力的大家庭之弹力
2016-03-16郭鹏玲
郭鹏玲
作为力的大家庭中的一员.弹力与人们的生活息息相关,常见的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力.那么,你了解弹力产生的原因吗?知道弹性限度的概念吗7知道弹簧测力计的工作原理吗?下面就让我们一起来学习吧!
一、弹性与塑性
我们知道,力可以改变物体的形状.在生活中,我们往往会有这样的经验,直尺、橡皮筋、撑竿等,在受力时会发生形变.当撤去力后,这些物体又都恢复到原来的形状:而还有一些物体,如橡皮泥、彩泥等,在受力形变后即使撤去力也无法恢复成原来的形状.物体受力时发生形变,撤去力时,能恢复到原来形状的这种性质叫作弹性,这样的形变叫作弹性形变;物体受力时发生形变,撤去力时不能恢复原状的这种性质叫作塑性.这样的形变叫作塑性形变.
二、弹力
我们把钢尺压弯或弹簧拉长后,可以明显感受到这些发生弹性形变的物体对手有力的作用.物体由于发生弹性形变而产生的力叫作弹力.弹力的产生条件是:两个物体相互接触,而且有弹性形变产生.这两个条件缺一不可.或者说产生弹性形变的物体只对与其接触的物体有弹力的作用,当两个物体之间有弹力产生时,施力物体为发生弹性形变的物体.
弹力也是力,它的单位也是牛顿,简称牛,符号为“N”,实际生活中,常见的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力,我们可以用字母F来表示力,对物体进行受力分析,若物体受到多个力的作用,为了区分,我们常将推力表示为F推,拉力表示为F拉,压力表示为F压,支持力表示为F支等,
物体的弹性有一定的限度,超过这个限度物体就不能恢复到原来的形状,物体发生弹性形变的最大程度叫作弹性限度.例如使用弹簧时就不能超过弹簧的弹性限度,否则弹簧会被损坏.
例1 如图l所示的四个力中,不属于弹力的是().
A.甲中,跳板对运动员的支持力
B.乙中,弦对箭的推力
C.丙中,熊猫对竹子的拉力
D.丁中.地球对月球的吸引力
解析:跳板在人的压力作用下弯曲,发生弹性形变,会产生弹力作用,A不符合题意,拉弓射箭时,弓发生弹性形变,会产生弹力作用,B不符合题意;熊猫拉竹子,竹子发生弹性形变,会产生弹力作用,C不符合题意;地球对月球虽然有吸引力,但它们并没有接触,不符合弹力产生的条件。地球对月球的吸引力不是弹力,D符合题意,
答案:D
例2在图2中,甲、乙两球相互间一定有弹力作用的是().
解析:弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变.由图可知,A、C中两个小球虽然相互接触,但它们之间并没有产生相互挤压的作用,也就不会发生弹性形变,不会产生弹力.D中,无法确定两个小球之间到底有没有产生挤压作用,也就无法确定甲、乙之间有没有弹力.B中,两个小球所受的重力与绳子的拉力不是一对平衡力,所以这两个小球都受到了对方的力的作用,从而发生弹性形变产生弹力.
答案:B
三、弹簧测力计的制造原理
弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,如图3.用不同的力压同一根弹簧,弹簧的形变程度越大,手感受到的力就越大.再通过其他具有弹性的物体进行多次实验,你会发现具有弹性的物体,在弹性限度内.其弹性形变程度越大,产生的弹力就越大.因此同一个物体产生弹力的大小可以通过比较其形变的程度得知,但具体的大小还需要通过工具进行测量,这个工具就是弹簧测力计,它是利用在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,即在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受的拉力成正比的原理制成的.
例3 弹簧测力计工作的原理是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就____.如图4所示的弹簧测力计的量程是____,分度值是______N,示数是____N.
解析:弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,即在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受的拉力成正比,量程为弹簧测力计的测量范围.图4所示弹簧测力计的量程为0~5N.该弹簧测力计的表盘上0至1N之间有5个小格,每个小格代表的力为0.2N,则该弹簧测力计的分度值为0.2N.图中指针对应的刻度为3N.
答案:越长0~5N 0.2 3
例4用手拉弹簧测力计,拉得越长感觉越费力,是因为().
A.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的
B.人是受力的物体.所以感到费力
C.弹簧的伸长量越长,所需拉力越大
D.弹簧越来越紧,阻力大,拉起来费力
解析:弹簧被拉长时,会发生弹性形变,而发生弹性形变的物体要恢复原状就会对接触它的物体产生力的作用,即弹力.弹簧被拉得越长,弹力就越大,拉起来就越费力.
答案:C