第一節(jié) 探究形變與彈力的關(guān)系

第一節(jié)探究形變與彈力的關(guān)系重力1.定義：由于地球吸引而使物體受到的力叫做重力。2.大小：G=mg3.方向：總是豎直向下4.重心：從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫物體的重心。Ps：質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體的重心在他的幾何中心重心不一定在物體上形狀不規(guī)則的物體可以用懸掛法找物體的重心：ABo把一條盤放在地上長(zhǎng)為L(zhǎng)的勻質(zhì)鐵鏈向上剛好拉直時(shí)，它的重心位置升高了_________L/2力的圖示有些形變是由于物體被彎曲造成的，比如說(shuō)彎曲的直尺，彎曲的竹竿等有些形變是由于物體被拉伸而引起的，比如說(shuō)拉長(zhǎng)的橡皮筋、被拉長(zhǎng)的彈簧等有些形變是由于物體被壓縮造成的，比如被壓縮的彈簧、被壓縮的海綿等

有的形變是可以恢復(fù)的，而有些形變則不能恢復(fù)有些形變是由于物體被扭轉(zhuǎn)而引起的，比如被扭轉(zhuǎn)的金屬、海綿等一、認(rèn)識(shí)形變1.概念物體形狀發(fā)生變化簡(jiǎn)稱為形變2.分類a.壓縮形變b.拉伸形變c.彎曲形變d.扭曲形變3.一切物體都會(huì)發(fā)生形變——微小形變[利用“放大”原理]二、彈性與彈性限度1.什么是彈性？彈簧具有恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性。2.什么是彈性形變？任何物體受到外力作用后都會(huì)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。停止用力后物體不能恢復(fù)原狀的形變叫范性形變3.什么是彈性限度？如果外力過(guò)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(guò)了物體的彈性限度。實(shí)驗(yàn)演示：彎曲的直尺將小球彈出；小紙條在拉伸的橡皮筋的作用下被彈出；小車在壓縮彈簧推動(dòng)下發(fā)生運(yùn)動(dòng)問題1：為什么小球、小紙條、小車發(fā)生了運(yùn)動(dòng)？

因?yàn)閺澢闹背?、拉伸的橡皮筋、壓縮的彈簧對(duì)它們產(chǎn)生了力的作用這種發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用，叫做彈力。拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等不同的形變形式，將產(chǎn)生不同形式的彈力三、彈力1.概念產(chǎn)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力稱為彈力。2.產(chǎn)生彈力的條件接觸并且發(fā)生形變互相不接觸的物體，不可能發(fā)生形變，也就不可能產(chǎn)生彈力

互相接觸的物體，如果沒有發(fā)生形變（虛接觸），也不可能產(chǎn)生彈力3.方向[重點(diǎn)]總是指向施力物體形變恢復(fù)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繩子對(duì)物體的拉力方向沿繩子指向繩子收縮的方向。4.彈力有無(wú)的判斷——[假設(shè)法]A.A.A.A.A練習(xí)1.一鐵塊放在桌面上，下列關(guān)于鐵塊和桌面受力的論述中，正確的是（）A、鐵塊和桌面之間有彈力作用，其原因是桌面發(fā)生了形變，鐵塊并未發(fā)生形變B、桌面受到向下的彈力，是由于桌面發(fā)生了形變C、桌面受到向下的彈力，是由于鐵塊發(fā)生了形變D、鐵塊受到向上的彈力，是由于鐵塊發(fā)生了形變c四、幾種常見的彈力

1．繩子的彈力：

繩子只能產(chǎn)生拉力，不能產(chǎn)生支持力

TT1T2T1T2

繩子的拉力的方向總是沿著繩子收縮的方向

2．彈簧的彈力：

彈簧既能產(chǎn)生拉力，又能產(chǎn)生支持力

彈簧的彈力方向總是沿著彈簧的軸線方向被拉伸被壓縮FFFF

3．輕桿的彈力：

輕桿的彈力方向要由桿所處的狀態(tài)決定，可以指向任何方向

但處于平衡狀態(tài)且只是兩端受力的輕桿，其彈力的方向一定沿著桿拉或者壓桿

4．物體放在支承面上：

支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物體壓力的方向垂直于支持面指向被壓的物體

物體放在支承面上時(shí)，支承面可能（不一定）給物體支持力或壓力

NNN1N2N1N2N1N2N1N2N1N2N1N2N1N2NT各種接觸面的彈力方向的規(guī)律：A、平面和平面接觸：彈力與平面垂直B、點(diǎn)與平面接觸：彈力通過(guò)接觸點(diǎn)垂直于平面C、點(diǎn)與曲面接觸：彈力通過(guò)接觸點(diǎn)垂直于過(guò)點(diǎn)的切面D、曲面與曲面接觸：彈力通過(guò)接觸點(diǎn)垂直于公切面五、胡克定律在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長(zhǎng)（或縮短）量x成正比。

F=kxK：勁度系數(shù)X：伸長(zhǎng)（縮短）量[不是彈簧長(zhǎng)度]實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繌椈傻膹椓Υ笮∨c彈簧的形變大小的關(guān)系。如圖所示，彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等彈力的大小可以由懸掛的鉤碼的重力讀出彈簧的伸長(zhǎng)可用直尺測(cè)出多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，用列表或作圖的方法探究出彈力和彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的量有：懸掛不同數(shù)量鉤碼時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量、鉤碼的重力

二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

將不同質(zhì)量的物體掛在彈簧上，平衡后分別測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，在表中記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算出相應(yīng)的結(jié)果

實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體的重力（G/N）彈簧的長(zhǎng)度（L/cm）彈簧的伸長(zhǎng)量（x/cm）彈力的大小（F/N）彈簧的原長(zhǎng)為：L0

三、實(shí)驗(yàn)注意

1.測(cè)彈簧的原長(zhǎng)時(shí)應(yīng)將彈簧平放在桌面上或?qū)椈勺杂蓱覓煸阼F架臺(tái)上

2.所掛重物的重力不能超出彈簧的彈性限度

4.測(cè)彈簧的形變量，為了減小相對(duì)誤差，應(yīng)該用彈簧伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)的方法求伸長(zhǎng)量，而不是直接測(cè)量伸長(zhǎng)量

3.若實(shí)驗(yàn)中采用的是彈簧的總長(zhǎng)，則得到的彈力與彈簧的總長(zhǎng)的關(guān)系不是正比例關(guān)系，實(shí)驗(yàn)得到的圖象不是正比例函數(shù)圖象，圖象與橫軸有截距，截距是彈簧的原長(zhǎng)四、數(shù)據(jù)的處理方法一：利用每一組數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出彈簧的伸長(zhǎng)量x和對(duì)應(yīng)的彈力F，再歸納、總結(jié)出彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的函數(shù)關(guān)系方法二：采用圖象法，利用每一組數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出彈簧的伸長(zhǎng)量x和對(duì)應(yīng)的彈力F，再作出F—x圖象，根據(jù)圖象得出彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的關(guān)系特別提醒：擬合曲線時(shí)，不要連成“折線”而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點(diǎn)大致分布在直線上或兩側(cè)五、討論與交流問題1：實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是什么？在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與彈簧的形變量（伸長(zhǎng)量或縮短量）成正比問題2：怎樣用數(shù)學(xué)公式表示F與x的關(guān)系？F=kx從數(shù)學(xué)的角度看，公式中的k是比例系數(shù)；從物理的角度看，k是反映彈簧特性的物理量，它的物理意義是彈簧發(fā)生單位長(zhǎng)度形變量所產(chǎn)生的彈力，叫勁度系數(shù)，單位是N/m問題3：利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算你所使用的彈簧的勁度系數(shù)問題4：比較不同實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得的彈簧的勁度系數(shù)k，討論k與哪些因素有關(guān)？K的大小由彈簧本身的性質(zhì)決定.1.材料2.彈簧絲的粗細(xì)3.彈簧的長(zhǎng)度

1.如圖所示，是探究某根彈簧的伸長(zhǎng)量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖，下列說(shuō)法中正確的是A．彈簧的勁度系數(shù)是2N/mB．彈