弹力的方向受力分析(6)

实验目的

理解弹力方向与形变方向的关系,会按接触类型作出弹力。

实验原理

物体发生弹性形变后要恢复原状,对与它接触的物体产生弹力,方向与形变恢复的方向一致。平面接触时垂直于平面;曲面接触时垂直于接触点的切面,即沿半径方向;弹簧的弹力沿弹簧轴线方向。

实验器材

• 受力物体
• 与其接触的平面或曲面
• 接触点
• 形变方向与弹力箭头

实验步骤

1. 找出受力物体与其他物体的所有接触处
2. 判断每个接触处是点接触还是面接触
3. 分析施力物体的形变方向
4. 弹力沿形变恢复的方向作用于受力物体
5. 画出弹力并与演示对照

实验现象与结论

平面接触时弹力垂直于平面;曲面接触时弹力垂直于接触点的切面,即沿半径方向。结论:弹力方向总与施力物体形变恢复的方向一致,并指向受力物体。

注意事项

• 曲面接触要先作出接触点的切面
• 弹力方向与相对运动趋势无关,别与摩擦力混淆
• 多个接触处要分别画力

常见问题

曲面接触时弹力沿什么方向?

垂直于接触点的切面,也就是沿曲面该点的半径方向。

弹力方向与摩擦力方向有关系吗?

弹力垂直于接触面,摩擦力沿接触面,两者方向互相垂直。