粤教版物理必修一课件3.1探究形变与弹力的关系
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上,所受浮力的大小等于重力, 也为30N,选取5mm的线段表示 10N的力,把浮力的作用点画在 木块的正中心,设这一点为O,从 O点竖直向上画一条长为15mm的线段,表示浮力大小为30N, 线段末端画出向上箭头表示浮力的方向向上,如图 a所示. 浮力的施力物体是水,受力物体是木块.木块受重力和浮力
两个力作用,这两个力的示意图如图b所示.
画力的图示的步骤: ①选定合适的标度.②画一个方块或一个点表示受力物体, 并确定力的作用点.③从力的作用点开始,沿力的作用方向 画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度),并 在线段上加上刻度(垂直于力的线段的小短线).④在表示力 的线段的末端画上箭头表示力的方向 .在箭头的旁边标出表
示这个力的字母和数值.
呢?如何才能观察到比较微小的形变呢? 提示:物体在外力的作用下都能发生形变,只是形变的程 度不同.有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短),可以直 接看出;有的形变微小,需要采用特殊方法才可观察
到.如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变,利用细
管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变,都是把微小形变放 大,以便于观察.把微小变化放大,以便于观察或测量的实
【知识归纳】弹力的方向 1.常见的弹力方向 (1)支持力的方向垂直于接触面,指向被支持的物体 . (2)压力的方向垂直于接触面,指向被压的物体 . (3)绳上拉力的方向沿着绳,指向绳收缩的方向 .
(4)弹簧上的弹力沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向 .
2.弹力方向与形变方向的关系 弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反,与受力物体 的形变方向相同.
提示:根据表中数据可得,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正 比.
3.在该实验中,如何用图象描述弹簧的弹力和伸长量的关
系?该图象有何特点?说明弹力和伸长量成什么关系?图
象斜率的意义是什么? 提示:(1)建立坐标系,以纵坐标表示 弹力F,以横坐标表示弹簧的伸长量x, 在坐标系中描出实验所测得的各组 (x,
F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,
3.弹性与弹性限度 (1)弹性:发生形变的物体具有恢复原状的性质. (2)弹性形变:在外力停止作用后,能够恢复原状的形变. (3)弹性限度:撤去使物体发生形变的外力,物体形状不能完 全恢复,我们称这种现象为超过了物体的弹性限度.
4.弹力
(1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接 触的物体产生的作用力. (2)产生的条件:①物体间直接接触;②物体发生弹性形变 .
验方法叫“微量放大法”,这是物理学中研究问题的一种
重要方法.
3.用手拉伸和压缩弹簧,弹簧的形状发生变化,用手捏橡
皮泥,橡皮泥的形状发生变化,物体形状发生变化的原因 是什么?弹簧和橡皮泥形状的变化有什么不同?
提示:弹簧发生形变的原因是弹簧受到了手的拉力或压力
的作用,橡皮泥发生形变的原因是受到手的压力作用 .弹簧 和橡皮泥在撤去外力后,弹簧能恢复原状,发生的是弹性 形变,而橡皮泥不能恢复原状,发生的是范性形变 .
压力).
5.试观察教材P52图3-1-6,分析安全绳的形变情况和人的形
变情况.
提示:安全绳在人的作用下被拉伸,安全绳要恢复原状,会对 人有沿绳收缩方向的拉力作用,该力作用在人上;同理人被 绳子拉伸,人要恢复原状,会对绳产生拉力作用,该力作用在 绳上,方向沿绳斜向下.
形变的分类 (1)按形变后能否恢复原状可分为:弹性形变和范性形变. 形变后能够完全恢复原状的形变叫弹性形变 . 形变后不能恢复原状的形变叫范性形变.
者之间有弹力.
(3)撤离法:就是想象把与研究对象接触的物体撤离,看研
究对象的状态是否发生改变.若改变,说明有弹力;若不改
变,则无弹力.
实验探究:利用如图所示的装置,用悬挂 法探究弹力和弹簧伸长的关系,进行实验 并探究讨论以下问题: 1.实验中要测量弹簧的原长L0,测量弹簧 的原长时是将弹簧平放在桌面上还是悬挂 起来?
根据实验所得的图线,就可探知弹力 与伸长量间的关系.如图所示.
(2)所得图象为过原点的倾斜直线,说明弹簧的弹力与弹簧 的伸长量成正比.
(3)斜率表示弹簧的劲度系数.
F 4.根据胡克定律的表达式F=kx得k=能否说劲度系数 k 与F 成 ,
正比,与x是劲度系数的计算式,并非决定式 .劲度系 ,
(3)测弹簧长度时,一定要在弹簧竖立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,以减小误差 .
(4)描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应
注意尽可能使各点均匀分布在直线的两侧 . (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 .
典例3(2010·新课标全国卷)一根轻质弹簧一端固定,用大
1.用手拉伸和压缩弹簧,弹簧的形状发生怎样的变化?撑杆 跳高时,杆发生什么变化?把麻拧成绳子时麻绳的形变怎样?
提示:用手拉伸和压缩弹簧,弹簧的形变会伸长和缩短;撑杆
跳高时,杆发生弯曲形变;把麻拧成绳子时,麻绳发生扭曲形 变.
2.力可以使物体发生形变,为什么有的形变却很难观察到
复原状的过程中产生的.弹力的施力物体是发生弹性形变的
物体.总之弹力的产生原因就是:发生弹性形变的物体,由 于要恢复原状,在恢复原状的过程中,对跟它接触的物体 产生了弹力作用.
认识形变和弹力
1.形变及其种类 (1)形变:物体的形状发生变化. (2)形变种类:压缩形变,拉伸形变,弯曲形变,扭曲形变. 2.微小形变显示方法:微量放大法.
(2)按形变的外观形式可分为:拉伸形变、压缩形变、弯曲
形变和扭曲形变等.
弹力产生的原因 相互作用的两个物体,由于彼此挤压或拉伸,都发生了弹 性形变,在恢复原状的过程中,都会对彼此产生弹力的作 用.若以其中的一个物体为研究对象(受力物体),它所受到 的弹力是由于另一个物体(施力物体)发生弹性形变,在恢
它们所受弹力的示意图如图所示.
弹力有无的判断方法
(1)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 . (2)假设法:就是假设对与研究对象接触的物体施加了弹力, 画出假设状态下的受力图,判断受力情况与物体的状态是
否矛盾.若矛盾,说明两者之间无弹力;若不矛盾,说明两
2.力的图示和力的示意图的物理意义是什么?各在什么条
件下应用?
提示:(1)力的图示的物理意义是把抽象的力直观、准确和 形象地表现出来,在准确分析物体所受到的某一个力或这
个力的作用效果时应用力的图示.
(2)力的示意图是定性表示物体的受力情况,一般在分析物 体受几个力的作用时应用力的示意图,根据示意图可以确 定物体受到几个力的作用,并能确定这几个力的方向 .
数由弹簧本身的性质决定,如弹簧的材料、长短、粗细等,
与弹力和形变量无关,即使弹簧没有发生形变,弹簧上没 有弹力,该弹簧的劲度系数也不变 .
实验中的注意事项 在探究弹力和弹簧伸长的关系时应注意的问题: (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,从而使坐标上描的 点尽可能稀一些,这样做出的图线精确.
小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为 F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹 性限度内,该弹簧的劲度系数为()
F2 -F1 A.B.C.D. l2 -l1 F2 +F1 l2 +l1 F2 +F1 l2 -l1 F2 -F1 l2 +l1
解答本题时应明确以下三点: (1)弹簧的形变量x是弹簧相比原长时长度的变化量.
4.试观察教材P51图3-1-5铁块使泡沫塑料产生形变,分析泡 沫对铁块产生的作用力的方向,同理分析铁块形变的情况及 其对泡沫的作用力的方向. 提示:泡沫在铁块的作用下发生下凹形变,泡沫要恢复原来
状态对铁块产生的弹力作用方向向上,该力作用在铁块上
(即泡沫对铁块的支持力);同理铁块形变要恢复原状会对泡 沫产生力的作用.作用在泡沫上,方向向下(即铁块对泡沫的
常见的弹力接触面
(1)平面—平面接触:弹力方向垂直于平面. (2)点—平面接触:弹力方向过点垂直于平面 .
(3)点—曲面接触:弹力方向过点垂直于切面 .
(4)曲面—曲面接触:弹力方向垂直于公切面 . (5)接触面是球面时:弹力方向一定沿过接触点和球心的连 线.
确定弹力方向的方法 (1)根据物体的形变方向判断:弹力方向与施力物体形变方 向相反,作用在受力物体上. ①轻绳的弹力方向沿绳收缩的方向,离开受力物体; ②面与面、点与面接触时,弹力方向垂直于面 (若是曲面则 垂直于切面),且指向受力物体.
(2)弹簧伸长时,x等于弹簧的长度减去原长.
(3)弹簧压缩时,x等于弹簧的原长减去现长.
【规范解答】选C.设弹簧原长为l0.由胡克定律F=kx,得 压弹簧时,F1=k(l0-l1)① 拉弹簧时,F2=k(l2-l0)②
2 1 由①②解得:k=故 C正确 , .
F +F l2 -l1
1.在发生力的相互作用时,影响力的作用效果的因素有哪 些?如何表示这些因素? 提示:力的三要素共同决定力的作用效果;在物理学中可 以准确地表示出力的三要素的方法是力的图示.
去掉a球,如果b球的状态保持不变,则a、b两球之间无弹
力,如果b球的状态发生变化,则a、b间有弹力作用.所以 选B.
弹力产生的条件 弹力的产生必须满足两个条件:
(1)两物体直接接触;
(2)发生弹性形变.
1.如图所示,棒、球、桌子、物块m均处于静止状态.
思考讨论以下问题: (1)画出棒、球、桌面、物块m所受弹力的示意图. 提示:
提示:我们的实验目的是研究弹簧的弹力与弹簧伸长量的 定量关系,要想确定弹簧伸长量,就必须测量弹簧的原长 (自然长度)L0和弹簧的现长L,则弹簧的伸长量x=L-L0.由于 弹簧的自身重力会影响弹簧的长度,所以测量弹簧的原长 时应将其悬挂起来后测量.
2.用如图所示的装置进行实验并完成表格.根据所得的数据, 你能得到什么结论?
典例4重30N的木块浮在水面上,作出木块所受浮力的图示, 并指出施力物体和受力物体;再画出木块所受重力和浮力 的示意图.
解答本题要注意以下两点:
(1)用力的图示准确地表示出力的三要素.
(2)力的示意图是粗略表示力的三要素的,但在画力的示意 图时,也应大致表示出力的大小关系 .
【规范解答】由于木块浮在水面
【规范解答】甲属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,
因此弹力方向沿绳向上;乙中A点属于点与球面相接触,弹
力应垂直于球面的切面斜向上,必过球心 O,B点属于点与 杆相接触,弹力应垂直于杆向上;丙中小球 P不管运动与否,
都是属于平面与球面相接触,弹力应垂直于平面,且过球
心,即向上;丁中属于杆的弹力,小球受到重力和杆的弹 力,处于二力平衡状态,故弹力方向竖直向上 .
典例1(2011·哈尔滨高一检测)如图所示,下列四个图中,
a、b两小球间一定有弹力作用的是()
【规范解答】选B.对于A、C中的a、b两球,如果把a球或b
球去掉,另一个球的状态均可保持不变,所以 a、b两球之
间无弹力;对于B中,若去掉a球或b球,另一个球的悬线方 向会发生改变,故a、b两球之间一定有弹力;对于D中,若
③球面与球面的弹力沿半径方向,且指向受力物体 .
④弹簧两端的弹力方向与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢 复原状的方向; ⑤轻杆的弹力可沿杆的方向,也可不沿杆的方向 . (2)根据物体的运动情况,结合物体的运动状态,利用二力 平衡判断弹力的方向.
典例2在如图所示的图中画出物体P受到的各接触点或面对 它的弹力的示意图,其中甲、乙、丁中物体 P处于静止状态, 丙中物体P(即球)在水平面上匀速滚动.
(2)结合上图,完成下面的表格,并尝试分析,弹力方向和
形变方向及形变恢复的方向的关系(填“相同”或“相
反”).
提示:弹力方向与形变方向的关系:弹力的方向总是与施 力物体的形变方向相反,与受力物体的形变方向相同 .
2.从上述探究过程中总结我们在判断弹力方向时应遵循的 基本思路. 提示:在判断弹力方向时常常按如下思路分析 : (1)确定受到弹力的物体. (2)确定施力物体或受力物体形变的方向. (3)确定弹力的方向.
两个力作用,这两个力的示意图如图b所示.
画力的图示的步骤: ①选定合适的标度.②画一个方块或一个点表示受力物体, 并确定力的作用点.③从力的作用点开始,沿力的作用方向 画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度),并 在线段上加上刻度(垂直于力的线段的小短线).④在表示力 的线段的末端画上箭头表示力的方向 .在箭头的旁边标出表
示这个力的字母和数值.
呢?如何才能观察到比较微小的形变呢? 提示:物体在外力的作用下都能发生形变,只是形变的程 度不同.有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短),可以直 接看出;有的形变微小,需要采用特殊方法才可观察
到.如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变,利用细
管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变,都是把微小形变放 大,以便于观察.把微小变化放大,以便于观察或测量的实
【知识归纳】弹力的方向 1.常见的弹力方向 (1)支持力的方向垂直于接触面,指向被支持的物体 . (2)压力的方向垂直于接触面,指向被压的物体 . (3)绳上拉力的方向沿着绳,指向绳收缩的方向 .
(4)弹簧上的弹力沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向 .
2.弹力方向与形变方向的关系 弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反,与受力物体 的形变方向相同.
提示:根据表中数据可得,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正 比.
3.在该实验中,如何用图象描述弹簧的弹力和伸长量的关
系?该图象有何特点?说明弹力和伸长量成什么关系?图
象斜率的意义是什么? 提示:(1)建立坐标系,以纵坐标表示 弹力F,以横坐标表示弹簧的伸长量x, 在坐标系中描出实验所测得的各组 (x,
F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,
3.弹性与弹性限度 (1)弹性:发生形变的物体具有恢复原状的性质. (2)弹性形变:在外力停止作用后,能够恢复原状的形变. (3)弹性限度:撤去使物体发生形变的外力,物体形状不能完 全恢复,我们称这种现象为超过了物体的弹性限度.
4.弹力
(1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接 触的物体产生的作用力. (2)产生的条件:①物体间直接接触;②物体发生弹性形变 .
验方法叫“微量放大法”,这是物理学中研究问题的一种
重要方法.
3.用手拉伸和压缩弹簧,弹簧的形状发生变化,用手捏橡
皮泥,橡皮泥的形状发生变化,物体形状发生变化的原因 是什么?弹簧和橡皮泥形状的变化有什么不同?
提示:弹簧发生形变的原因是弹簧受到了手的拉力或压力
的作用,橡皮泥发生形变的原因是受到手的压力作用 .弹簧 和橡皮泥在撤去外力后,弹簧能恢复原状,发生的是弹性 形变,而橡皮泥不能恢复原状,发生的是范性形变 .
压力).
5.试观察教材P52图3-1-6,分析安全绳的形变情况和人的形
变情况.
提示:安全绳在人的作用下被拉伸,安全绳要恢复原状,会对 人有沿绳收缩方向的拉力作用,该力作用在人上;同理人被 绳子拉伸,人要恢复原状,会对绳产生拉力作用,该力作用在 绳上,方向沿绳斜向下.
形变的分类 (1)按形变后能否恢复原状可分为:弹性形变和范性形变. 形变后能够完全恢复原状的形变叫弹性形变 . 形变后不能恢复原状的形变叫范性形变.
者之间有弹力.
(3)撤离法:就是想象把与研究对象接触的物体撤离,看研
究对象的状态是否发生改变.若改变,说明有弹力;若不改
变,则无弹力.
实验探究:利用如图所示的装置,用悬挂 法探究弹力和弹簧伸长的关系,进行实验 并探究讨论以下问题: 1.实验中要测量弹簧的原长L0,测量弹簧 的原长时是将弹簧平放在桌面上还是悬挂 起来?
根据实验所得的图线,就可探知弹力 与伸长量间的关系.如图所示.
(2)所得图象为过原点的倾斜直线,说明弹簧的弹力与弹簧 的伸长量成正比.
(3)斜率表示弹簧的劲度系数.
F 4.根据胡克定律的表达式F=kx得k=能否说劲度系数 k 与F 成 ,
正比,与x是劲度系数的计算式,并非决定式 .劲度系 ,
(3)测弹簧长度时,一定要在弹簧竖立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,以减小误差 .
(4)描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应
注意尽可能使各点均匀分布在直线的两侧 . (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 .
典例3(2010·新课标全国卷)一根轻质弹簧一端固定,用大
1.用手拉伸和压缩弹簧,弹簧的形状发生怎样的变化?撑杆 跳高时,杆发生什么变化?把麻拧成绳子时麻绳的形变怎样?
提示:用手拉伸和压缩弹簧,弹簧的形变会伸长和缩短;撑杆
跳高时,杆发生弯曲形变;把麻拧成绳子时,麻绳发生扭曲形 变.
2.力可以使物体发生形变,为什么有的形变却很难观察到
复原状的过程中产生的.弹力的施力物体是发生弹性形变的
物体.总之弹力的产生原因就是:发生弹性形变的物体,由 于要恢复原状,在恢复原状的过程中,对跟它接触的物体 产生了弹力作用.
认识形变和弹力
1.形变及其种类 (1)形变:物体的形状发生变化. (2)形变种类:压缩形变,拉伸形变,弯曲形变,扭曲形变. 2.微小形变显示方法:微量放大法.
(2)按形变的外观形式可分为:拉伸形变、压缩形变、弯曲
形变和扭曲形变等.
弹力产生的原因 相互作用的两个物体,由于彼此挤压或拉伸,都发生了弹 性形变,在恢复原状的过程中,都会对彼此产生弹力的作 用.若以其中的一个物体为研究对象(受力物体),它所受到 的弹力是由于另一个物体(施力物体)发生弹性形变,在恢
它们所受弹力的示意图如图所示.
弹力有无的判断方法
(1)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 . (2)假设法:就是假设对与研究对象接触的物体施加了弹力, 画出假设状态下的受力图,判断受力情况与物体的状态是
否矛盾.若矛盾,说明两者之间无弹力;若不矛盾,说明两
2.力的图示和力的示意图的物理意义是什么?各在什么条
件下应用?
提示:(1)力的图示的物理意义是把抽象的力直观、准确和 形象地表现出来,在准确分析物体所受到的某一个力或这
个力的作用效果时应用力的图示.
(2)力的示意图是定性表示物体的受力情况,一般在分析物 体受几个力的作用时应用力的示意图,根据示意图可以确 定物体受到几个力的作用,并能确定这几个力的方向 .
数由弹簧本身的性质决定,如弹簧的材料、长短、粗细等,
与弹力和形变量无关,即使弹簧没有发生形变,弹簧上没 有弹力,该弹簧的劲度系数也不变 .
实验中的注意事项 在探究弹力和弹簧伸长的关系时应注意的问题: (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,从而使坐标上描的 点尽可能稀一些,这样做出的图线精确.
小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为 F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹 性限度内,该弹簧的劲度系数为()
F2 -F1 A.B.C.D. l2 -l1 F2 +F1 l2 +l1 F2 +F1 l2 -l1 F2 -F1 l2 +l1
解答本题时应明确以下三点: (1)弹簧的形变量x是弹簧相比原长时长度的变化量.
4.试观察教材P51图3-1-5铁块使泡沫塑料产生形变,分析泡 沫对铁块产生的作用力的方向,同理分析铁块形变的情况及 其对泡沫的作用力的方向. 提示:泡沫在铁块的作用下发生下凹形变,泡沫要恢复原来
状态对铁块产生的弹力作用方向向上,该力作用在铁块上
(即泡沫对铁块的支持力);同理铁块形变要恢复原状会对泡 沫产生力的作用.作用在泡沫上,方向向下(即铁块对泡沫的
常见的弹力接触面
(1)平面—平面接触:弹力方向垂直于平面. (2)点—平面接触:弹力方向过点垂直于平面 .
(3)点—曲面接触:弹力方向过点垂直于切面 .
(4)曲面—曲面接触:弹力方向垂直于公切面 . (5)接触面是球面时:弹力方向一定沿过接触点和球心的连 线.
确定弹力方向的方法 (1)根据物体的形变方向判断:弹力方向与施力物体形变方 向相反,作用在受力物体上. ①轻绳的弹力方向沿绳收缩的方向,离开受力物体; ②面与面、点与面接触时,弹力方向垂直于面 (若是曲面则 垂直于切面),且指向受力物体.
(2)弹簧伸长时,x等于弹簧的长度减去原长.
(3)弹簧压缩时,x等于弹簧的原长减去现长.
【规范解答】选C.设弹簧原长为l0.由胡克定律F=kx,得 压弹簧时,F1=k(l0-l1)① 拉弹簧时,F2=k(l2-l0)②
2 1 由①②解得:k=故 C正确 , .
F +F l2 -l1
1.在发生力的相互作用时,影响力的作用效果的因素有哪 些?如何表示这些因素? 提示:力的三要素共同决定力的作用效果;在物理学中可 以准确地表示出力的三要素的方法是力的图示.
去掉a球,如果b球的状态保持不变,则a、b两球之间无弹
力,如果b球的状态发生变化,则a、b间有弹力作用.所以 选B.
弹力产生的条件 弹力的产生必须满足两个条件:
(1)两物体直接接触;
(2)发生弹性形变.
1.如图所示,棒、球、桌子、物块m均处于静止状态.
思考讨论以下问题: (1)画出棒、球、桌面、物块m所受弹力的示意图. 提示:
提示:我们的实验目的是研究弹簧的弹力与弹簧伸长量的 定量关系,要想确定弹簧伸长量,就必须测量弹簧的原长 (自然长度)L0和弹簧的现长L,则弹簧的伸长量x=L-L0.由于 弹簧的自身重力会影响弹簧的长度,所以测量弹簧的原长 时应将其悬挂起来后测量.
2.用如图所示的装置进行实验并完成表格.根据所得的数据, 你能得到什么结论?
典例4重30N的木块浮在水面上,作出木块所受浮力的图示, 并指出施力物体和受力物体;再画出木块所受重力和浮力 的示意图.
解答本题要注意以下两点:
(1)用力的图示准确地表示出力的三要素.
(2)力的示意图是粗略表示力的三要素的,但在画力的示意 图时,也应大致表示出力的大小关系 .
【规范解答】由于木块浮在水面
【规范解答】甲属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,
因此弹力方向沿绳向上;乙中A点属于点与球面相接触,弹
力应垂直于球面的切面斜向上,必过球心 O,B点属于点与 杆相接触,弹力应垂直于杆向上;丙中小球 P不管运动与否,
都是属于平面与球面相接触,弹力应垂直于平面,且过球
心,即向上;丁中属于杆的弹力,小球受到重力和杆的弹 力,处于二力平衡状态,故弹力方向竖直向上 .
典例1(2011·哈尔滨高一检测)如图所示,下列四个图中,
a、b两小球间一定有弹力作用的是()
【规范解答】选B.对于A、C中的a、b两球,如果把a球或b
球去掉,另一个球的状态均可保持不变,所以 a、b两球之
间无弹力;对于B中,若去掉a球或b球,另一个球的悬线方 向会发生改变,故a、b两球之间一定有弹力;对于D中,若
③球面与球面的弹力沿半径方向,且指向受力物体 .
④弹簧两端的弹力方向与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢 复原状的方向; ⑤轻杆的弹力可沿杆的方向,也可不沿杆的方向 . (2)根据物体的运动情况,结合物体的运动状态,利用二力 平衡判断弹力的方向.
典例2在如图所示的图中画出物体P受到的各接触点或面对 它的弹力的示意图,其中甲、乙、丁中物体 P处于静止状态, 丙中物体P(即球)在水平面上匀速滚动.
(2)结合上图,完成下面的表格,并尝试分析,弹力方向和
形变方向及形变恢复的方向的关系(填“相同”或“相
反”).
提示:弹力方向与形变方向的关系:弹力的方向总是与施 力物体的形变方向相反,与受力物体的形变方向相同 .
2.从上述探究过程中总结我们在判断弹力方向时应遵循的 基本思路. 提示:在判断弹力方向时常常按如下思路分析 : (1)确定受到弹力的物体. (2)确定施力物体或受力物体形变的方向. (3)确定弹力的方向.