2023学年完整公开课版形变与弹力

第二节形变与弹力力作用在物体上会产生哪些效果？①改变物体的运动状态②改变物体的形状复习一、形变：物体的形状或体积的改变就叫做形变一切物体在力的作用下都会发生形变吗？用力按压桌面，桌面有没有发生形变呢？用手按压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变了吗?一切物体在力的作用下都会发生形变吗？一切物体在力的作用下都会产生形变1、有的物体形变较为明显：明显形变2、有的物体形变极其微小：微小形变答案揭晓！！！形变的种类1、弹性形变：撤去外力后能恢复原来的形状2、范性形变：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，即使撤去外力，物体也不能再恢复原状，这个值叫做弹性限度。弹性限度发生形变的物体对与它接触的物体会产生什么样的作用效果呢？发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力称为弹力。二、弹力1.定义:2.弹力产生的条件：（1）两物体要相互接触（2）要发生弹性形变(即挤压)。注意：这是判断是否有弹力的基本依据3、弹力的作用点：在施力物体与受力物体的接触点或接触面。4、弹力的方向：总是指向施力物体形变恢复的方向，以使物体恢复原状。常见的弹力及方向1.支撑面的弹力

FF’书形变桌形变（书对桌面的压力）（桌面对书的支持力）①压力的方向：垂直于支持面而指向被压物体

②支持力方向：垂直于支持面而指向被支持物体受力物体接触面即：压力和支持力的方向垂直接触面指向受力物体接触面受力物体2.绳的弹力:F1F2（绳对物体的拉力）方向：沿着绳指向绳收缩的方向三、各种接触面间的弹力方向判断1、曲面与平面接触NNN`曲面与平面间弹力方向：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间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体NN`光滑斜面ABNANB3、点与曲面接触点与曲面间弹力方向：与过接触点的切面垂直并指向受力物体N1N2半球形的碗ABNANB4、曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向：与过接触点的公切面垂直并指向受力物体半球形的碗NABNNB对A四、弹力有无的判断1、条件法：（1）两物体要相互接触（2）要发生弹性形变(即挤压)。形变拉伸形变压缩形变弯曲形变扭转形变2、假设法判断弹力步骤：（1）、假设其存在弹力，分析物体的运动情况。（2）、判断物体的运动情况是否与假设相矛盾。（3）、得出结论：若不矛盾，则假设成立，即存在弹力；反之则假设不成立，即不存在弹力。AB光滑水平面并排放着静止的木块A、B假设A、B间有弹力以B为研究对象，B受力：GN地NA→BB不可能静止，所以A、B间没有弹力判断A、B间有无弹力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：球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力GTN斜面→球光滑球静止在水平地面假设球与木块间有弹力以球为研究对象，球受力：球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力GNN木块→球判断球与木块间有无弹力三、弹力的大小1、提出问题弹簧产生的弹力与弹簧的形变量是什么关系？2、猜想与假设弹簧产生的弹力与其发生的形变量成正比。3、设计实验（2）实验器材：铁架台（带铁夹、横梁）、弹簧（带挂钩）、已知质量为50kg的钩码一盒（相等）、刻度尺。（1）实验目的：探究弹力与形变的关系

（3）实验原理：弹簧产生的弹力就是对重物的拉力，重物静止时，重物所受拉力F等于其重力G，即F＝G＝ｍｇ，当弹簧上所挂重物的质量不同时，弹簧伸长量不同，测出其相应伸长量，如果各次弹力之比F1：F2：F3：F4：F5等于各次伸长量之比X1：X2：X3：X4：X5，则可得出：弹簧产生的弹力与其形变量成正比。4、进行实验（1）按左图装好铁架台和铁夹，将弹簧的一端挂在铁架台的横梁上。（2）用直尺测出弹簧没有挂重物时的长度L0。（3）在弹簧下端挂上一个钩码，并用直尺测出此时弹簧的长度L1，填入表（一）。4、用同样的方法在弹簧的下端挂上2个、3个、4个、5个钩码，并用直尺测出弹簧相应的长度L2、L3、L4、L5，并填入表（一）。5、计算出X1＝L1－L0、X2＝L2－L0、X3＝L3－L0、X4＝L4－L0、X5＝L5－L0，并填入表（一）。6、求各次弹力之比F1：F2：F3：F4：F5和各次伸长量之比X1：X2：X3：X4：X5，并进行比较。7、换用不同的弹簧进行测量，并进行比较。8、整理仪器，分析表格，得出结论。次数弹力（N）弹簧长度（cm）弹簧伸长量（cm）1F1＝L1＝X1＝2F2＝L2＝X2＝3F3＝L3＝X3＝4F4＝L4＝X4＝5F5＝L5＝X5＝表（一）L0＝

ｃｍ

5、分析与论证通过计算发现：弹簧的弹力之比与弹簧的伸长量之比相等，则可得出弹簧产生的弹力与其形变量成正比。胡克定律在弹性限度内，弹性体（如弹簧）弹力的大小与弹性体伸长（或缩短）的长度成正比。比例系数叫做弹性体的劲度系数，简称劲度。单位：6、评估（1）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超出其弹性限度。（3）读数时必须保证弹簧与重物是静止的。（4）计算劲度系数K时最好用图像法。7、交流与讨论一根轻弹簧在10.0N的拉力作用下，长度由原来的5.00cm伸长为6.