高中第3章 相互作用第2节 科学探究：弹力完整版ppt课件

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1、生活中的形变无处不在
2、形变：我们把物体发生的伸长、缩短、 弯曲等形状的变化称为形变。
有些物体的形变明显，容易观察；有些物体的形变却很难直接观察到。对于这些不易直接观察到的微小形变，可借助某些装置来验证其存在
一辆汽车行驶在大桥上，桥面会产生形变了吗？
用手压墙，桥面产生形变了吗？
（1）观察桌面的微小形变
如图 3-13 所示，激光器 A 射出的一束激光经平面镜 B 反射后在天花板上形成一个光点 C。当用手压桌面时，能看到光点明显移到 C' 位置。这说明手压桌面使桌面发生了形变。
（2）观察玻璃瓶的微小形变
如图 3-14 所示，当用力挤压玻璃瓶的不同部位时，会发现细玻璃管中的水面会上升或下降。这说明玻璃瓶发生了形变。为便于观察，可给水加色， 并将细玻璃管固定在白色纸板上，纸板上可画细刻度线作为参照。
在扁平玻璃瓶中装满水，瓶口用中间插有细玻璃管的软木塞塞紧，这时瓶内的水就会上升到细玻璃管中。
松手后，观察到（1）光点回到C位置，（2）管中水面回到刻度线。这说明：
3、弹性体：发生形变的物体在撤去外力后能恢复原状，该物体称弹性体。
4、弹性形变：能恢复原状的形变称弹性形变
5、范性形变：不能恢复原状的形变称范性形变
6、弹性限度：弹性体的形变若超过一定限度，撤去外力后不能恢复原状。这个限度称弹性限度。
形变的物体要恢复原来的形状
发生弹性形变的物体与他接触的物体会产生力的作用，这种力就叫做弹力。
用力拉弓弦，弓弦受力弯曲形变
弓弦是恢复原状，箭被射出。
箭射出说明弓弦对箭有力的作用。
1、弹力：相互接触的物体发生弹性形变时，由于物体要恢复原状，物体会对与它接触的另一物体产生力的作用，这种力称为弹力
2、产生条件：
1：在下图中，A、B两球间一定有弹力作用的是：
假设把与物接触的点或面去掉，看能否维持原状。
弹力的方向总是与物体形变的方向相反
4、弹力的方向：
弹性绳伸长，产生对人的拉力
拉力、压力、支持力是从效果上命名的力。实质上都属于弹力
＊物块对弹簧产生压力，＊弹簧对物块产生支持力
＊物块对斜面产生压力，＊斜面对小球产生支持力；＊弹簧对小球产生拉力。
（1） 支撑面的弹力
各种接触面间的弹力方向判断
曲面与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
曲面与曲面间弹力方向：
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
弹力的方向指向绳子收缩的方向
伸长：弹力弹簧沿收缩的方向
压缩：弹力弹簧沿伸长的方向
弹力的方向总是与恢复形变方向相同，垂直于接触面。
（1）探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系。（2）了解弹簧测力计的工作原理。
铁架台、带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺。
1、将已知质量的钩码悬挂于弹簧上，由二力平衡可知，弹簧对钩码的弹力大小等于钩码所受重力的大小。F=G
2、通过改变悬挂的钩码个数来改变弹簧弹力的大小，测出弹簧未挂钩码时的长度（弹簧原长）及挂钩码后的长度，可得出挂不同数量钩码情况下弹簧的伸长量。
3、由此可进一步得出弹簧弹力的大小与弹簧伸长量的关系。
（1）按照图 3-18 所示安装实验装置。（2）用刻度尺测量弹簧原长。
（3）在弹簧挂钩上依次挂不同数量的钩码，并分别记下实验所挂钩码的总质量及弹簧长度。
（1）将数据及计算结果填入表 3-1 中。
（2）在坐标纸上作出弹簧弹力大小随伸长量变化的图像，并进行分析讨论。
（1）弹簧的弹力随伸长量的增大而　　　　　。（2）在误差允许范围内，弹簧的弹力大小与　 　　　　成正比。
（1）实验图像是否经过所有数据点？若不是，请分析误差来源。
（2）与其他实验小组交换实验数据、图像及结论，看看是否存在差异，并分析导致差异的原因。
（3）为什么弹簧测力计可测力的大小？为什么其刻度是均匀的？
图像不经过所有数据点。误差来源有弹簧长度读数误差、钩码质量误差、做图误差等。
使用不同的弹簧，会导致数据与图像不相同，但结论一样
测力计的弹簧受到的拉力不同，伸长量也会不同，因此可以通过弹簧的伸长量（即指针所指的刻度）来测量力的大小。弹簧的伸长量与弹簧所受弹力成正比，所以刻度是均匀的。
大量实验研究表明：在弹性限度内，弹簧弹力 F 的大小与弹簧伸长（或压缩）的长度 x成正比。
☆式中的比例系数k叫做弹性体的劲度系数，简称劲度。在国际单位制中，k的单位是N/m
☆X：为伸长量，注意不是本身长度。
☆这个规律是英国物理学家胡克发现的
☆劲度系数与弹性体的材料、形状等因素有关；
☆常说弹簧的“软”和“硬”就是指弹簧劲度系数
F 1 相应的伸长量 x1=l 1 - l 0
F 2 相应的伸长量 x2=l 2 - l 0
轻弹簧是一种理想模型,通常忽略弹簧的质量。
注意：图象的横坐标是弹簧的长度而不是形变量
l1=5cm 时，F1=10N
由F1=k(l0-l1),得 k=200N/m
课本P78 4 、5 、6