《物体的形变》课件1.ppt

《《物体的形变》课件1.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物体的形变导入新课橡皮筋是生活中常见的东西受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态1.知识与能力知道物体在外力作用下有哪几种形变了解轴向拉伸与压缩形变的概念。了解剪切、扭转和弯曲形变的概念。教学目标2.过程与方法通过本课教学，在初中对弹力已有认识的基础上，进—步深化对弹力的产生、性质、效果的认识，并学习研究物理问题的“实验——观察——思考——归纳”科学方法。领会将微小形变放大的实验方法。3.情感态度与价值观从任何物体都能发生形变入手，培养实事求是的世界观。教学重难点重点形变产生的原因难点各种形变力的方向1.拉伸和

2、压缩形变2.剪切形变、扭转形变和弯曲形变本节导航物体在力的作用下，会发生大小和形状的改变，即发生形变（deformation）。作用在物体上的力的方式不同，物体发生形变的方式也不同。1.拉伸和压缩的形变在物体的各种形变中，最常见的是拉伸和压缩形变。甲乙图2.1-1用双手拉和压条形橡皮（图2.1-1），看看条形橡皮的形状有什么变化？甲乙图2.1-1从观察到的现象可以知道，沿橡皮轴线作用一对大小相等、方向相反的外力，橡皮将发生伸长或缩短变形，这种变形称为拉伸形变（stretchdeformation）或压缩形变（comp

3、ressiondeformation）。工程中有很多物体受轴向力作用而产生拉伸或压缩形变。例如房架中的杆件（图2.1-2甲）、斜拉桥中的拉索（图2.1-2乙）、螺旋起重装置上的螺杆（图2.1-2丙）、建筑物中的支柱（图2.1-2丁）等，都发生拉伸或压缩形变。2.剪切形变、扭转形变和弯曲形变物体的形变除了拉伸和压缩，还有剪切扭转弯曲我们常常用剪刀、裁纸刀来剪断物体建筑工地上，工人们常使用切割机来切断钢筋这些都是剪切形变的典型例子。物体受到什么样的力才会被剪断呢？想一想图2.1-4图2.1-4所示是在剪床上剪切钢板的示意

4、图。剪床的上、下两个刀刃以大小相等、方向相反相反、作用线间距很小的两个力F、F′作用在钢板上，迫使钢板在两个力之间的横断面mn处发生相对错动，直至最后被剪断。这种构件随垂直于轴线的一对大小相等、方向相反、作用线平行且距离很近的力的作用时，两个力之间的横截面沿外力方向发生相对错动的变形称为剪切形变（sheardeformation）。产生相对错动的截面称为剪切面。剪切面总是与外力作用线平行，且位于方向相反的两外力作用线之间。图2.1-5如图2.1-5甲所示，连接两块钢板的螺栓，其所受外力垂直于螺栓轴线，螺栓上半部分与下

5、半部分受到方向相反的两个力，当两个力足够大时，螺栓将发生上、下相对错动的变形（图2.1-5乙）。同理，大桥上连接两块钢板的铆钉也属于承受剪切的构件。想一想条形橡皮的扭转双手用力使条形橡皮扭转，左右手的手指所施的力有什么特点？从上面的实验知道，右手的手指对橡皮施加一个力偶，力偶中两个力所在的平面跟橡皮的轴线垂直；同时左手的手指对橡皮也施加一个力偶，这个力偶的方向跟前一个力偶相反。橡皮由于受到这两个力偶的作用，它的任意两个截面都将绕轴线发生相对转动。当物体在两端受到一对大小相等、方向相反、作用面都垂直于物体的轴线的力偶作

6、用时，物体的各横截面绕轴线发生相对转动，这种形变称为扭转形变（torsiondeformation）。在生活和生产实际中，物体发生扭转形变的情况是很多的，例如用螺丝刀转动螺丝钉时螺丝刀和螺丝钉的形变转动方向盘时方向盘轴的形变螺旋桨转动时它的轴的形变想一想条形橡皮的弯曲图2.1-7甲乙1.左手将条形橡皮一端按在桌子边,右手在橡皮另一端向下按(图2.1-7甲).两手所施的力有什么特点?2.双手用力使条形橡皮弯曲(图2.1-7乙),两手所施加的力有什么特点?从实验中可以看到,当橡皮受到垂直于橡皮轴线的力的作用时,橡皮的轴线

7、由直线变成曲线,这种变形叫弯曲变形(bendingdeformation).在生活和生产实际中,弯曲形变的事例很多.例如体操运动员做单杠表演时,单杠的横杠发生弯曲;汽车通过桥梁时,桥梁发生弯曲阳台挑梁受到楼面重量和梁自重的作用,也发生弯曲如何显示微小形变？想一想用简单的装置也可以显示微小形变．找一个大玻璃瓶，装满水，瓶口用中间插有细管的瓶塞塞住(如图)．用手按压玻璃瓶，细管中的水面就上升；松开手后，水面又回到原处．这说明玻璃瓶受到按压时发生形变．广角镜钢筋混凝土结构钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种受力性能完全不同的材料

8、所组成的。混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢材的抗拉和抗压能力都很强，这两种材料如何结合在一起工作呢？钢筋混凝土梁与纯混凝土梁的比较如图所示在外力作用下，染在中性层以上部分承受压力，中性层以下部分承受拉力。当采用纯混凝土染时，由于混凝土抗拉强度很低，在外力不大时，混凝土梁的受拉区就已经开裂。这种裂缝一旦出现将迅速向上扩展，使梁很快断裂；而此