3.2 弹力

3.2弹力重点、难点 重点： 1、弹力有无的判断和弹力方向的判断 2、弹力大小的计算 难点： 弹力有无的判断和弹力方向的判断1．形变物体在力的作用下或发生改变。2．弹性形变有些物体在形变后撤去作用力时能够，这种形变叫做弹性形变。3．弹力发生形变的物体由于要，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。[自学教材]形状体积恢复原状恢复原状4．弹性限度如果物体的形变过大，超过一定限度，撤去作用力后物体不能完全，这个限度叫做弹性限度。5．弹力产生的两个条件(1)物体间相互；(2)在接触面上发生。恢复原状接触形变 1.以上情况中发生形变的对象是什么? 2.它们都是弹性形变吗?问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 :1、形变：物体的体积、形状发生改变物体形变的条件：发生形变的物体受到外力的作用2、弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原状的形变。3、范性(范性）形变：撤去使物体发生形变的外力后，物体不能完全恢复原状的形变。4、弹性限度：物体能够发生弹性形变的最大限度。 3.试解释运动员、箭、小车运动的原因？问题:弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体有力的作用。这种力叫做弹力。弹力概念：弹力产生的条件：1、两物体相互接触2、接触处产生弹性形变。1．常见弹力平时所说的、和拉力等都是弹力。2．弹力的方向(1)压力和支持力的方向于物体的接触面。(2)绳的拉力沿着绳而指向绳的方向。[自学教材]压力支持力垂直收缩常见的几种弹力：②压力③支持力④拉力⑤浮力①弹簧的拉力和压力弹簧的弹力压力和支持力产生桌面形变物体受到支持力FN物体形变FN桌面受到压力物体受到支持力桌面受到压力绳子的拉力未受到拉力时绳子形变方向拉力浸在水中的物体受到浮力水向下形变物体受到浮力 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。 结论：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。（压力、支持力的方向总是垂直于支持面而指向受力物体）压力、支持力的方向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。 结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。（沿着绳而指向绳中部）绳的拉力的方向三、弹力的方向①压力、支持力的方向：垂直于支持面而指向受力物体②绳的拉力的方向沿着绳而指向绳收缩的方向（指向绳中部）弹力的方向确定总结： 从施力物体指向受力物体，与施力物体形变方向相反。1、绳子的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。2、压力（支持力）的方向总是垂直于支持面而指向被压（被支持）的物体。弹力的大小和作用点 1、对于同一物体，弹力大小同形变大小有关。 弹力具有被动性。 弹力大小与形变关系（㊀弹簧F=kx㊁利用力的平衡来计算） 2、弹力的作用点：两物体接触处，受力物体上。弹力有无的判断：1、两物体是否相互接触。2、接触处是否产和弹性形变。一、直接判断：二、假设存在法：例、光滑水平面上AB两物体紧挨着保持静止，则它们之间有弹力吗？解：直接判断法无法判断出，因为你根本看不出它们之间是否有弹性形变。可以用假设法。假设AB之间有挤压，则A对B有向右的弹力，B对A有向左的力。真是这样，则AB均不能保持静止，与题设矛盾。所以没有挤压。三、隔离法:将相互接触的两个物体中拿走一个，看对另一个物体是否有影响解：取走B球后，A仍静止，运动状态未变化，可以断定AB之间原来没有作用力。4、轻绳（不计质量）：沿绳子收缩的方向。5、轻杆（不计质量）：不一定沿杆的方向。关键作图：一本书平放在水平桌面上，求分别作出书本和桌子的受力示意图。例2、试判断下列各情况小球的受力情况。弹力方向的判断：1、两平面接触：垂直于接触面。2、点面接触：垂直于面。3、点点接触：垂直于公切面。按下列要求画出图4—8中弹力的方向：(1)搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在A、B两处受到的弹力；例题：(2)搁在光滑半球形槽内的棒在C、D两处受到的弹力；(3)用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力。2．图中物体静止放在水平地面上，并与竖直墙相接触，A、B两点是球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是()A．物体受三个力，重力、B点的支持力、A点的弹力；B．物体受二个力，重力、B点的支持力C．物体受三个力，重力、B点的支持力、地面的弹力D．物体受三个力，重力、B点的支持力、物体对地面的压力B3．小木块放在桌子上，下列说法正确的是()A．在接触处只有桌子有弹力产生B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生C．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力D．木块对桌子的压力是木块的重力BC4、图4—12中，A、B叠放在水平地面上，则地面受到的压力是()A．A和B对地面的压力之和B．只有B对地面的压力C．B的重力D．A和B的重力B5．下列说法中不正确的是()A．通常所说的压力、支持力、绳的拉力都是弹力B．轻绳上产生的弹力方向总是沿绳的方向C、压力、支持力的方向不一定总是垂直于支持面的D、杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩的方向E、发生形变的物体，一定会对与它接触的物体产生弹力CD例：下面说法正确的是： A、挂在电线下的电灯，受到重力作用拉紧电线，使电线发生形变，对电灯产生向上的拉力。 B、电灯挂在电线下，电灯和电线同时发生形变，电灯受到向上的拉力是由于电灯发生了形变。 C、电灯挂在电线下，电灯对电线的拉力是由于电灯形变有向下恢复原状的趋势产生的。 D、挂在电线下的电灯对电线的拉力就是电灯受到的重力。虽说发生弹力作用的两个物体都发生了形变，但某个物体所受到的弹力作用绝对不可能是自身形变所产生的（自身不能对自身施加力的作用）。弹力的方向： 从施力物体指向受力物体，与施力物体形变方向相反。1、绳子的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。2、压力（支持力）的方向总是垂直于支持面而指向被压（被支持）的物体。判断下列支持面对物体弹力的方向平面与平面接触，弹力垂直平面。点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切面。（相当于点与点）判断下列支持面对物体弹力的方向点和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面点和线接触，弹力通过接触点垂直于线例：画出下列物体所受到的所有弹力。1．内容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。2．公式F＝，其中k为弹簧的，单位：牛顿每米，符号：N/m。[自学教材]正比kx劲度系数四、胡克定律：实验：探究弹力和弹簧伸长的关系1、胡克定律内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。2、公式：其中：K——弹簧的劲度系数(其大小跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关)单位：牛每米，符号N/mx——弹簧伸长（或缩短）的长度F=Kx理解形变量(伸缩量）FF[重点诠释]1．弹簧的弹力(1)应用胡克定律F＝kx求解。其中，x为弹簧的形变量［可能为伸长量l－l0，也可能为缩短量l0－l］k为弹簧的劲度系数，k只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。它反映了弹簧的软硬程度，k值越大，弹簧越硬，其长度越难改变。(2)弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图像表示，如图3－2－1所示，图线的斜率即为弹簧的劲度系数。(3)由于F1＝kx1，F2＝kx2，ΔF＝F2－F1＝kx2－kx1＝k(x2－x1)＝kΔx，因此，弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量也成正比关系，即ΔF＝kΔx。图3－2－12．弹力的计算除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解。比如，悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力和重力作用。根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体重力的大小。3．如图3－2－2所示，两只同样的弹簧秤每只自重0.1N，下端的挂钩重力忽略不计，甲“正挂”而乙“倒挂”，在乙的下方挂上重0.2N的砝码，则甲、乙弹簧秤的读数分别为 (　　)A．0.2N,0.3N　　　　　 B．0.3N,0.2NC．0.3N,0.3N D．0.4N,0.3N图3－2－2解析：甲弹簧秤的读数应等于乙的重力和砝码的重力之和,乙弹簧秤的读数等于它自身的重力和砝码的重力之和，二者读数相等，都为0.3N。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：C[例1]　试分析图3－2－3中的球是否受弹力作用，若受弹力，试指出其施力物体。图3－2－3[思路点拨]　判断弹力的有无可采用假设法：假设把与物体接触的面或点去掉，看物体还能否在原位置上保持原来的状态，从而判断该物体是否受弹力作用。[解析]　采用假设法可判定：(1)图中球受到绳的拉力、竖直墙壁的弹力；(2)图中球受到绳的拉力；(3)图中球受到绳的拉力；(4)图中球受到绳的拉力、斜面的支持力；(5)图中球受到水平面的支持力；(6)图中球受到斜面的支持力、竖直挡板的弹力。[答案]　见“解析”相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形变时，两物体间才有弹力产生。［借题发挥］1．如图3－2－4所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有 (　　)A．1个　　　　　　　B．2个C．3个 D．4个图3－2－4解析：假设绳1对球有作用力，该作用力的方向斜向左上方，另外，球在竖直方向上受重力和绳2的拉力，在这3个力的作用下球不可能保持平衡而静止，所以绳1不可能对球施加拉力，则选项B正确。答案：B[例2]　在半球形光滑容器内，放置一细杆，如图3－2－5所示，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，则容器上A、B两点对细杆m的作用力的方向分别为 (　　)A．均竖直向上B．均指向球心C．A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上D．A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力垂直于细杆向上图3－2－5*[思路点拨]　判断弹力方向的方法是：先明确两物体之间弹力的作用类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向。[解析]　支持力、压力的方向垂直于接触面或其切面。在A点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直于该处球面的切面，指向球心，而在B点，容器的边缘跟杆的侧面接触，该处的支持力应垂直于杆向上，选项D正确。[答案]　D判断弹力方向的步骤(1)确定物体之间弹力作用的类型；(2)确定产生弹力的物体；(3)找出使物体发生形变的外力方向；(4)确定物体形变的方向；(5)确定物体产生的弹力方向。［借题发挥］2．画出图3－2－6中物体所受弹力的示意图，题图中各接触面均光滑，各物体均静止。图3－2－6解析：绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中物块与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接触面指向被支持的物体；图乙中球面与球面接触，支持力的方向沿两球心的连线指向小球。答案：见”解析”[例3]　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6.00cm。(1)当这根弹簧长度为4.20cm时，受到的压力有多大？弹簧的劲度系数为多大？(2)当弹簧受到15N的拉力时，弹簧的长度是多少？[审题指导]　解答此题应注意以下三点：(1)弹簧的形变量是指弹簧相对原长的变化量。(2)当弹簧相对原长伸长时有x＝l1－l0。(3)当弹簧相对原长缩短时有x＝l0－l2。*[解析]　(1)已知弹簧原长l0＝5.00cm＝5.00×10－2m在拉力F1＝10.0N的作用下，弹簧伸长到l1＝6.00cm＝6.00×10－2m，根据胡克定律F1＝kx1＝k(l1－l0)可得k＝eq\f(F1,l1－l0)＝eq\f(10.0,6.00－5.00×10－2)N/m＝1.00×103N/m。当压力为F2时，弹簧被压缩到l2＝4.20cm＝4.20×10－2m，[答案]　(1)8.0N　1.00×103N/m　(2)6.5cm根据胡克定律F2＝kx2＝k(l0－l2)＝1.00×103×(5.00－4.20)×10－2N＝8.0N，即压力为8.0N弹簧的劲度系数为1.00×103N/m。(2)此时弹簧的弹力F＝15N，弹簧的伸长量为x。由胡克定律得x＝eq\f(F,k)＝eq\f(15,1.00×103)m＝1.5×10－2m＝1.5cm，此时弹簧的长度为l＝l0＋x＝6.5cm。在应用胡克定律时一定要分清弹簧的长度l、弹簧的原长l0以及弹簧的形变量x三个量之间的关系，正确地应用定律公式。［借题发挥］3．水平桌面上放置一根弹簧，在弹性限度内对其施加30N的拉力时，其长度为20cm，对其施加30N压力时，其长为14cm，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数。解析：设弹簧的自然长度为l0，劲度系数为k。根据F＝kx，x为弹簧伸长(或缩短)的长度，由此得：30＝k(0.2－l0)， ①30＝k(l0－0.14)。 ②由①②得：l0＝17cm，k＝1000N/m。答案：17cm　1000N/m**