高中物理人教大纲版第一册：1.3 弹力（备课资料）.docVIP

备课资料 一、几种典型物体产生弹力的特点比较 二、弹力方向的判定方法 1.根据物体产生的形变方向判断 弹力的方向与物体的形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上，常见的几种情况如下： （1）弹簧两端的弹力方向：与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向. （2）轻绳对物体的弹力方向：沿绳指向绳子收缩的方向 （3）轻杆两端受到沿杆方向的拉伸或挤压时会出现拉力或压力，拉力或压力的方向沿细杆方向，因此此时只有轻杆两端受力，在这两个力作用下轻杆处于平衡，则这两个力必共线，即沿杆的方向，当杆受力较复杂时，杆中弹力的方向要具体问题具体分析. （4）面与面接触的弹力方向：垂直于接触面指向受力的物体. （5）点与面接触的弹力方向：过接触点垂直于接触面（或接触面的切面）而指向受力物体. （6）球与面接触的弹力方向：在接触点与球心连线上，而指向受力物体. （7）球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体. 2.根据物体的运动情况，利用平衡条件或动力学规律求解，然后作出判断. 三、弹力有无的判定 弹力产生的条件是物体接触且有弹性形变.我们分析和判断物体所受的弹力，首先要看物体跟哪几个物体有接触，只有和这个物体直接接触的物体才有可能给它以弹力的作用；然后再看和这个物体接触的那些物体有没有发生弹性形变，只有发生弹性形变的物体才能产生弹力.但大部分弹性形变不能直接观察，这时判断弹力是否存在常常采用以下一些方法： （1）“消除法”.将与研究对象接触的物体从想象中去掉，看研究对象能否保持原状态，若能则说明此处弹力不存在，若不能说明弹力存在.如上图，球A均静止在两光滑平面B、C之间，球与B、C面均接触.甲图中，小心去掉面B，球仍静止，说明B面对球A无弹力，水平面C对球有弹力；乙图中，球A受一水平外力，因此B与A之间一定有挤压，B、C面对球均有弹力，不用“消除”也可判断；丙图中，去掉B面或C面A球均不能保持静止，B、C面对球均有弹力，弹力方向垂直于接触的B、C面且指向球心；丁图中，小心地移走B，A球仍 能静止，所以A球只受一个弹力.可以看出，两物体接触但不一定有弹性形变. （2）“假设法”.假设接触处存在弹力，作出物体的受力图，再根据平衡条件判断是否存在弹力.如下图所示，球A与各接触面是否有弹力存在呢？现假定FN存在.作出球的受力图，由图可知，甲图、丁图中的球受力是可以平衡的.而乙、丙、戊图中的球则不能平衡，乙图中的小球将向右摆，丙图中小球将要离开斜面，戊图中的小球则会向右加速运动，因此，乙、丙、戊图中的弹力FN均不存在. 上图中各球与接触面间的弹力情况，亦可用“消除法”，消除接触面，或消除弹力，即假想接触面间不存在弹力FN，根据条件，判断物体是否会有运动趋势而产生挤压作用.若有，则可判断实际上弹力存在；若无，则可判断实际上弹力不存在. （3）根据力的平衡条件来判断.在有些问题中，用“消除法”和“假设法”均不能做出判断，还可以根据物体的力的平衡条件来判断. 如右图所示，小球A的重力G=20 N，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A是否有弹力？由于条件不足无法确定.但球A处于静止状态，球A所受的力为平衡力，即线对球拉力T及桌面的支持力FN共同作用克服重力G：T+FN=G.若绳恰好刚刚伸直，则T=0，FN=G；若球刚好离开桌面，则FN=0，T=G. 综上所述，弹力的大小和方向的确定，一般应根据物体的运动状态，根据力学规律来确定. 4.课文探究 找一块圆柱形橡皮,在圆柱面上画出格子线,如右图所示,用力使圆柱形橡皮拉伸、压缩、弯曲、扭转，观察圆柱面上格子的形变，说是拉伸、压缩、弯曲、扭转四种形变各自的特点和它们的差别. 在下图中,球与接触面都是光滑的,试画出各球受力的示意图. 5.相关高考题 (2002年春季上海) 轻轨“明珠线”的建成,缓解了徐家汇地区交通拥挤状况,在右图上画出拱形梁在A点的受力示意图.这种拱形桥的优点是 . [答案]弹力的方向在A点切线方向 优点是跨度大