1、弹 力 新知导入 弹簧为什么能被拉伸和压缩呢?这些现象都与我们今天要讲的弹力有关。一、弹力(1)物体与物体相互作用时通过物体与物体接触时发生的,这种相互作用可以称为接触力。(2)通常所说的拉力、压力、支持力等都是接触力。接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力,下面我们先研究弹力。接触力 有时物体的形变很小,不易被觉察。一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃上,发生的形变肉眼不能看出。1.形变:物体的形状或体积的改变叫作形变。压力形变后,当特殊的光通过有机玻璃不同部位时,产生的花纹会发生变化,利用仪器可以看到这种差异。思考:这两种形变有什么不一样吗?形变的分类 塑性形变 当撤去外力作用后物体的
2、形变或多或少仍有保留而不能复原的弹簧的拉伸和压缩是哪种形变?形变的分类 弹性形变 当撤去外力作用后物体能恢复原来的状态的形变演示:通过平面镜观察桌面的微小形变 1、实验器材:两个平面镜M和N、一束光、一张大桌子,刻度尺。3、让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。4、按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化。2、实验步骤:如图在一张大桌子上放两个平面镜M和N。在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P。用力压桌面时,观察墙上光点位置的变化下列说法中正确的是()A光斑上移 B光斑下移 C光斑左移 D光斑右移 PMFNB解析:若在
3、两镜之间桌面用力F下压,M、N将向中间倾斜,光束的入射角减小,由光的反射定律可知,光点会在刻度尺上由上向下移动;故选:B。典例解析 2.弹力 被拉长的弹簧,要恢复原状,对相连接的小车产生了拉力F;F被跳水运动员压弯的跳板,要恢复原状,对上面的人产生了支持力。(1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。(2)产生条件:直接接触;发生弹性形变 F1放在桌面上的书,它对桌面的压力F1以及桌面对它的支持力F2,都是弹力,其方向是跟接触面垂直指向被压或被支持的物体。F2(3)弹力方向 压力、支持力的方向:总是垂直接触面而指向受力物体。F2F1曲面与平面间弹力方向
4、 ABFAFB过接触点垂直平面指向 ABFFB对A曲面与曲面之间弹力方向 过接触点垂直公切面指向受力物体。F绳类的弹力方向 绳子的拉力,也是弹力,其方向是沿着绳子而指向绳子收缩的方向。被弯曲的细木棍把圆木推开。轻杆的弹力 轻杆:杆的重力可以忽略不计的理想模型,杆的弹力不一定沿着杆。F(4)判断有无弹力的方法:直接法:对于形变效果明显的情况,可由形变情况直接判断弹力的存在与否。如弹簧、橡皮筋等产生弹力的情况。假设法:撤掉与之接触的物体,看放研究物体的状态是否改变,若改变则存在弹力,否则不存在弹力。小心去掉斜面,球仍静止,说明斜面与球A之间无相互作用因而无弹力。若去掉斜面,小球则无法保持在原来的位
5、置静止,这说明斜面对小球有相互作用的弹力。2、弹性限度 如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。二、胡克定律 1、弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变。那么,弹簧在弹性限度内,弹力大小与其伸长量有什么关系呢?(2)实验器材:弹簧、铁架台、50 g钩码5只、刻度尺。实验:探究弹簧弹力与形变量的关系(1)实验目的:探究弹簧弹力与形变量的关系。(3)实验步骤:把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。在弹簧下端悬挂1个50 g钩码平
6、衡时在刻度尺上读出它的示数。继续在弹簧下端悬挂2、3、4、5个钩码平衡时在刻度尺上读出它的示数填入表格中。以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验数据,在坐标纸上描点,作出F-x图像。钩码数量 L/cmL/cmF/mg037.000.000.00135.701.301.00234.382.622.00332.864.143.00431.505.504.00530.146.865.00(4)实验数据 0123456012345678 L/cmF/mg实验结果表明,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。1、内容:弹簧发生弹性形变
7、时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。胡克定律内容k为弹簧的劲度系数,单位是N/m.取决于弹簧的长短、粗细及材料,弹簧越长、越细,劲度系数就越小 x为弹簧伸长(或缩短)的长度。生活中说有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”,指的就是它们的劲度系数不同。2、公式:Fkx 1、一轻质弹簧竖直悬挂,原长为0.10 m,当弹簧下端挂2.0 N的重物静止时,伸长0.01 m,则弹簧的劲度系数是_N/m,当弹簧下端挂8.0 N的重物静止时,弹簧长度是_m。(形变均在弹性限度内)2000.14课堂练习 2、下列各图中,a、b表面均光滑,天花板和地面均为水平,a、b间一定有弹力的是()B课堂练习 3、图
8、所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,由图可知,弹簧的劲度系数是_N/m;当弹簧受F=800 N的拉力作用时,弹簧的伸长量为_cm。2000 40课堂练习 4、如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系,试由图线确定:(1)弹簧的原长。(2)弹簧的劲度系数。(3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小。参考答案:(1)原长为10 cm(2)k=200 N/m(3)F=20 N课堂练习 1、形变:物体的形状或体积的改变叫作形变。2、定义:发生形变的物体,由于要恢复原状对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。3、产生条件:直接接触 发生弹性形变4、弹力的方向胡克定律:F kx2板书设计 弹力谢谢