2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
讨论:
弹力产生的条件:物体发生形变。
定性地分析弹力的大小:跟物体发生的形变有关,跟形变物体的弹性有关。
弹力的方向:垂直于接触面,跟物体恢复形状的方向一致。
例:把书放在桌面上,书压桌面,书和桌面都有微小的变形。书要恢复原状,对桌面有一个向下的弹力,压力。桌要恢复原状有一个向上的弹力,支持力。
一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。
例:用绳吊重物,绳对重物是否有弹力?物体受重力和绳的拉力。物拉绳,绳拉重物,使重物和绳都有极微小的形变。发生形变的绳要恢复原形,对重物产生向上的弹力,拉力。发生形变的重物要恢复原状,对绳产生向下的弹力,拉力。
一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是指向线收缩的方向。
结论:支持力、压力、拉力、都是弹力。
练习:画出下列物体受到的弹力。
应注意第3张图中斜面与球间无弹力,可采用把斜面移开的方法看物体的平衡是否被破坏来判断。
弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直,面面结合,点面结合时弹力的方向都是垂直于接触面的。点点结合可转化成面的结合上去。
讨论:浮力是不是弹力?答案为是。
2.胡克定律
前边我们定性地研究了弹力的大小,下面定量地研究弹簧的弹力跟哪些因素有关。
实验:在一个后面附有长度刻度的弹簧上面挂钩码,当钩码的数量增加时,弹簧中的弹力加大,弹簧的伸长增大,把读出的数据记录在表中。
分析实验数据可以得到胡克定律:弹簧弹力的大小f跟弹簧伸长的长度成正比。
写成公式为 f=kx
k为劲度系数,跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性。
例:有一根弹簧的长度是15厘米,在下面挂上0.5千克的重物后的长度变成了18厘米,求弹簧的劲度系数。
答:这根弹簧的劲度系数为163.3N/m。
(三)小结
这节课研究了弹力,弹力产生的原因是物体发生了弹性形变;弹力的方向是跟接触面垂直的,绳中的弹力是沿着绳的方向的;弹簧弹力的大小用胡克定律计算。
五、说明
1.在本节教学中几个实验应做好,这对学生理解相关的知识很重要。
2.在教学中要发挥学生的作用,可让学生多举一些例子,有些结论可让学生总结出来