产生力的作用。的物体产生力的作用。 产生条件产生条件： 直接直接接触接触 发

3、生发生弹性形变弹性形变 注：一切物体在力的作用下都会发生形变注：一切物体在力的作用下都会发生形变 放大微小形变的两种方法：放大微小形变的两种方法：P54、P56 三、几种弹力三、几种弹力 1.支支持持面的弹力面的弹力 三、几种弹力三、几种弹力 （1）压力压力 1.支支持持面的弹力面的弹力 三、几种弹力三、几种弹力 （1）压力压力 1.支支持持面的弹力面的弹力 三、几种弹力三、几种弹力 （1）压力压力 1.支支持持面的弹力面的弹力 三、几种弹力三、几种弹力 （1）压力压力 1.支支持持面的弹力面的弹力 三、几种弹力三、几种弹力 （1）压力压力 1.支支持持面的弹力面的弹力 物体形变物体形变 三、

4、几种弹力三、几种弹力 （1）压力压力 1.支支持持面的弹力面的弹力 物体形变物体形变 FN 三、几种弹力三、几种弹力 （1）压力压力 1.支支持持面的弹力面的弹力 物体形变物体形变 FN 桌面受到压力桌面受到压力 三、几种弹力三、几种弹力 （1）压力压力 1.支支持持面的弹力面的弹力 F1 F1 F1 （2）支持力支持力 （2）支持力支持力 （2）支持力支持力 （2）支持力支持力 桌面形变桌面形变 （2）支持力支持力 桌面形变桌面形变 FN （2）支持力支持力 桌面形变桌面形变 物体受到支持力物体受到支持力 FN （2）支持力支持力 F2 F2 F2 压力、支持力的方向压力、支持力的方向 F1

5、 F2 压力、支持力的方向压力、支持力的方向 F1 F2 压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体， 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。 压力、支持力的方向压力、支持力的方向 F1 F2 压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体， 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。 压力、支持力的方向：压力、支持力的方向：压力、支持力的方向：压力、支持力的方向： 总是垂直接触面总是垂直接触面总是垂

6、直接触面总是垂直接触面而而而而指向受力物体指向受力物体指向受力物体指向受力物体 各种接触面之间的弹力方向判断各种接触面之间的弹力方向判断 （1）曲面曲面与与平面平面间弹力方向间弹力方向 各种接触面之间的弹力方向判断各种接触面之间的弹力方向判断 （1）曲面曲面与与平面平面间弹力方向间弹力方向 各种接触面之间的弹力方向判断各种接触面之间的弹力方向判断 F （1）曲面曲面与与平面平面间弹力方向间弹力方向 各种接触面之间的弹力方向判断各种接触面之间的弹力方向判断 F （1）曲面曲面与与平面平面间弹力方向间弹力方向 各种接触面之间的弹力方向判断各种接触面之间的弹力方向判断 F F1 （1）曲面曲面与与平

7、面平面间弹力方向间弹力方向 各种接触面之间的弹力方向判断各种接触面之间的弹力方向判断 F F2 F1 （1）曲面曲面与与平面平面间弹力方向间弹力方向 各种接触面之间的弹力方向判断各种接触面之间的弹力方向判断 （2）点点与与平面平面间弹力方向间弹力方向 （2）点点与与平面平面间弹力方向间弹力方向 光滑斜面光滑斜面 F1 （2）点点与与平面平面间弹力方向间弹力方向 光滑斜面光滑斜面 F2 F1 （2）点点与与平面平面间弹力方向间弹力方向 光滑斜面光滑斜面 F2 F1 （2）点点与与平面平面间弹力方向间弹力方向 光滑斜面光滑斜面 A B F2 F1 （2）点点与与平面平面间弹力方向间弹力方向 光滑斜

8、面光滑斜面 A B FA F2 F1 （2）点点与与平面平面间弹力方向间弹力方向 光滑斜面光滑斜面 A B FA FB （3）曲面曲面与与曲面曲面之间弹力方向之间弹力方向 （3）曲面曲面与与曲面曲面之间弹力方向之间弹力方向 半球形的碗半球形的碗 （3）曲面曲面与与曲面曲面之间弹力方向之间弹力方向 半球形的碗半球形的碗 （3）曲面曲面与与曲面曲面之间弹力方向之间弹力方向 半球形的碗半球形的碗 F （3）曲面曲面与与曲面曲面之间弹力方向之间弹力方向 半球形的碗半球形的碗 F A B （3）曲面曲面与与曲面曲面之间弹力方向之间弹力方向 半球形的碗半球形的碗 F A B F （3）曲面曲面与与曲面曲面

9、之间弹力方向之间弹力方向 半球形的碗半球形的碗 F A B F （3）曲面曲面与与曲面曲面之间弹力方向之间弹力方向 半球形的碗半球形的碗 F A B F FB对 对A 过接触点过接触点垂直接触面垂直接触面(平面或公切面平面或公切面)指指 向受力物体向受力物体 各种接触面间弹力方向的判断各种接触面间弹力方向的判断 与物体与物体形变的方向形变的方向相反相反（或与物体（或与物体恢复形变恢复形变的的 方向方向相同相同）或与使物体发生形变的）或与使物体发生形变的外力方向外力方向相相 反反 2、绳的弹力绳的弹力: 2、绳的弹力绳的弹力: 末受到拉力时末受到拉力时 末受到拉力时末受到拉力时 2、绳的弹力绳的

10、弹力: 末受到拉力时末受到拉力时 绳子形变方向绳子形变方向 2、绳的弹力绳的弹力: 末受到拉力时末受到拉力时 绳子形变方向绳子形变方向 拉力拉力 2、绳的弹力绳的弹力: 末受到拉力时末受到拉力时 绳子形变方向绳子形变方向 拉力拉力 2、绳的弹力绳的弹力: 是由于是由于绳被拉长绳被拉长而对而对所拉物体所拉物体产生的弹产生的弹 力力，方向方向沿着绳沿着绳而而指向绳收缩的方向指向绳收缩的方向。 F1 F1 F1 F1 F1 F1 F1 F1 F2 A B A A B B 分析杆和分析杆和A、B受到的绳子弹力受到的绳子弹力 A F1 F1 F2 3、轻杆的弹力、轻杆的弹力 轻杆：杆的重力可以忽略不计的

11、理想模型轻杆：杆的重力可以忽略不计的理想模型 杆可以被压也可以被拉杆可以被压也可以被拉 杆的弹力不一定沿着杆杆的弹力不一定沿着杆 G F G F G 4、弹簧的弹力、弹簧的弹力 4、弹簧的弹力、弹簧的弹力 4、弹簧的弹力、弹簧的弹力 形变方向形变方向 4、弹簧的弹力、弹簧的弹力 形变方向形变方向 4、弹簧的弹力、弹簧的弹力 形变方向形变方向 4、弹簧的弹力、弹簧的弹力 形变方向形变方向 形变方向形变方向 4、弹簧的弹力、弹簧的弹力 形变方向形变方向 形变方向形变方向 方向方向方向方向沿着弹簧沿着弹簧而而指向弹簧恢复原长的方向指向弹簧恢复原长的方向。 4、弹簧的弹力、弹簧的弹力 练习：练习： 1

12、、下列各种情况，属于弹性形变的是（、下列各种情况，属于弹性形变的是（ ） A、撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变、撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变 B、当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变、当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变 C、细钢丝被绕制成弹簧、细钢丝被绕制成弹簧 D、铝桶被砸扁、铝桶被砸扁 AB 2、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ） A、木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是、木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是 由于木块发生微小形变面产生的由于木块发生微小形变面产生的 B、拿一根细竹竿拨动不动的木头，木头受到的弹、拿一根细竹竿拨动不动的木头，木头受到的弹 力，这是由于木

13、头发生形变而的生的力，这是由于木头发生形变而的生的 C、绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩、绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩 的方向的方向 D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为 电线发生微小形变而产生的电线发生微小形变而产生的 CD 3、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ） A、弹力方向总是垂直于接触面、弹力方向总是垂直于接触面 B、弹力方向不一定垂直于接触面、弹力方向不一定垂直于接触面 C、轻质绳对物体的弹力方向一定沿着绳离开物体的、轻质绳对物体的弹力方向一定沿着绳离开物体的 方向，因为绳子只会发生拉伸形变方向，因为绳子只

14、会发生拉伸形变 D、轻质绳对物体的产生的弹力方向一定垂直于与绳、轻质绳对物体的产生的弹力方向一定垂直于与绳 相连的接触面。相连的接触面。 BC G F1 F2 画出物体受力的示意图（接触面光滑）画出物体受力的示意图（接触面光滑） F1 F2 半球形的碗半球形的碗 G 画出物体受力的示意图（接触面光滑）画出物体受力的示意图（接触面光滑） 画出物体受力的示意图（接触面光滑）画出物体受力的示意图（接触面光滑） F1 F2 F1 F2 F1 F2 G G G 第二课时第二课时 一、判断弹力有无的方法一、判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 1、条件法：、条件法： 即满足（即满足（1）直接接触

15、、（）直接接触、（2）发生弹性形变，这两个）发生弹性形变，这两个 条件则有弹力，两条件缺一不可，否则没有弹力条件则有弹力，两条件缺一不可，否则没有弹力 2、假设法、假设法 （1）假设有弹力，画出假设状态下的受力图，判断受力）假设有弹力，画出假设状态下的受力图，判断受力 情况与原来状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力情况与原来状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 G 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 G F1 判断弹力有无的方法判断弹力有

16、无的方法条件法、假设法条件法、假设法 G F1 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 G F1 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 A G F1 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 A G F1 G 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 A G F1 F1 G 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 A G F1 F1 G 判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法 A G F1 F1 G （2）假设没有弹力：可假设在该处把与物体接

17、触的另一物体）假设没有弹力：可假设在该处把与物体接触的另一物体 去掉，看物体是否在该位置保持原来的状态去掉，看物体是否在该位置保持原来的状态 G F1 G F1 G F1 G F1 G F1 G G F1 G G F2 F1 G G F1 F2 分析以下静止物体所受的弹力分析以下静止物体所受的弹力: 分析以下静止物体所受的弹力分析以下静止物体所受的弹力: 二、弹力的大小二、弹力的大小 1、弹力大小影响因素：材料和形变程度、弹力大小影响因素：材料和形变程度 2、胡克定律：、胡克定律： （1）内容）内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧发生弹性形变时，弹力弹力的的大小大小 F 跟弹簧跟弹簧 伸长伸长（或（

18、或缩短缩短）的长度）的长度 x 成正比。成正比。 （2）、公式公式：F k x k为弹簧的为弹簧的劲度系数劲度系数, 单位单位是是N/m. ( (与弹簧丝的与弹簧丝的粗细粗细、材料材料、弹簧的直径弹簧的直径、绕法绕法和和长长 度度等量有关等量有关, ,弹簧越长、越细弹簧越长、越细,劲度系数就越小劲度系数就越小) 通常说：通常说：K越大，则弹簧越“硬”，越大，则弹簧越“硬”，K越小，则弹簧越越小，则弹簧越 “软”“软” 3、说明：、说明： （1）定律适用条件：弹簧发生弹性形变且在弹性限度内）定律适用条件：弹簧发生弹性形变且在弹性限度内 （2）X指伸长或压缩量，一般也用指伸长或压缩量，一般也用X表

19、示表示 （3）K由弹簧本身性质决定，与由弹簧本身性质决定，与F、X无关无关 4、FX图：一条过原点的倾斜直线，斜率反应了图：一条过原点的倾斜直线，斜率反应了K值值 X F a b 例例1：一根轻质弹簧，当受到：一根轻质弹簧，当受到100N的压力时，长度为的压力时，长度为 15CM，当受到，当受到 250N的压力时长度为的压力时长度为12CM，求此弹簧的，求此弹簧的 劲度系数及不受力时的长度。劲度系数及不受力时的长度。 L0=0.17m，K=5000N/m F1=K （L0-L1） F2=K（L0-L2） 例例2：一根轻质弹簧，当他上端固定，下端悬挂重为：一根轻质弹簧，当他上端固定，下端悬挂重为

20、G的物体的物体 时，长度为时，长度为L1，当它下端固定在水平面上，上端压一重为，当它下端固定在水平面上，上端压一重为G 的物体时，其长度为的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是：，则它的劲度系数是： A、G/L1 B、G/L2 C、G/（L1-L2） D、2G/（L1-L2） D 例例3：在水平面上放一个质量为：在水平面上放一个质量为m2的物体的物体B，物体，物体A的质的质 量为量为m1,AB间用劲度系数为间用劲度系数为K的轻弹簧相连接，原来处于的轻弹簧相连接，原来处于 静止状态，现对物体静止状态，现对物体A施加一竖直向上的拉力，使施加一竖直向上的拉力，使A以加以加 速度速度a向上做匀加速直线运动，问向上做匀加速直线运动，问A至少运动多长时间才至少运动多长时间才 能将能将B物体拉离地面。物体拉离地面。 A B