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形变与弹力:形变与弹力课程

更新时间:2023-09-05 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

手压汽球,汽球会变型(图1);手拉弹簧,弹簧会伸长(图2);人坐木板,木板弯曲(图3),物体的这些形状或容积的改变,称作形变,形变有两个方面:①形状的改变:指物体的外形发生变化,如橡皮条拉紧时,由短变长,弹簧的拉伸或压缩等;②体积的改变:指物体的容积发生变化,如使劲压篮球,橄榄球的容积增大;压海棉,海棉的容积也变小等,我们的身边存在着各类各样的形变,下边让我们一上去认识这种形变。APs物理好资源网(原物理ok网)

物体发生形变的缘由是遭到了外力的作用,任何物体在外力作用下都能发生形变,只是形变的显著程度不同,显著的形变很容易观察。如弹簧被拉伸,但有些微小的形变不易直接观察到,如手推墙面,墙面发生的形变,这些形变称之为微小形变,微小形变可采用特殊的方式观察,如借助激光反射法,观察桌面的微小形变,如图4,S是激光小探照灯并固定,A和B是平面镜,平行摆放在水平桌面上,首先桌面上不放钩码,激光小探照灯发出的光经过两个平面镜的反射在远处光屏上显示一个光点,此时在桌面上放上一个钩码,桌面在钩码作用下发生微小形变,肉眼难以观察到明显现象,但激光手电发出的光经反射后的光点发生显著的联通,借此证明桌面发生了形变,验证微小形变还可以借助其他方式,如图5,借助细管中的液面的升降观察硬玻璃瓶的形变。APs物理好资源网(原物理ok网)

1,形变的分类APs物理好资源网(原物理ok网)

形变根据形变后的疗效不同可分成弹性形变和塑性形变弹力的范围有哪些,任何物体在外力作用下就会发生形变。当形变不超过某一限度时,撤出外力以后,形变能骤然消失。此类形变称为弹性形变,如弹簧在一定限度内被拉伸和压缩后就能恢复原状,假如外力较大,当它的作用停止时,所造成的形变并不完全消失,而有剩余形变弹力的范围有哪些,称为塑性形变,如橡皮泥被挤压后不能回复原状。APs物理好资源网(原物理ok网)

2,形变和弹力的关系APs物理好资源网(原物理ok网)

发生弹性形变的物体要恢复原状,会对和它接触的物体形成力的作用,这个力我们把它称为弹力,所以弹力形成的条件是:①物体发生弹性形变;②两个物体接触,一般所说的拉力、压力都属于弹力,接触是形成弹力的前提条件,若无接触,也就无弹力可言,如图6,A和B之间有弹力作用,桌面和B之间有弹力作用,而桌面和A之间没有弹力。由于桌面和A没有直接接触,发生弹性形变是形成弹力的必要条件,互相接触的物体之间并不一定能形成弹力,比如(图7)将两个半径均为d的小球1和2,倒入一个外径为2d的容器中,此时球1与球2似乎接触,但它们之间无挤压,没有发生形变,也不会形成互相作用的弹力。APs物理好资源网(原物理ok网)

3,形变大小和弹力大小关系APs物理好资源网(原物理ok网)

弹力做正功时弹力势能_弹力的范围有哪些_氢弹的威力有多大范围APs物理好资源网(原物理ok网)

如图8,在一个前面附有厚度刻度的弹簧里面挂钩码,当钩码的数目降低时,弹簧中的弹力加强,弹簧的伸长减小,把读出的数据记录在表中。APs物理好资源网(原物理ok网)

通过前面实验表格的剖析我们可以得出推论:在一定限度内,弹簧的伸长量越长,形成的弹力就越大,但是成一定的比列,而一旦超出了弹簧的承受范围,弹簧的伸长与弹力大小就不成比列了,此时弹簧被毁坏了,所以弹簧的使用必须在它的承受范围以内,在弹性限度内,弹簧的伸长与弹力成反比,叫胡克定律,用公式表示就是F=k△x,其中k叫劲度系数,△x是弹簧厚度的变化量,这个公式将在中学数学学校习,小学我们只要了解就行了。APs物理好资源网(原物理ok网)

4,典型例题解析APs物理好资源网(原物理ok网)

例某实验小组探究橡皮筋所受拉力与伸长量的关系,实验测得一根橡皮筋的有关数据如下表,并发觉再度重复实验数据基本相同,APs物理好资源网(原物理ok网)

(1)请你依据她们的实验数据,在图9上描点,再把这种点连上去,做出橡皮筋所受拉力与伸长量关系的图象。APs物理好资源网(原物理ok网)

(2)我们可以借助这根橡皮筋制做简易测力计,你认为应用的原理是_____APs物理好资源网(原物理ok网)

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(3)使用这根橡皮筋制做的测力计的阻值为APs物理好资源网(原物理ok网)

(4)请作图并说明如何确定该测力计的刻度线,要求分度值为0.2N。APs物理好资源网(原物理ok网)

解析本题主要考查:①描点法画图的技能,按照表格数据在图表中标出相对应的点,并借助平滑的线将这种点联接上去,②形变和形成弹力大小的关系,在一定限度内。弹簧形成的弹力与形变量成反比,对照表格数据,发觉在拉力达到2,4N的时侯反比关系被破坏,③仪器分度值的确定方法。APs物理好资源网(原物理ok网)

解答(1)如图10。APs物理好资源网(原物理ok网)

(2)原理是在一定限度内,弹簧的形变量与形成弹力大小成反比。APs物理好资源网(原物理ok网)

(3)阻值为Q~2N。APs物理好资源网(原物理ok网)

(4)在不挂钩码的时侯,标出表针所指位置,即为0点,在橡皮筋下挂2N钩码,标出表针所指位置。即为2N,在0-2N间用刻度尺分成10等份,每一等份即为0.2N,图略。APs物理好资源网(原物理ok网)

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