2015-2016学年鲁科版必修1 形变与弹力 课件(30张) (1)

注意事项
1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的 弹性限度．要注意观察，适可而止． 2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描 出的点尽可能稀一些，这样作出的图线精确． 3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状 态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误 差． 4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但 应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧． 5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单 位．
钩码个数 弹簧长度(cm) 0 1 2 3 70.2 4 78.7 5 6
46.3 (原长)
53.1 61.8
87.1 95.6
解析：(1)每个钩码重mg＝0.05×10N＝0.5N，由二力平衡， 弹力大小等于所挂钩码重量，则 弹力F(N) 伸长量x(cm) 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
观察桌面的微小形变 观察玻璃瓶的微小形变
4、形变的类型： （1）弹性形变： 撤去外力后物体能恢复原状的形变 （2）范性形变： 撤去外力后物体不能恢复原状的形变 （3）弹性体： 撤去外力后能够恢复原状的物体； 弹簧、橡皮筋是典型的弹性体；
弹性体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也 5、弹性限度：
不能再恢复原状，这个值叫做弹性限度；
3、常见的几种压力： （只要符合弹力产生特征的力都归属于弹力）
压力、支持力、拉力、弹簧的弹力等
怎么分析 呢？
弹力的分析
（1）作用对象： 与它接触的物体
（2）弹力方向： 与物体形变的趋向相反
讨论：压力、支持力的方向，如图所示
N支 N压
归纳为：压力的方向垂直于接触面，并指向被压
的物体；支持力的方向垂直于接触面，并指向被 支持的物体；
B. 用一根竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，是由于木头 发 生形变而产生的
C. 绳对物体的拉力方向总是沿绳方向的，但可以不指向绳收缩方向
D. 挂在电线下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
2.作出下列物体所受的弹力示意图
T A
T1 A
T2
A
NA
NB
B
实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
【说明】弹性体形变在“弹性限度内”＝“弹性形变”
想一 想
当一个物体发生弹性形变后，有什 么作用效果呢？
弯曲的细木棍把圆木推开 形变的弹簧使小车向右、左运动
二.弹力
1、概念：物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它
接触的物体产生力的作用
2、产生条件：
（1）（施力物体）发生弹性形变 （2）（受力物体与施力物体）相互接触
3.改变所挂钩码的个数， 重复上述的实验过程多次，
把每次测得的长度、钩码
的重力记入表格。
测量数据
1 钩码总重力F/N 弹簧总长L/cm 弹簧伸长量△x/cm 0.5 10.5 2 1.0 11 3 1.5 11.5 4 2.0 12 5 2.5 12.5
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
4、以弹力F（大小等于所挂钩码 的重力）为纵坐标，弹簧的伸长 量（或原长）为横坐标，用描点 法作图，得出关系图线。
弹力的分析
（3）具体可以分成以下几种情况：
4、点与曲面（球面）接触：与过接触点的切面垂直并
指向受力物体 N1 N2 NA A NB B
半球形的碗
弹力的分析
（3）具体可以分成以下几种情况：
5、绳子产生弹力的方向：沿绳收缩的方向
针对性训练：
1.下列说法正确的是（ ） A. 木块放在桌面上受向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生 的
第2节 形变与弹力
导入教学
奇特的力现象：
一.形变
动手试一试
I:弹簧的伸长
II:钢尺的弯曲 III:橡皮泥的挤压
1、形变：物体在外力的作用下发生的形状改变或体积变化 2、形变的形式一般可分为： 拉伸形变 缩短形变 弯曲形变 扭曲形变
【说明】在外力的作用下，任何物体都会发生形变
3、微小形变的观察：
察，然后总结实
验步骤
实验步骤
1 ．将弹簧的一端挂在铁架台
上，让其自然下垂，记下弹簧
下端的位置，从悬点到该点即
为弹簧的原长．
2 ．如图所示，将已知质量的钩 码挂在弹簧的下端，在平衡时，
记下弹簧下端的位置，从悬点到
该位置即为弹簧变化之后的总长 度 L1 ，用刻度尺测量后，连同钩 码的重力填写在记录表格里．
实验原理
弹簧受到拉力的作用长度变大，改变拉力， 长度也相应变化。竖直悬挂的物体，静止时
拉力等于物体的重力。由此我们可以探究弹
簧的伸长量与弹力的关系。
实验器材
4
轻质弹簧 ( 一根 ) ，钩
3
码 ( 一盒 。
我们该如何来做 这个实验呢？请 同学们先仔细观
6.8 15.5 23.9 32.4 40.8 49.3
•建立直角坐标系描点作图， 如图所示．
(2)由图可得出结论：弹力F与弹簧的伸长量x成正比： F＝kx.取图中一点(32.4,2.0)， 则图线斜率为k＝ 2 6.17N/m
32.4
N/cm＝6.17×10-2N/cm＝
例 1 ：某同学在做“探索弹力与弹簧伸长量的关系”实验
时，所得的数据如下表所示： (1) 画出弹力 F 与伸长量 x 的
关系图线．(实验中每个钩码的质量为50g，当地重力加速 度 g ＝ 10m/s2) ； (2) 写出弹力 F 与弹簧伸长量 x 的关系式； (3)指出表达式中常量的物理意义； (4)若以弹力为纵坐标， 以弹簧长度为横坐标，画出对应的图线，写出函数关系式， 说明常量的物理意义.
弹力的分析
（3）具体可以分成以下几种情况：
垂直接触面指向受力物体，如压 1、平面与平面接触： 力、支持力等； 过接触点垂直平面指向 2、曲面（球面）与平面接触：
N` N N
受力物体
三、弹力的分析
（3）具体可以分成以下几种情况：
3、点与平面接触： 过接触点垂直平面指向受力物体
N` N
NB NA
B
A
F/N
F/N
2.5
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 2 4 6 8 10 12 14
2.0
1.5 1.0 0.5
0
L/cm
0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
△x/cm
在相应的坐标纸上作出图象
得出结论
弹力与弹簧伸长量成正比。 用公式来表示： F=kx 其中k与弹簧本身有关，由材料、形状和 长度决定。