郭鵬玲
作為力的大家庭中的一員.彈力與人們的生活息息相關,常見的推力、拉力、壓力、支持力等都是彈力.那么,你了解彈力產(chǎn)生的原因嗎?知道彈性限度的概念嗎7知道彈簧測力計的工作原理嗎?下面就讓我們一起來學習吧!
一、彈性與塑性
我們知道,力可以改變物體的形狀.在生活中,我們往往會有這樣的經(jīng)驗,直尺、橡皮筋、撐竿等,在受力時會發(fā)生形變.當撤去力后,這些物體又都恢復到原來的形狀:而還有一些物體,如橡皮泥、彩泥等,在受力形變后即使撤去力也無法恢復成原來的形狀.物體受力時發(fā)生形變,撤去力時,能恢復到原來形狀的這種性質(zhì)叫作彈性,這樣的形變叫作彈性形變;物體受力時發(fā)生形變,撤去力時不能恢復原狀的這種性質(zhì)叫作塑性.這樣的形變叫作塑性形變.
二、彈力
我們把鋼尺壓彎或彈簧拉長后,可以明顯感受到這些發(fā)生彈性形變的物體對手有力的作用.物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力叫作彈力.彈力的產(chǎn)生條件是:兩個物體相互接觸,而且有彈性形變產(chǎn)生.這兩個條件缺一不可.或者說產(chǎn)生彈性形變的物體只對與其接觸的物體有彈力的作用,當兩個物體之間有彈力產(chǎn)生時,施力物體為發(fā)生彈性形變的物體.
彈力也是力,它的單位也是牛頓,簡稱牛,符號為“N”,實際生活中,常見的推力、拉力、壓力、支持力等都是彈力,我們可以用字母F來表示力,對物體進行受力分析,若物體受到多個力的作用,為了區(qū)分,我們常將推力表示為F推,拉力表示為F拉,壓力表示為F壓,支持力表示為F支等,
物體的彈性有一定的限度,超過這個限度物體就不能恢復到原來的形狀,物體發(fā)生彈性形變的最大程度叫作彈性限度.例如使用彈簧時就不能超過彈簧的彈性限度,否則彈簧會被損壞.
例1 如圖l所示的四個力中,不屬于彈力的是().
A.甲中,跳板對運動員的支持力
B.乙中,弦對箭的推力
C.丙中,熊貓對竹子的拉力
D.丁中.地球對月球的吸引力
解析:跳板在人的壓力作用下彎曲,發(fā)生彈性形變,會產(chǎn)生彈力作用,A不符合題意,拉弓射箭時,弓發(fā)生彈性形變,會產(chǎn)生彈力作用,B不符合題意;熊貓拉竹子,竹子發(fā)生彈性形變,會產(chǎn)生彈力作用,C不符合題意;地球對月球雖然有吸引力,但它們并沒有接觸,不符合彈力產(chǎn)生的條件。地球對月球的吸引力不是彈力,D符合題意,
答案:D
例2在圖2中,甲、乙兩球相互間一定有彈力作用的是().
解析:彈力的產(chǎn)生必須滿足兩個條件:相互接觸且發(fā)生彈性形變.由圖可知,A、C中兩個小球雖然相互接觸,但它們之間并沒有產(chǎn)生相互擠壓的作用,也就不會發(fā)生彈性形變,不會產(chǎn)生彈力.D中,無法確定兩個小球之間到底有沒有產(chǎn)生擠壓作用,也就無法確定甲、乙之間有沒有彈力.B中,兩個小球所受的重力與繩子的拉力不是一對平衡力,所以這兩個小球都受到了對方的力的作用,從而發(fā)生彈性形變產(chǎn)生彈力.
答案:B
三、彈簧測力計的制造原理
彈力是由于物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力,如圖3.用不同的力壓同一根彈簧,彈簧的形變程度越大,手感受到的力就越大.再通過其他具有彈性的物體進行多次實驗,你會發(fā)現(xiàn)具有彈性的物體,在彈性限度內(nèi).其彈性形變程度越大,產(chǎn)生的彈力就越大.因此同一個物體產(chǎn)生彈力的大小可以通過比較其形變的程度得知,但具體的大小還需要通過工具進行測量,這個工具就是彈簧測力計,它是利用在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量就越長,即在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長量與彈簧所受的拉力成正比的原理制成的.
例3 彈簧測力計工作的原理是:在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量就____.如圖4所示的彈簧測力計的量程是____,分度值是______N,示數(shù)是____N.
解析:彈簧測力計的工作原理是:在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量就越長,即在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長量與彈簧所受的拉力成正比,量程為彈簧測力計的測量范圍.圖4所示彈簧測力計的量程為0~5N.該彈簧測力計的表盤上0至1N之間有5個小格,每個小格代表的力為0.2N,則該彈簧測力計的分度值為0.2N.圖中指針對應的刻度為3N.
答案:越長0~5N 0.2 3
例4用手拉彈簧測力計,拉得越長感覺越費力,是因為().
A.力是物體對物體的作用,物體間力的作用是相互的
B.人是受力的物體.所以感到費力
C.彈簧的伸長量越長,所需拉力越大
D.彈簧越來越緊,阻力大,拉起來費力
解析:彈簧被拉長時,會發(fā)生彈性形變,而發(fā)生彈性形變的物體要恢復原狀就會對接觸它的物體產(chǎn)生力的作用,即彈力.彈簧被拉得越長,彈力就越大,拉起來就越費力.
答案:C