第一節(jié) 探究形變與彈力的關(guān)系
[學(xué)習(xí)目標]1.知道常見形變和彈性形變.2.知道彈力產(chǎn)生的原因和條件.3.知道壓力、支持力和拉力都是彈力,會分析彈力的方向,能正確畫出力的圖示及示意圖.4.掌握胡克定律,會用F=kx分析、解決有關(guān)問題.
一、認識形變
1.形變:物體形狀發(fā)生變化.
2.分類:壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變和扭曲形變等.
3.任何物體都能發(fā)生形變.有時形變比較明顯,有時很微小,需要借助儀器才能觀察到.
二、彈性與彈性限度
1.彈性:彈簧具有恢復(fù)原狀的性質(zhì).
2.彈性形變:任何物體受到外力作用后都會產(chǎn)生形變,撤去外力后,物體能完全恢復(fù)原狀的形變,稱為彈性形變.
3.彈性限度:如果外力過大,撤去外力后,物體形狀不能完全恢復(fù),我們稱這種現(xiàn)象為超過了物體的彈性限度.
三、探究彈力
1.彈力:產(chǎn)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,會對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力稱為彈力.
2.彈力是由施力物體(填“受力物體”或“施力物體”)發(fā)生形變而產(chǎn)生的.
3.幾種彈力的方向
(1)壓力或支持力的方向:壓力的方向垂直于支持面指向被壓的物體;支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物體.
(2)繩子對物體的拉力方向:沿繩子指向繩子收縮的方向.
4.胡克定律
(1)內(nèi)容:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長(或縮短)量x成正比.
(2)公式:F=kx.k為彈簧的勁度系數(shù),單位為N/m,不同的彈簧,其勁度系數(shù)不同.
四、力的圖示
1.力的示意圖:用一帶箭頭的線段表示力.
2.力的圖示:用線段的長度表示力的大小,線段的箭頭指向力的方向,箭尾(或箭頭)表示力的作用點.
1.判斷下列說法的正誤.
(1)只要兩物體接觸就一定產(chǎn)生彈力.( × )
(2)發(fā)生形變后的物體撤去外力后都能夠恢復(fù)原狀.( × )
(3)繩對物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.( √ )
(4)靜止在水平地面上的物體受到向上的彈力是因為地面發(fā)生了形變.( √ )
(5)由F=kx可知,在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧的長度成正比.( × )
2.彈簧的原長為10cm,它下面掛一個重為4N的物體時,彈簧長為12cm,則該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.若在它下面掛一個重為6N的物體,則彈簧的伸長量為______cm.(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))
答案 200 3
3.小明用20N的水平力推桌子(如圖1所示),作出此力的圖示和力的示意圖.
圖1
答案
一、形變和彈力
1.如圖2所示,取一個玻璃瓶,里面盛滿水,用穿有透明細管的橡皮塞封口,使水面位于細管中,用手捏玻璃瓶,會看到什么現(xiàn)象?說明什么?
圖2
答案 用手捏玻璃瓶,管中水面上升(或下降).說明受壓時玻璃瓶發(fā)生形變,體積變小(或變大)了.
2.用手壓橡皮泥,橡皮泥發(fā)生形變;腳踩在松軟的泥土上,留下了深深的腳印(形變),這兩種形變與玻璃瓶的形變有什么不同?
答案 橡皮泥、泥土受力后發(fā)生的形變,在撤去外力后不能恢復(fù)原狀(非彈性形變),玻璃瓶的形變在撤去外力后能恢復(fù)原狀(彈性形變).
3.如圖3所示,被拉長的彈簧對手有一個拉力的作用,這個拉力是如何產(chǎn)生的?