彈力產(chǎn)生原因:發(fā)生形變的物體想要恢復(fù)原狀而對(duì)迫使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生的力。1、定義:
直接接觸的物體間由于發(fā)生彈性形變(即是相互擠壓)而產(chǎn)生的力.
2、產(chǎn)生條件:
直接接觸,有彈性形變。
3、方向:
彈力的方向與施力物體的形變方向相反(與形變恢復(fù)方向相同),作用在迫使物體發(fā)生形變的物體上。彈力是法向力,力垂直于兩物體的接觸面。具體說(shuō)來(lái):(彈力方向的判斷方法)
(1)彈簧兩端的彈力方向,與彈簧中心軸線(xiàn)重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向。其彈力可為拉力,可為壓力;對(duì)彈簧秤只為拉力。
(2)輕繩對(duì)物體的彈力方向,沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力。
(3)點(diǎn)與面接觸時(shí)彈力的方向,過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切線(xiàn)方向)而指向受力物體。
(4)面與面接觸時(shí)彈力的方向,垂直于接觸面而指向受力物體。
(5)球與面接觸時(shí)彈力的方向,在接觸點(diǎn)與球心的連線(xiàn)上而指向受力物體。
(6)球與球相接觸的彈力方向,沿半徑方向,垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面而指向受力物體。
(7)輕桿的彈力方向可能沿桿也可能不沿桿,桿可提供拉力也可提供壓力,這一點(diǎn)跟繩是不同的。
(8)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況。利用平行條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律判斷.
說(shuō)明:
①壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面(若是曲面則垂直過(guò)接觸點(diǎn)的切面)指向被壓或被支持的物體。
② 繩的拉力方向總是沿繩指向繩收縮的方向。③ 桿既可產(chǎn)生拉力,也可產(chǎn)生壓力,而且能產(chǎn)生不同方向的力。這是桿的受力特點(diǎn)。 桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。
4、彈力的大小:
① 彈簧、橡皮條類(lèi):它們的形變可視為彈性形變。
(在彈性限度內(nèi))彈力的大小跟形變關(guān)系符合胡克定律遵從胡克定律力F=kX。 上式中k叫彈簧勁度系數(shù),單位:N/m,跟彈簧的材料、粗細(xì),直徑及原長(zhǎng)都有關(guān)系;X是彈簧的形變量(拉伸或壓縮量)切不可認(rèn)為是彈簧的原長(zhǎng)。
② 一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等。
③ 非彈簧類(lèi)的彈力是形變量越大,彈力越大,一般應(yīng)根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律(牛頓定律)來(lái)計(jì)算。
【重難點(diǎn)突破】
1、彈力有無(wú)判斷彈力的方向總跟形變方向相反,但很多情況接觸處的形變不明顯,這給判斷彈力是否存在帶來(lái)困難。可用以下方法解決。
(1)拆除法 即解除所研究處的接觸,看物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變。若不變,則說(shuō)明無(wú)彈力;若改變,則說(shuō)明有彈力。
(2)分析主動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是判斷彈力有無(wú)的金鑰匙。 分析主動(dòng)力就是分析沿彈力所在直線(xiàn)上,除彈力以外其它力的合力。看該合力是否滿(mǎn)足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),若不滿(mǎn)足,則存在彈力,若滿(mǎn)足則不存在彈力。
2、彈力方向判定
(1)對(duì)于點(diǎn)與面、面與面接觸的情形,彈力的方向總跟接觸面垂直。對(duì)于接觸面是曲面的情況,要先畫(huà)出通過(guò)接觸點(diǎn)的切面,彈力就跟切面垂直。
(2)對(duì)于桿的彈力方向問(wèn)題,要特別注意不一定沿桿,沿桿只是一種特殊情況,當(dāng)桿與物體接觸處情況不易確定時(shí),應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律來(lái)判斷。
3、彈力的計(jì)算彈力是被動(dòng)力,其大小與物體所受的其它力的作用以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),所以可根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況,利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。非彈簧類(lèi)彈力的大小計(jì)算,只能根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用F 合= 0或F合= ma