初二物理 弹力
分析 压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂
直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向 总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
③静止时,悬绳对重物的拉力及方向。 F2 F1
分析
悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重 物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生 微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力F1, 这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变, 对物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体 的拉力。
总结
(1)拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向 绳收缩的方向。 (2)产生弹力的大小与形变程度有关,形 变程度越大,产生的弹力就越大。
桌面的弹力和形变
(3)胡克定律
对同一物体而言,弹力的大小跟形变的 大小有关,即决定于该物体发生弹性形变的 程度。弹性形变越大,弹力也越大;形变消 失,弹力就随着消失。
A. 等于零
2m
300
B. 大小为1/2mg,方向沿斜面向下
C. 大小为 3 /2mg,方向沿斜面向上 D. 大小为mg,方向沿斜面向上
课堂练习
1.物体在力的作用下发生的__改__变__ 叫做形 变,在外力停止作用后能够恢复原状的形变 叫做 __弹__性__ 形变。
2. 弹力发生在__接__触__ 且发生__弹__性__形_变__ 的物 体之间.放在水平桌面上的物体所受的支持 力的方向总是_垂__直__于_ 支持面;吊在绳子下 的物体所受的拉力大小等于__向__上__ ,它的 方向总是_重__力___ 的方向。
F2 F1
G
钢管受力的示意图
3. 解答:锅铲受3个力的作用:重力G、 锅对手柄的支持力F1、锅对锅铲另一端的支 持力F2。
F1
F2 G
锅铲受力的示意图
4. 解答:根据题给资料,可求得弹簧 伸长量与对应的弹力如下表 :
砝 码 质 0 30 60 90 120 150 量 m (g)
弹 簧 总 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8 长度l (cm)
弹性限度:形变过大,超过一定的限度, 撤去这个力后,物体就不能恢复原来的形状。 把这个限度叫弹性限度。
注意
①这些物体的形变可以恢复。 ②物体为恢复原状,会对其他物体施加
力的作用。
(2)几种弹力
知识要点
弹力: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。
弹簧的弹力
任何物体都会发生形变
弹力的几种情况
①放在水平桌面上的书的受力情况及方向
分析
书由于重力的作用而压迫桌面,使书和 桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌 面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书 对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变, 对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是 桌面对书的支持力。
②放在斜面上的书的受力情况和方向
弹簧伸
长量x
(m)
0 0.012 0.023 0.035 0.046 0.058
弹力F
(N)
0 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50
弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象
F/N 1.5 1.0 0.5
O 0.02 0.04 0.06 x/m 根据图象的斜率可求得弹簧的劲度系数 k=26N/m。
解:由胡克定律知,F=KX 则 △F=K△X ,已知△F=250N △X=1CM 得K=25000 N/m
问题与练习
1. 提示:按题目介绍的方法做实验,体 验弹力与形变的关系。
2. 解答: 钢管受到3个力的作用:重力G、 地面的支持力F1、绳的拉力F2。重力G的施 力物体是地球,地面的支持力F1的施力物体 是地面,绳的拉力F2的施力物体是绳。
(1)弹性形变和弹力 (2)几种弹力 (3)胡克定律
(1)弹性形变和弹力
压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片
? 观察到什么现象
知识要点
弹性形变
形变:物体在力的作用下所发生的形状或体 积的改变。
弹性:在力的作用下发生形变的物体,在撤 去弹性形变外力后能够恢复到原状的性质。
弹性形变:在外力停止作用后能恢复原状 的形变。
观察 观察两幅图有什么变化 ?
我们可以发现:弹簧发生弹性形变时, 弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度 X成正比,即F=kx ,这就是胡克定律。
注意
关于胡克定律,要注意以下几点: ①定律的成立是有条件的,这就是弹簧发
生“弹性形变”,即必须在弹性限度内。 ②表达式中的x是弹簧的形变量,是弹簧
伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧的 原长,也不是弹簧形变后的实际长度。
B. 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被 支持的物体
C. 绳对物体拉力的方向有可能不沿绳的方向 D. 绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳
收缩的方向
5.标出各物体在A、B、C处所受的支持力的方向
6. 在弹性限度内,某弹簧下端悬挂500N重物 时,总长为22cm;悬挂750N重物时,总长 为23cm。那么,该弹簧的劲度系数为多大?
导入新课
跳高
跳远
蹦蹦床
跳板跳水
探究
在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆 跳高运动员的杆,玩跳跳床的床、运动 员利用跳板跳水等都是利用他们弹性形 变时的弹力,同学们还可以举出许多利 用弹力的例子,谁来说?
那弹力是怎样产生的呢?
第二节 弹力
教学目标
(1)知识技能
知道什么是弹力以及弹力产生的条件。 知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力 的图示(力的示意图)中正确画出他们的方向。 知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹 簧伸长(或缩短)的长度成正比。
(2)过程与方法
通过观察和实验了解弹簧测力计的结构。 通过自制弹簧测力计掌握其使用方法。 通过体验认识“弹性”“塑性”。
(3)情感态度与价值观
通过学习体验探究现象与生活中物理知 识的乐趣。
教学重难点
教学重点
弹簧伸长的长度与拉力的关系。 弹簧测力计的正确使用。
教学难点
弹力的概念及产生条件。
本节导航
A. 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B. 向垫片右移动时,两弹簧产生的 弹力大小相等
C. 垫片向右移动时,两弹簧的长 度保持相等
D. 垫片向右移动时,两弹簧的弹 性势能发生改变
垫片
K1 K2
2.(08山东)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物 体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面 方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸 长量也为L.斜面倾角为300,如图所示,则物体 所受摩擦力( )
③表达式中的k是弹簧的劲度系数,它反 映了弹簧的“软”、“硬”程度,在国 际单位制中k的单位为“N/m”。
④由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单 位,而劲度系数k又往往以“N/m”为单 位,因而在应用上式时要注意将各物理 量的单位统一到国际单位制中。
⑤上述胡克定律的表达式F=kx,仅表示 弹簧的弹力与弹簧形变量之间的大小关 系,若同时要表示弹力方向与弹簧形变 方向相反,则表达式可写成F=-kx。
5.弹力方向判断: 根据物体产生形变的方向判断,弹力方向与
物体形变的方向相反,作用在迫使物体发生形 变的那个物体上,常见的几种情况:
①弹簧两端的弹力的方向 ②轻绳的弹力方向 ③面于面接触的弹力的方向 ④点于面接触的弹力的方向
高考链接
1.(09广东)某缓冲装置可抽象成如图所示的 简单模型。图中K1、K2为原长相等、劲度系数 不同的轻质弹簧。下列表述正确的是( )
海 绵 的 弹 力
弹力产生的两个条件: ①直接接触 ②发生形变 例:如图所示,入射光的位置不变,将光 线经M、N两平面镜两次反射,射到一个刻 度尺上,形成一光亮点。用力压桌面,同学 会看到什么现象?
桌面有了形变,使M、N平面镜的 些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如 一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变, 只不过形变很微小。所以,一切物体都在力的作 用下会发生形成。
蹦极
课堂小结
1.弹力产生的原因:物体间发生弹性形变 2.弹力发生的条件: ①直接接触 ②弹性形变 3.弹力方向的确定: ①压力、支持力的方向总是垂直于接触面, 若接触面是曲面则垂直于过接触点的切面, 指向被压或被支持的物体。
②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方 向。 ③杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向, 可由物体平衡条件判断方向。 4.弹力大小的确定: ①弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克 定律:F=kx。 ②一般情况下应根据物体的运动状态,利 用牛顿定律或平衡条件来计算。
3. 关于弹力产生的条件,下列说法中正确的是 ()
A. 直接接触的物体间一定会产生弹力。 B. 不直接接触的物体间一定不会产生弹力。 C. 只有发生弹性形变的物体间才会产生弹力。 D. 发生弹性形变的物体间一定会产生弹力。
4. 关于弹力的方向,下列说法中正确的是 ()
A. 压力的方向总是垂直于接触面而指向被压 的物体