内容正文:
第2节 弹力
观察思考:下面图中的力有何共同点?
形变
物体形状或体积的变化叫做形变
问题1
什么是形变?
上紧的钟表发条,束在头上的橡皮经,凹陷的沙发,拉弯的弓,形变和弹力在我们生活中无处不在。
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形变:物体形状或体积的改变
L
L0
x
拉伸
x
L0
L
压缩
弯曲
扭转
分
类
从形变能否恢复:弹性形变和塑性形变
从形变的形式:拉伸、压缩、弯曲、扭转等
从形变明显程度:明显形变和微小形变
形变的分类
有些发生形变的物体在撤去外界的作用力后能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变(elastic deformation)。
如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度(elastic limit)。在弹性限度之内,橡皮筋、弹簧等发生的形变都是弹性形变。
当撤去外力后物体的形变不能完全恢复原状, 这种形变叫作塑性形变(plastic deformation)。橡皮泥的 变形、铁丝的弯曲等形变都是塑性形变。
塑性形变
任何物体都能发生形变,有的物体形变较为明显,有的物体形变极其微小。
形变的特点
1、找一个大玻璃瓶,装满水,并滴入一滴红墨水,瓶中用中间插有细管的瓶塞塞上。沿短轴方向用手按玻璃瓶,细管中的水面就上升;松开手,水面又降回原处。沿长轴方向按压,水面下降,松开手后,水面又回到原处。这说明玻璃瓶受到按压时发生形变。
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放大微小形变
玻璃瓶的微小形变
钢丝的微小形变
观察桌面的微小形变
1、找一个大玻璃瓶,装满水,并滴入一滴红墨水,瓶中用中间插有细管的瓶塞塞上。沿短轴方向用手按玻璃瓶,细管中的水面就上升;松开手,水面又降回原处。沿长轴方向按压,水面下降,松开手后,水面又回到原处。这说明玻璃瓶受到按压时发生形变。
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例1.下列说法正确的是( )
A.物体静止于水平桌面上,桌面受到的压力是由于桌子发生形变产生的
B.物体静止于水平桌面上,物体受到支持力是由物体本身发生了微小的形变而产生的
C.电线对电灯有拉力,是由于电线发生形变产生的
D.竹竿波动水中的木头,木头受到弹力是由于木头发生形变
C
3、弹力的方向:总是与引起形变的外力的方向相反
F1:支持力 F2:压力
支持力或压力的方向总是垂直于支持面而指向被支持或被压的物体。
(1)支持力和压力
F1
F2
几种常见的弹力及其方向的确定
(2)绳的拉力
绳子对物体的拉力方向总是沿着绳子指向绳子收缩的方向。
T:绳对电灯的拉力
T
绳子悬挂重物的情况,挂在绳子下端的重物在重力的作用下拉紧绳子,使重物与绳子都发生微小形变:重物的形变对绳子产生向下的弹力,这就是重物的拉力,绳子的形变对重物产生向上的弹力,就是绳子对重物的拉力,绳子的力的方向总是沿着绳子而指向绳子要收缩的方向。
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弹簧弹力的方向沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。
(3)弹簧的弹力
F
F
3.弹力的方向:总是与引起形变的外力的方向相反
按接触面情况分
②点与平面接触
N
N`
弹力方向:
过接触点垂直平面指向受力物体
A
B
NA
NB
光滑斜面
①平面与平面接触
N
N`
弹力方向:
垂直接触面指向受力物体
光滑斜面
③点与曲面接触
点与曲面间弹力方向:
与过接触点的切面垂直
并指向受力物体
N1
N2
半球形的碗
A
B
NA
NB
④曲面与曲面接触
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
半球形的碗
N
A
B
N
NBA
练习:试分析图中光滑小球所受的弹力,并确定其方向。
水平面上靠在一起的两小球
悬挂靠在一起的两小球
3.弹力的方向:
4.弹力的大小:
(1)根据受力平衡