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课件网) 第3章 相互作用 第2节 科学探究：弹力 蹦极时，人由于自身所受的重力而下落，被拉伸的蹦极绳会对人产生向上的弹力，把人拉上去，如此上下振荡(图3-10)。在这个过程中，蹦极绳的弹力与形变发挥了重要作用。弹力与形变有何关系 本节将学习弹力与形变的相关内容。 1.形变与弹力 生活中形变无处不在。压扁的面包(图3-11)伸长的橡皮筋、凹陷的沙发、拨动的弦(图3-12)·····-些都是生活中的形变现象。我们把物体发生的伸长、缩短弯曲等形状的变化称为形变。 有些物体的形变明显，容易观察，有些物体的形变却很难直接观察到。 例如，一辆汽车行驶在大桥上，桥面会产生形变，用手压墙壁，墙壁也会产生形变。对于这些不易直接观察到的微小形变，可借助某些装置来验证其存在。 实验与探究 (1)观察桌面的微小形变 如图3-13所示，激光器A射出的-束激光经平面镜B反射后在天花板上形成--个光点C。当用手压桌面时，能看到光点明显移到 C位置。这说明手压桌面使桌面发生了形变。 (2)观察玻璃瓶的微小形变 在扁平玻璃瓶中装满水，瓶口用中间插有细披璃管的软木塞塞紧，这时瓶内的水就会上升到细彼璃管中。如图3-14所示，当用力挤压玻璃瓶的不同部位时，会发现细玻璃管中的水面会上升或下降。 这说明玻璃瓶发生了形变。为便于观察，可给水加色，并将细玻璃管固定在白色纸板上、纸板上可画细刻度线作为参照。 某些发生形变的物体在撒去外力后能恢复原状，这种物体称为弹性体，对应的形变称为弹性形变，如压缩的、拨动的等有些物体发生形变后不能恢复原状，这种形变称为范性形变，如压扁的面包和橡皮泥等。 弹性体的形变不能无限增大，若超过一定的限度，撤去外力时物体就不能恢复原状这个限度称为弹性限度。 用力把一个小球压在弹簧上，并使弹簧压缩。松开手时，小球会立刻被弹出(图3-15)。 这类事例说明，相接触的物体发生弹性形变时，由于物体要恢复原状，物体会对与它接触的另一物体产生力的作用这种力称为弹力。通常所说的压力、支持力、拉力等都是弹力。弹力的方向总是与物体形变的方向相反。 例如，一只竖直悬挂的桶将绳子拉伸，绳子要恢复原状，会对桶产生一个沿着绳子收缩方向(竖直向上)的拉力(图3-16)。这个与的重力平衡，从而使桶处于静止状态。 再如，静止于水平桌面的书使桌面产生形变，桌面要恢复原状，会对书产生支持力。支持力大小与书所受重力相等，方向垂直于桌面竖直向上[图3-17(a)] 若桌面是倾斜的，书受到的支持力方向仍垂直于桌面，但不再竖直向上，大小与书所受重力也不再相等[图3-17(b)]。 2.探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 对于同一弹性材料，由于形变程度不同，弹力大小也不同。通常，弹力与形变的关系比较复杂，下面我们只探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系。 实验目的 (1)探究弹管弹力的大小与伸长量的关系 (2)了解弹簧测力计的工作原理。 实验器材 铁架台、带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺。 实验原理与设计 将已知质量的钩码悬挂于弹簧上，由二力平衡可知单管对钩码的弹力大小等于钩码所受重力的大小。 通过改变悬挂的钩码个数来改变弹簧弹力的大小，测出单黄未挂钩码时的长度(弹管原长)及挂钩码后的长度，可得出挂不同数量钩码情况下弹簧的伸长量。 由此可进一步得出弹管弹力的大小与弹簧伸长量的关系。 实验步骤 (1)按照图3-18所安装实验装置 (2)用刻度尺测量弹原长 (3)在弹挂钩上依次挂不同数量的钩码，并分别记下实验所挂钩码的总质量及弹簧长度。 数据分析 (1)将数据及计算结果人表3-1中 表3-1弹弹力的大小与伸长量的关系 (2)在坐标纸上作出弹力大小随伸长量变化的图像，并进行分析讨论。 实验结论 (1)的弹力随伸长量的增大而_____ 。 (2 ... ...
