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I want You!!
弹力
高一物理组
马超 制
PART 2
?
类型
弹力方向
图示
接
触
方
式
面与面
垂直公共接触面
点与面
过点垂直于面
点与点
垂直于切面
不同接触类型的弹力
知识回顾
类型
弹力方向
图示
轻绳
沿绳指向绳收缩方向
轻杆
可沿杆
可不沿杆
轻弹簧
沿弹簧形变的反方向
常见三类模型的弹力方向
知识回顾
弹力有无的判断
1、直接法
对于形变比较明显的情况,可以根据弹力产生的条件判断。
(1)物体间相互接触.
(2)发生弹性形变.
注意:两个条件必须同时满足才有弹力产生.
2、状态假设法
(1)若不改变,则没有弹力.
(2)若改变一定有弹力.
假设支持物不存在,看被支持物体的状态是否改变。
知识回顾
弹力有无的判断
3、平衡假设法
光滑水平面并排放着静止的木块A、B
判断A、B间有无弹力
假设A、B间有弹力
以B为研究对象,
分析B的受力:
B不可能静止,
所以A、B间没有弹力
假设有弹力。看该物体的受力是否平衡,从而确定该处有无弹力。
判断球与斜面间有无弹力
假设球与斜面间有弹力
以球为研究对象,球受力:
球不可能静止,所以球与斜面间没有弹力
弹力有无的判断
3、平衡假设法
练一练
下列各图中,球体受几个弹力。
弹力的大小
1、弹簧的弹力可以通过胡克定律来确定
2、其他弹性形变需要通过力的平衡来判断
计算方法:
→不同物体的形变所产生的弹力不能通过形变大小来比较。
→弹簧、橡皮筋的弹力与其形变量成正比。
→同一个物体的弹力与其形变有直接关系,其形变越大,产生的弹力就越大。但其弹力大小与形变大小的数量关系较为复杂,我们无法直接求出,一般通过力的平衡来确定弹力的大小。
为何要这样计算?
胡克定律
实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
问题:
如何测量弹簧的伸长量x?
如何测量弹簧弹力F的大小?
怎样描述F和x的关系最直观?
可以得到怎样的结论?
结合上述问题,设计实验,探究弹力F和弹簧伸长量x的关系
实验步骤
选择一只弹簧(末端带有指针),悬挂在铁架台的横杆上,固定刻度尺的位置。
调整实验装置,使装置竖直平稳, 标尺与弹簧距离合适,指针位置便于读数。
读出弹簧自然下垂的时指针所指刻度。
悬挂200g钩码一个,带稳定后,读出弹簧上指针刻度并算出弹簧的伸长量,记录数据。
实验结论
结论: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。
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=kx,其中k为弹簧的 ,单位为 ,符号N/m,它的大小反映了弹簧的软硬程度.
3.适用条件:在弹簧的弹性限度内.
正比
劲度系数
牛顿每米
公式F=kx中的x指的是弹簧的伸长或缩短的长度(形变量),而不是弹簧的长度。若长度为l原长为l0,则伸长时x= l ? l0,则压缩时x= l0 ? l。F仅仅能说明弹力的大小,不能说明方向,方向指向弹簧恢复原长的方向。
胡克定律
想一想
k越大,弹簧越“硬”; k越小,弹簧越“软”。
k与弹簧本身结构有关,其质材、长短、粗细、匝数、半径影响k的大小。这些量与k值一般不是正比关系,例如:长度减半, k值并不是减半,而是增倍。
在弹性限度内,弹簧的弹力F1与弹簧的形变量x之间成正比,其关系图线为一条过原点的直线,但弹力F与弹簧的长度L之间满足线性关系,其图线为一倾斜且不过原点的直线,其横截距代表弹簧原长。
图象问题
做一做
√
×
×
练一练
练一练
A
练一练
B
练一练
200
7.5
练一练
B
弹力F与弹簧的长度L之间满足线性关系,其图线为一倾斜且不过原点的直线,其横截距代表弹簧原长。若规定收缩方向为正方向,则压缩时,图象在横轴下方,如果不规定正方向,则虚线部分为压缩时的情况。
胡克定律推论
弹力的变化量与形变的变化量成正比
ΔF=kΔx=F2-F1=kx2-kx1
该推论可以用在图象中求劲度系数。
Δx
ΔF
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