彈力

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彈力
☆學(xué)習(xí)目標(biāo) 知道彈力產(chǎn)生條件;知道壓力、支持力、繩子的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向;知道形變?cè)酱髲椓υ酱,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律,?huì)用胡克定律解決有關(guān)問(wèn)題。
☆重點(diǎn)難點(diǎn) 【重點(diǎn)】彈力產(chǎn)生的條件、彈力的方向;胡克定律及應(yīng)用。
【難點(diǎn)】彈力有無(wú)的判斷和彈力方向的判斷。
☆預(yù)習(xí)檢測(cè)
一、彈性形變和彈力
1.物體在力的作用下 發(fā)生改變叫做形變,有些物體在形變后能夠恢復(fù)原狀,這種形變叫做 。
2.發(fā)生彈性形變的物體由于要 ,對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫做 。如果形變過(guò)大,超過(guò)一定的限度,撤去作用力后,物體就不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀,這個(gè)限度叫做 。
【針對(duì)練習(xí)1】關(guān)于彈性形變的概念,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體形狀的改變叫彈性形變
B.物體在外力停止作用后的形變,叫彈性形變
C.一根鐵桿用力彎折后的形變就是彈性形變
D.物體在外力停止作用后,能夠恢復(fù)原來(lái)形狀的形變,叫彈性形變
【針對(duì)練習(xí)2】 關(guān)于彈力,下列敘述正確的是( )
A.兩物體相互接觸,就一定會(huì)產(chǎn)生相互作用的彈力?
B.兩物體不接觸,就一定沒(méi)有相互作用的彈力?
C.兩物體有彈力作用,物體不一定發(fā)生了彈性形變?
D.只有彈簧才能產(chǎn)生彈力?
二、幾種彈力
3.彈力的方向總是與物體形變的方向 ,具體如下:
(1)壓力和支持力的方向都 物體的接觸面指向被壓和被支持的物體;
(2)繩的拉力方向是沿著繩而 ;
(3)輕桿的彈力不一定沿桿,要具體情況具體分析.
【針對(duì)練習(xí)3】 關(guān)于彈力的方向,下列說(shuō)法正確的是?( )
①?gòu)椓Φ姆较蛞欢ù怪庇诮佑|面?②彈力的方向不一定垂直于接觸面?
③繩子類軟物體產(chǎn)生的彈力一定垂直于被拉物體的平面?
④繩子類軟物體產(chǎn)生的彈力一定沿繩子的方向?
A.①③B.①④ C.②③D.②④?
三、胡克定律
4.彈力的大小與 有關(guān),形變?cè)酱,彈?,形變消失,彈力 ,但定量關(guān)系一般比較復(fù)雜.
5.彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的大小F跟彈簧 (或縮短)的長(zhǎng)度x成 ,即 ,其中k為彈簧的 ,表示彈簧的軟硬程度.
【針對(duì)練習(xí)4】 關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)k,下列說(shuō)法正確的是( )
A.與彈簧所受的拉力大小有關(guān),拉力越大,k值也越大
B.由彈簧本身決定,與彈簧所受的拉力大小及形變程度無(wú)關(guān)
C.與彈簧發(fā)生的形變的大小有關(guān),形變?cè)酱,k值越小
D.與彈簧本身特性、所受拉力的大小、形變大小都無(wú)關(guān)
【參考答案】1.形狀或體積;彈性形變 2.回復(fù)原狀;彈力;彈性限度 3. 相反;垂直于;指向其收縮的方向 4.形變大小;越大;隨著消失 5.伸長(zhǎng);正比;F=kx;勁度系數(shù)
【針對(duì)練習(xí)】1.D 2.B 3.B 4.B
☆典型例題
例 如圖所示,一個(gè)銅球放于茶杯中,銅球與杯底部和左側(cè)壁接觸,處于靜止?fàn)顟B(tài),若銅球與杯子的內(nèi)壁都是光滑的,則側(cè)壁對(duì)銅球有無(wú)彈力作用?
解析:我們用假設(shè)法分析,先假設(shè)去掉杯子的側(cè)壁,結(jié)果銅球仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)不變,說(shuō)明杯子的側(cè)壁對(duì)鋼球沒(méi)有彈力作用。
用“假設(shè)法”判斷彈力有無(wú)的另一種思路為:假設(shè)所有的接觸面對(duì)研究對(duì)象有或沒(méi)有彈力的作用,再作出假設(shè)狀態(tài)下研究對(duì)象的受力分析圖,判斷出物體的受力情況是否與其原來(lái)題設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相矛盾。若不發(fā)生矛盾,則假設(shè)正確;若發(fā)生矛盾,則假設(shè)不正確。
現(xiàn)用此思路再分析一下上述例題:假設(shè)銅球除受重力G和水平杯底支持力N外,還受到杯的左側(cè)壁的彈力F,作出其受力分析圖,由圖可以看出彈力F的水平分力將使銅球水平向右運(yùn)動(dòng)。這一結(jié)果與原題設(shè)條件(銅球靜止)是相矛盾的,故假設(shè)不正確,所以,球與杯左側(cè)壁雖接觸,但并不存在彈力。
點(diǎn)評(píng): “假設(shè)法”是研究物理問(wèn)題的一種重要方法,它在以后的學(xué)習(xí)中還會(huì)經(jīng)常遇到,同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中一定要掌握這一方法的解題要領(lǐng)。
☆隨堂練習(xí)
1.下圖中各靜止物體所受的彈力正確的是( )

2.在下圖中,a、b(a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài))間一定有彈力的是( )

3.畫出下圖中小球或桿受到的彈力。除(2)圖中的地面外,其他各接觸面均光滑。

4.下表是某同學(xué)為探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù):
(1)請(qǐng)你在下圖中的坐標(biāo)線上作出 圖象。
(2)寫出曲線所代表的函數(shù)關(guān)系式( 用m作單位)。
(3)解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。
5.一根彈簧的伸長(zhǎng)量( )和所受的外力( )之間的關(guān)系如圖所示,試就圖象回答:
(1)若彈簧原長(zhǎng) 為50 cm,要使彈簧伸長(zhǎng)到60 cm,需要多大的拉力?
(2)如果用900 N的拉力時(shí)(仍在彈性限度內(nèi)),彈簧長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌?
【參考答案】
1.A 解析:利用“檔板”法,撤去D選項(xiàng)中的FN2對(duì)應(yīng)觸點(diǎn),物體均不動(dòng),說(shuō)明C、D選項(xiàng)中FN2不存在.A項(xiàng)中若撤走豎直“板”,球沿斜面向下運(yùn)動(dòng),說(shuō)明FN1存在.B選項(xiàng)中FN1應(yīng)垂直棒向上.選A.
2.B 解析:A、C、D雖然a和b都接觸,但彈力是不存在的,根據(jù)初中二力平衡知識(shí)可知,單獨(dú)對(duì)b物體分析,重力和拉力(C圖是支持力)已經(jīng)平衡,a、b間不可能再有彈力,原因就是接觸不一定形變.所以只有B對(duì).
3.解析:根據(jù)不同接觸面上彈力的特點(diǎn),作圖如下:

4.解析: 根據(jù)已有數(shù)據(jù)選好坐標(biāo)軸每格所代表的物理量的多少,是做好圖象的關(guān)鍵。
做圖象的方法:用平滑的曲線(或直線)將坐標(biāo)紙上的各點(diǎn)連接起來(lái),若是直線,應(yīng)使各點(diǎn)均勻分布于直線兩側(cè),偏離直線太大的點(diǎn),應(yīng)舍棄掉。
(1)將 軸每一小格取為lcm, 軸每一小格取為0.25N,將各點(diǎn)標(biāo)在坐標(biāo)紙上,并連成直線,如圖所示.
(2)由圖象得: ;
(3)函數(shù)表達(dá)式中的常數(shù):表示使彈簧伸長(zhǎng)(或壓縮)1m所需的拉力為20N。
5.解析: 由圖象可求得彈簧的勁度系數(shù),即圖線的斜率為:
N/m= N/m。
(1)由胡克定律 得,當(dāng) 60cm-50cm=10cm m時(shí),彈簧彈力為 N=300 N,即需要的拉力為300N;

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoyi/57527.html

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