弹性变变变课件.ppt

材料来说会产生弹性变形、塑性变形，直至断裂。
物体受外力作用产 生了变形，除去外力 后物体发生的变形完 全消失，恢复到原始 状态的变形。
弹性变形示意
材料的弹性变形应用
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。
6
材料的弹性变形应用
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。
7
弹性变形： 变形可逆； 应力应变呈 线性关系。
31
多晶体的塑性变形
1 晶粒之间变形的传播 位错在晶界塞积 应力集中 相邻晶粒位错源开动 相
邻晶粒变形 塑变
2 晶粒之间变形的协调性 （1）原因：各晶粒之间变形具有非同时性。 （2）要求：各晶粒之间变形相互协调。（独立变形会导 致晶体分裂） （3）条件：独立滑移系5个。（保证晶粒形状的自由变 化）
本章完
Smith W F. Foundations of Materials
Science and Engineering.
McGRAW.HILL.3/E
28
二 孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分 沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取 向的镜面对称关系。
29
30
2 多晶体的塑性变形
C、晶界阻力----Hall—Petch公式：
s 0
k d
2 16
细晶强化
D、固溶强化
溶质原子与位错的： 弹性交互作用 电化学作用 化学作用 几何作用
间隙固溶体的强化效果比置换固溶体的大！
E、第二项强化
聚合型：局部塑性约束导强化
弥散型：质点周围形成应力场对位错 运动产生阻碍----位错弯曲
Gb
2r
2.7 形变强化 1、形变强化指数： n
Hollomon方程： S = K pn

小结 一、弹力产生条件：
① 直接接触 ② 发生弹性形变 二、弹力方向 1、压力和支持力： 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 2、拉力： 绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向 三、弹力大小： 1、弹簧弹力：胡克定律F ＝ k x 2、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解
探究弹力与弹簧伸长量的ห้องสมุดไป่ตู้系
1、探究弹力与 弹簧伸长 的定量关系。 2、学会利用图象研究两个物理量之间 的关系的方法。
四、胡克定律：
1、内容： 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长 （或缩短）的长度x成正比。 2、公式： F＝kx 其中：k——弹簧的劲度系数 (与弹簧的丝的粗细、 材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关)
1、物体间相互接触 2、物体发生弹性形变
接触力
产生的条件 （原因）
例1 关于弹力的产生下列说法（ D ）
A、只要两物体接触就一定产生弹力
B、只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C、只要两物体发生形变就一定产生弹力
D、只有发生弹性形变的物体才会对与它 接触的物体产生弹力作用
分析物体所受的力
N
G
静止在地面上的篮球
分析书放在桌面或倾斜木板上时, 书和木板所受的弹力
N2 书 N2 书 N1 木板 N1
板
轻绳受力特点
绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？
轻绳的受力特点：
1、只能拉不能压；
2、轻绳的拉力一定沿绳方向； 3、同一根绳子张力处处相等。 总结：绳上弹力方向 总是沿着绳而指向绳子收缩的方向
例如
b
A
Tb
a
Ta
G
A
弹力的方向：
从施力物体指向受力物体，与施力物体形 变方向相反（施力物体恢复形变的方向）。

02常见弹性物体展示 Nhomakorabea橡胶制品
01
02
03
橡胶球
展示橡胶球被压缩后能恢 复原状的特性，引导孩子 们感受弹性的存在。
橡胶管
通过挤压橡胶管，让孩子 们观察其形状变化及恢复 过程，进一步理解弹性的 概念。
橡胶鞋底
让孩子们了解橡胶鞋底具 有弹性，可以增加穿着舒 适度，并起到一定缓冲作 用。
弹簧类物品
弹簧秤
适度和支撑力。
鼓励幼儿在生活中发现更多有趣的现象
观察身边的弹性现象
鼓励幼儿在日常生活中观察身边的弹性现象，如玩具球、橡皮筋等，思考它们为什么会 具有弹性。
动手制作弹性玩具
提供材料和工具，引导幼儿动手制作一些简单的弹性玩具，如弹弓、跳跳球等，让他们 在实践中感受弹性的魅力。
探索其他科学现象
除了弹性现象外，还有许多其他有趣的科学现象等待幼儿们去探索，如光的折射、声音 的传播等。鼓励幼儿保持好奇心和求知欲，不断发现生活中的科学奥秘。
泡沫塑料
展示泡沫塑料被压缩后的恢复过程，让孩子们了解泡沫塑料的弹性和缓冲性能 。同时，可以介绍泡沫塑料在包装、运输等领域的广泛应用。
03
实验探究：观察物体弹性 形变
实验目的和步骤
实验目的：通过观察和实验，了解物 体弹性的概念和特点，培养幼儿的观
察力和动手实验能力。
实验步骤
1. 准备实验材料：弹簧、橡皮筋、海 绵、气球等具有弹性的物体。
弹性原理在生活中的应用
弹簧的应用
弹性碰撞
利用弹簧的弹性形变原理，可以制作各种 弹簧秤、减震器等。
在交通事故中，利用弹性碰撞原理可以减 少车辆和人员的损伤。
弹性材料的应用
生物医学应用
弹性材料如橡胶、海绵等被广泛应用于密 封、隔音、防震等领域。

原状 施加外力 停止用力 产生形变 形变保留
弹性形变 弹性限度 塑性形变
二、弹力
1.弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力
哪幅图中，A、B之间有弹力？
AB 甲
AB 乙
FB
FA
AB
丙
2、产生条件
①物体相互接触 ②物体相互挤压（发生弹性形变）
3、弹力的种类
F支
F拉
F推
F压
支持力、压力、拉力等
4.弹力的方向
所以拉力、压力、支持力等都是弹力。
弹力的方向与形变的方向相反
三、弹簧测力计 （测力工具）
刻度盘 单位
弹簧 指针
挂钩
L0=5cm L1=6cm L2=7cm L3=8cm
1cm
2cm
3cm
F1=2N
F2=4N
F3=6N
2、使用方法： 线方向轻拉几次
第２节 弹力
力的作用效果
？ 改变物体形状，使它发生形变
改变物体运动状态
恢复到原来形状 弹性形变
没有恢复到原来形状 塑性形变
一、弹性、塑性
弹性:物体受力发生形变，撤销外力，能自动恢复 到原状的性质 塑性:物体受力发生形变，撤销外力，不能自动恢 复原状的性质
弹簧
橡皮 泥
原状 施加外力 停止用力 产生形变 形变消失
A．压力、支持力、拉力都属于弹力
B．弹力仅仅是指弹簧形变时对其他 物体的作用
C．在弹性限度内，弹簧受到的拉力 越大伸长的越长
D．弹力是指发生弹性形变的物体， 由于要恢复原状，对接触它的物体产 生的力
2．如图甲、乙所示，弹簧测力计的示数分 别是（ ）
A．4N和8N C．4N和0N
B．4N和4N D．8N和8N

接触面间的弹力方向判断
分析书放在桌面或倾斜木板上时, 书和木板所受的弹力
F2
NB B
F2
NA
F1 A
F1
作用点在受力物体上，垂直于受力面，指向受力物体
画出物块所受的弹力方向
物块 自重
四、弹力有无的判断：
（一）、直接判断（定义法）：
1、两物体是否相互接触。 2、接触处是否发生弹性形变。
（二）、假设存在法：
这些运动都利用了什么力？
试一试，想一想
用力分别压弹簧、拉橡皮筋、挤压橡皮泥、捏面团；松手后，物 体的形变有什么不同吗？
恢复到原来形 状
没有恢复到原 来形状
一、弹力
1．弹性：受力时发生形变，不 受力时，又恢复到原来的形状 的性质。
这种形变称弹性形变
2．塑性：形变后不能恢复到原 来的形状的性质。
这种形变称塑性形变
桌子发生了形变，要恢复原状，要向 上恢复，所以向上产生弹力----支持力
提出问 题
书发生了形变，要恢复原状，要向 下恢复，所以向下产生弹力----压力
书发生形变吗？压力怎么来的？
桌子形变了吗？支持力怎么来的？
弹力产生条件：
1、物体直接接触 2、发生弹性形变
弹力的方向：
与弹性形变的方向相反
弹力的大小：
A
弹簧测力计 倒拉
B
拉力方向与弹簧 轴线不在一直线 上
C
指针未指零就使 用
练习： 1、使用弹簧测力计不必要的是(
)
A
A.弹簧测力计竖直或水平放置，不得倾斜
B.使用前指针要“校零”
C.使用过程中，弹簧、指针不得与外壳有摩擦
D.拉力不得超过弹簧测力计所能承受的最大的力

(3)该弹簧的劲度系数k=
N/m。
(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是 。
解析:描点作图,图象如图所示。
(1)由图象可以得出图线的数学表达式为F=(30l-1.8) N。
(2)图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F=0时弹簧的长度,即弹
簧的原长。
(3)图线的斜率即为弹簧的劲度系数k=30 N/m。
得,这样就可以定量研究弹力与弹簧伸长量之间的关系了。
3.实验器材
铁架台、弹簧、刻度尺、钩码若干、坐标纸。
4.实验步骤
(1)将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹
簧自然伸长状态时的长度l0,即原长。
(2)如图所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测出
弹簧的总长并计算钩码的重力,填写在记录表格里。
(3)当未放重物时,弹簧在自身重力的作用下,已经有一个伸长量,
这样在作图线时,图线与x轴有一截距。
【例题4】某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,
所用实验装置如图甲所示,所用的钩码每只质量都是30 g。他先测
出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,
每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在下表中。实验中弹簧
或压缩相同长度时,弹力大小相等,但方向不同。
(3)表达式中的k的意义:弹簧的劲度系数,它反映了弹簧的“软”“硬”
程度,是由弹簧本身的性质(材料、长度、粗细等)决定。在国际单
位制中k的单位为“N/m”。
(4)F-x图象:根据胡克定律,可作出弹力F与形变量x的图象,如图所

Δ
(
=
示,这是一条通过原点的倾斜直线,其斜率 Δ)反映了k的大小,
刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大误差。

也不同。
弹力的重要性
保障物体的使用性能
弹力可以保障物体的使用性能，例如弹簧可以吸收震动、减缓冲击，提高设备 的稳定性。
传递力和能量
在工程和生活中，弹力可以传递力和能量。例如，弓箭和蹦极绳等弹性元件可 以将势能转化为动能传递给目标。
02
弹力的种类与现象
压缩弹力
总结词
压缩弹力是物体受到压力时产生的恢复原状的力。
培养探究精神
通过探究弹力的产生、方向、大 小等，培养学生的探究意识和能 力，让学生体验科学探究的乐趣 。
促进学科融合
弹力是物理学科的基础内容之一 ，通过探究弹力，可以促进学生 对物理学科知识的理解和掌握， 同时也有助于其他学科的学习。
扭转弹簧实验
总结词
通过扭转弹簧实验，学生可以了解扭转弹簧的弹性和 特点。
详细描述
扭转弹簧实验是通过将一个弹簧扭转并释放，观察其 恢复原状的过程。这个实验可以让学生了解到扭转弹 簧的弹性和特点，如扭转弹簧可以储存能量，并且其 弹力大小与物体的形变量成正比等。
弯曲弹簧实验
总结词
通过弯曲弹簧实验，学生可以了解弯曲弹簧 的弹性和特点。
扭转弹力
总结词
扭转弹力是物体受到扭力时产生的恢复原状的力。
详细描述
扭转弹力是物体在受到扭力时，会发生扭曲形变，当扭力撤去后，物体会试图恢复原状，这时就会产 生一种弹力，称为扭转弹力。这种弹力通常在物体内部产生，并有助于抵抗外部扭力。
弯曲弹力
总结词
弯曲弹力是物体受到弯曲力时产生的恢复原状的力。
详细描述
小学科学弹力ppt课件
汇报人： 2023-11-30
contents
目录
• 弹力概述 • 弹力的种类与现象 • 弹力的应用 • 弹力的实验与演示 • 弹力的安全与防护 • 总结与展望

二、弹力方向 1、压力和支持力： 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 2、拉力： 绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向
三、弹力大小： 1、弹簧弹力：胡克定律F ＝ k x 2021/32/9、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解 18
例3、悬挂电灯的电线被拉直，是由于 电灯的重力作用在电线上，这种说法 对吗？为什么？
2021/3/9
5
二、弹力：
施力物体：发生形变的物体 受力物体：与并施阻力碍物其体恢接复触原，状使的它物发体生形变，
1、物体间相互接触 产生的条件 （原因） 2、物体发生弹性形变
2021/3/9
接触力
6
❖弹力的本质
F
注：弹力是一种电磁力
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7
例1 关于弹力的产生下列说法（ D ）
A、只要两物体接触就一定产生弹力 B、只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C、只要两物体发生形变就一定产生弹力 D、只有发生弹性形变的物体才会对与它 接触的物体产生弹力作用
③曲面和曲面接触，弹力通过接触点 垂直于切面而指向圆心。（相当于点 与点接触，简称为“点点”接触）
2202.1绳/3/9的拉力:细绳的拉力沿绳子
14
指向绳子收缩的方向 .源自四、弹力的作用点和大小❖ 1、弹力的作用点：两物体接触处，在受力物体上。
❖ 2、对于同一物体，弹力大小同形变大小有关。 弹力具有被动性。 弹力大小与形变关系 :㊀利用力的平衡来计算 ㊁弹簧弹力大小计算—— 胡克定律
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五、胡克定律：
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 1、内容：
弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成 正比。 2、公式：
F＝kx 其中：k——弹簧的劲度系数 (与弹簧的丝的粗细、材料、弹簧的直径、

P θ
P ΔV
P V ΔV
V
•体积压缩系数（k）—— 体变模量
的倒数。
k 1 ΔV
ΔV
K P V
第36页/共65页
ΔV
第37页/共65页
•各种固、 液体的体 变模量数 值表
第38页/共65页
3、例题 已知：骨长 Lo = 0.4 m， S = 5 Cm2， F = 500 N， E = 1×1010 N/m2。 求：ΔL = ？（ΔL / Lo）= ？
•切变模量 —— 切应力与切应变的比
值。
G
切应力 : 切应变 :
tg
F// S
F//
d
x S x
d
•大多数金属的体切变模量为：
（E/3 ～ E/2）。
第34页/共65页
•各种固体的切变模量数值表
第35页/共65页
•体变模量（K）—— 压强与体应变 的负比值。
K
压强 体应变
第58页/共65页
•在被扭转的情况下，这些矩形将变 成平行四边形。 •不仅圆杆的表面如此，其内部各层 亦皆如此，不过越里层的变化越小。 •可见扭转实际上是剪切的表现。
第59页/共65页
•越靠近中心轴的层，剪应变越小， 越外层的剪应变越大，弧越长。 •在中心轴上剪应变为零，剪应力亦 为零，因弧长为零。
第45页/共65页
例1：股骨最小截面积610-4m2，抗压 强度＝17107N/m2，骨骼杨氏模量 E=0.91010N/m2； 求：受压负荷多大时骨骼碎裂？假定 碎裂前应力与应变是线性关系，则碎 裂时应变为多少？ 解：抗压强度即碎裂时的应力
第46页/共65页
σ F S
F σ S 17 107 6 104

例2 在如图3所示的各图中画出物体P受到的各 接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中 物体P均处于静止状态.
图3
图3
弹力有无的判断方法
(1)方法一：对于形变比较明显的情况，可以根据弹 力产生的条件判断：①物体间相互接触；②发生弹 性形变．两个条件必须同时满足才有弹力产生．
(2)方法二：对于形变不明显的情况，通常采用假设法 判断．
k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身 的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸 长量x 无关 (填“有关”或“无关”).
例1 下列关于弹力的说法正确的是( AD ) A.两物体之间有弹力时，两物体必定直接接触 B.两物体直接接触时，两物体之间必有弹力 C.只要物体发生形变就一定有弹力 D.在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力
1.内容：弹簧发生弹性形：F＝ kx . x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度， 不是 (
填“是”或“不是”)弹簧的总长度。当弹簧伸长时 ，x＝弹簧长度l－弹簧原长l0 ；当弹簧压缩时x＝
弹簧原长l0－弹簧长度l （填“弹簧原长l0－弹簧长度l” 或“弹簧长度l－弹簧原长l0”）
2.绳的拉力方向：总是沿着绳 并指向绳收缩的方向.绳 中的弹力常常叫做张力.
思考 1.是不是所有的物体在受到弹力的作用下都能发
生形变呢？ 答 任何物体受到弹力后都会发生形变，只是有
的物体的形变较为明显，有的物体的形变不明显 ，用特殊的办法才能观察到.如图甲所示，柔软的 弹簧受力后发生明显的形变；桌面受到压力后会 向下弯曲，但是肉眼不能直接观察到，用图乙的 方法可观察到桌面的形变.(其中M、N是两块平面 镜)
思考 2.只要两物体接触且发生形变，就一定有 弹力吗？