20xx粵教版高中物理必修一31探究形變與彈力的關(guān)系-wenkub
2022-11-30 14:07:12 本頁面
【正文】 生了形變，從而對(duì)支持面產(chǎn)生了壓力．支持力產(chǎn)生的原因是支持面發(fā)生了形變，從而對(duì)與其接觸的物體產(chǎn)生了支持力． 2 ．彈力有無的判斷 (1) 對(duì)于形變明顯的情況 ( 如彈簧 ) 可由是否發(fā)生形變直接判斷． (2) 對(duì)于形變不明顯的情況，通常采用以下三種方法判定． ① 假設(shè)法：可 以假設(shè)把與物體接觸的另一物體撤去，看物體是否保持原來的狀態(tài)．若能，則接觸處無彈力，若不能，則接觸處有彈力． ② 替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體換成軟的，易發(fā)生形變的物體來代替．若替換后能發(fā)生形變，則表示原接觸處有彈力存在，若替換后仍不能發(fā)生形變，則表示原接觸處無彈力存在． ③ 狀態(tài)法：因?yàn)槲矬w的受力情況決定物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．若存在彈力時(shí)與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相吻合，說明接觸處有彈力存在，否則接觸處無彈力． 3 ． 彈力方向的確定 彈力的方向與施力物體形變的方向相反，作用在迫使物體發(fā)生形變的那個(gè)物體上，幾種常見情況如下表： 類 型 方 向 圖 示 面與面 垂直公共接觸面 點(diǎn)與面 過點(diǎn)垂直于面 接 觸 方 式 點(diǎn)與點(diǎn) 垂直于公切面 類 型 方 向 圖 示 輕 繩 沿繩收縮方向 可沿桿 輕 桿 可不沿桿 輕彈簧 沿彈簧形變的 反方向 特別提醒 判斷彈力方向的方法是：先明確兩物體之間作用的類型，再根據(jù)各種類型的特點(diǎn)來判斷彈力的方向． 二、彈簧彈力的探究 1 ．某同學(xué)用如圖 3 － 1 － 1 所示裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)． 圖 3 － 1 － 1 他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后把彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測(cè)出 指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下： ( 重力加速度 g ＝ m /s 2 ) 砝碼質(zhì)量 m /102 g 0 標(biāo)尺刻度 L /10－ 2 m 根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在圖 3 － 1 － 2 所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 L 與砝碼質(zhì)量 m 的關(guān)系曲線． 圖 3 － 1 － 2 2 ． 根據(jù)題目中所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然 后用平滑的曲線( 或直線 ) 連接各點(diǎn)，在連接時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)落在線上 ( 偏差比較大的點(diǎn)舍去 ) ．不在線上的點(diǎn)盡量平均分配在線的兩側(cè)，如圖 3 －1 － 3 所示． 圖 3 － 1 － 3 根據(jù)所畫圖象可以看出，當(dāng) m ≤ 102 g ＝ 0 .5 k g 時(shí)，伸長(zhǎng)量 x ( 伸長(zhǎng)量 x ＝ L － L 0 ) 與砝碼質(zhì)量 m 成正比例函數(shù)關(guān)系，物體平衡時(shí)所受到的重力與彈簧的彈力大小相等，所以當(dāng) m ≤ 0 102 g時(shí)，彈簧的彈力 F 與 x 成正比． 3． (1)胡克定律的內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈力的大小 F跟彈簧伸長(zhǎng) (或縮短 )的長(zhǎng)度 x成正比，即 F＝ kx. k稱為彈簧的勁度系數(shù)，單位為牛頓每米，符號(hào)為 N/m. 比較而言， k越大，彈簧越“硬”； k越小，彈簧越“軟”． 圖 3 － 1 － 4 (
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