[公开课课件]4.2形变与弹力

1、第二节第二节 形变与弹力形变与弹力一、形变：一、形变：物体的形状或体积的改变物体的形状或体积的改变就叫做形变就叫做形变一切物体一切物体在力的作用下都在力的作用下都会发生会发生形变形变吗？吗？用力按压桌面，桌面有用力按压桌面，桌面有没有发生形变呢？没有发生形变呢？用手按压玻璃瓶，玻用手按压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变了吗璃瓶发生形变了吗? ?微小形变微小形变: :放大法放大法如何测一张纸厚度？如何测一张纸厚度？Fiash动画Fiash动画玻璃瓶形变玻璃瓶形变桌面形变桌面形变一切物体一切物体在力的作用下都会产生在力的作用下都会产生形变形变1、有的物体形变较为明显：、有的物体形变较为明显： 明显形变明显形

2、变 2、有的物体形变极其微小：、有的物体形变极其微小： 微小形变微小形变答案揭晓！答案揭晓！形变的种类形变的种类1、弹性形变：、弹性形变：撤去外力后能恢复原来的形状撤去外力后能恢复原来的形状2、范性形变：、范性形变：撤去外力后不能恢复原来的形状撤去外力后不能恢复原来的形状当弹性体形变达到某一个值时，即当弹性体形变达到某一个值时，即使撤去外力，物体也不能再恢复原使撤去外力，物体也不能再恢复原状，这个值叫做弹性限度。状，这个值叫做弹性限度。弹性限度弹性限度发生形变的物体对与它接发生形变的物体对与它接触的物体会产生什么样的触的物体会产生什么样的作用效果呢？作用效果呢？发生发生弹性形变弹性形变的物体的

3、物体, , 由于要恢复由于要恢复原状原状, , 对跟它对跟它接触接触的物体会产生力的物体会产生力的作用的作用, , 这种力称为弹力。这种力称为弹力。二、弹力二、弹力 1. 1. 定义定义: : 2. 2. 弹力产生的条件：弹力产生的条件：（1 1）两物体要相互接触）两物体要相互接触（2 2）要发生弹性形变）要发生弹性形变( (即挤压即挤压) )。注意：注意：这是判断是否有弹力的基这是判断是否有弹力的基本依据本依据3、弹力的作用点：、弹力的作用点：在施力物体与受力物体的接触点或在施力物体与受力物体的接触点或接触面。接触面。4、弹力的方向：、弹力的方向：总是指向施力物体形变恢复的方向，总是指向施力

4、物体形变恢复的方向，以使物体恢复原状。以使物体恢复原状。常见的弹力及方向常见的弹力及方向 1.1.支撑面的弹力支撑面的弹力 FF 书形变书形变桌形变桌形变（书对桌面的压力）（书对桌面的压力）（桌面对书的支持力）（桌面对书的支持力）2.2.绳的弹力绳的弹力 : :F1F2（绳对物体的拉力）（绳对物体的拉力）方向：沿着绳指向绳收缩的方向：沿着绳指向绳收缩的方向方向三、各种接触面间的弹力方向判断三、各种接触面间的弹力方向判断1、曲面与平面接触、曲面与平面接触NNN曲面与平面间弹力方向：曲面与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体2、点与平面接触、点与平面接触点与平面

5、间弹力方向：点与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体NN光滑斜面光滑斜面ABNANB3、点与曲面接触、点与曲面接触点与曲面间弹力方向：点与曲面间弹力方向：与过接触点的切面垂直并指向与过接触点的切面垂直并指向受力物体受力物体N1N2半球形的碗半球形的碗ABNANB4、曲面与曲面接触、曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向：曲面与曲面间弹力方向：与过接触点的公切面垂直并与过接触点的公切面垂直并指向受力物体指向受力物体半球形的碗半球形的碗NABNNB对对A四、弹力有无的判断四、弹力有无的判断 1 1、条件法：、条件法： （1 1）两物体要相互接触）两物体要相互接触（2

6、 2）要发生弹性形变）要发生弹性形变( (即挤压即挤压) )。形变形变拉伸形变拉伸形变压缩形变压缩形变弯曲形变弯曲形变扭转形变扭转形变2、假设法判断弹力、假设法判断弹力步骤：步骤：（1）、）、假设假设其存在弹力，分析物体的其存在弹力，分析物体的运动情况。运动情况。（2）、）、判断判断物体的运动情况是否与假物体的运动情况是否与假设相矛盾。设相矛盾。（3）、）、得出结论得出结论：若不矛盾，则假设：若不矛盾，则假设成立，即存在弹力；反之则假设不成成立，即存在弹力；反之则假设不成立，即不存在弹力。立，即不存在弹力。AB光滑水平面并光滑水平面并排放着静止的排放着静止的木块木块A、B假设假设A、B间有弹力

7、间有弹力以以B为研究对象，为研究对象，B受力：受力：GN地NABB不可能静止，所不可能静止，所以以A、B间没有弹间没有弹力力判断判断A、B间有无弹力间有无弹力判断球与判断球与斜面间有斜面间有无弹力无弹力假设球与斜面间有弹力假设球与斜面间有弹力以球为研究对象，球受力：以球为研究对象，球受力：球不可能静止，所以球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力球与斜面间没有弹力GTN斜面斜面球球光滑球静止光滑球静止在水平地面在水平地面假设球与木块间有弹力假设球与木块间有弹力以球为研究对象，球受力：以球为研究对象，球受力：球不可能静止，所以球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力球与斜面间没有弹力GNN木块木块球球判

8、断球与判断球与木块间有木块间有无弹力无弹力三、弹力的大小三、弹力的大小1、提出问题、提出问题弹簧产生的弹力与弹簧产生的弹力与弹簧的弹簧的形变量形变量是是什什么么关系？关系？在弹性限度以内，形变越大，弹力越大 对于弹簧的弹力对于弹簧的弹力F=kxF=kx胡克定律：胡克定律：F=kxF=kx（弹性限度之内）（弹性限度之内）FF弹簧一侧对接触物体的弹力弹簧一侧对接触物体的弹力xx形变量形变量( (伸长量或压缩量伸长量或压缩量) )为现长与原长之差的绝对值为现长与原长之差的绝对值 伸长量伸长量x=l-lx=l-l0 0: :压缩量压缩量x=lx=l0 0-l-lkk劲度劲度(N/m)(N/m)，由弹簧

9、本身性质决定，由弹簧本身性质决定， 与材料、长度、圈数、粗细等有关。与材料、长度、圈数、粗细等有关。AGGBG图1-1评估评估 （1）用直尺测量时，视线要跟直尺垂直。）用直尺测量时，视线要跟直尺垂直。（2）弹簧所挂钩码的总重力不能使弹簧）弹簧所挂钩码的总重力不能使弹簧超出其弹性限度。超出其弹性限度。 （3）读数时必须保证弹簧与重物是静止）读数时必须保证弹簧与重物是静止的。的。（4）计算劲度系数）计算劲度系数K时最好用图像法。时最好用图像法。 弹力与形变的关系：弹力与形变的关系：在弹性限度内，形变越大，弹力越大。在弹性限度内，形变越大，弹力越大。 弹力的计算：弹力的计算：对弹簧而言，大小可以用公式对弹簧而言，大小可以用公式F=kx计算计算对其它的弹力，中学