1、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
2、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
3、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
4、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
5、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+F N=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
6、 , 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(1) 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.(2) 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