《湖南省隆回縣萬和實驗學校高中物理 彈力教學課件 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省隆回縣萬和實驗學校高中物理 彈力教學課件 新人教版必修1（56頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 3.2 彈力彈力學習目標：學習目標：1.知道形變的概念及彈力產(chǎn)生的原因和條件，并會知道形變的概念及彈力產(chǎn)生的原因和條件，并會判斷彈力的方向判斷彈力的方向2了解顯示微小形變的方法了解顯示微小形變的方法3掌握胡克定律計算彈簧彈力的方法掌握胡克定律計算彈簧彈力的方法重點難點：重點難點：1.彈力方向的判斷及彈力大小的計算彈力方向的判斷及彈力大小的計算2彈力有無的判斷彈力有無的判斷3胡克定律的理解及應(yīng)用胡克定律的理解及應(yīng)用你能舉出生活中類似的例子嗎？你能舉出生活中類似的例子嗎？從生活走向物理從生活走向物理他們有什么共同點？他們有什么共同點？一、形變一、形變1 1、演示海綿形變演示海綿形變彈力彈力_ch
2、unk_4.wmv_chunk_4.wmv 2、演示紙片的形變演示紙片的形變3、設(shè)疑：設(shè)疑：桌面會不會形變？桌面會不會形變？用激光束演示桌面的形變用激光束演示桌面的形變顯示微小形變（一顯示微小形變（一）.swf 實驗的思想：實驗的思想：放大法放大法一、形變一、形變1 1、形變、形變：物體的形狀或體積發(fā)生改變物體的形狀或體積發(fā)生改變. .2 2、彈性形變彈性形變：發(fā)生形變后完全能恢復(fù)原狀發(fā)生形變后完全能恢復(fù)原狀 。3、常見形變：、常見形變：拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)發(fā)生彈性形變的物體，對與之接發(fā)生彈性形變的物體，對與之接觸的物體有什么作用效果呢？觸的物體有什么作用效果呢？發(fā)生彈
3、性形變的物體，對與之接發(fā)生彈性形變的物體，對與之接觸的物體有什么作用效果呢？觸的物體有什么作用效果呢？FNFNFN發(fā)生彈性形變的物體，對與之接發(fā)生彈性形變的物體，對與之接觸的物體有什么作用效果呢？觸的物體有什么作用效果呢？發(fā)生彈性形變的物體，對與之接觸發(fā)生彈性形變的物體，對與之接觸的物體有力的作用。的物體有力的作用。 彈力如何產(chǎn)生彈力如何產(chǎn)生? ?物體物體2物體物體1物體物體1受到物體受到物體2的作用的作用物體物體1發(fā)生了形變發(fā)生了形變物體物體1對物體對物體2作用了作用了彈力彈力v作用過程作用過程恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀 接觸接觸是前提，是前提，形變形變是根本是根本.物體物體2物體物體1FF它為什么會
4、產(chǎn)生這樣的效果呢？它為什么會產(chǎn)生這樣的效果呢？因為它要恢復(fù)原狀。因為它要恢復(fù)原狀。哪里有壓迫，哪里就有反抗！哪里有壓迫，哪里就有反抗！二、彈力二、彈力 1 1、彈力：發(fā)生、彈力：發(fā)生彈性形變彈性形變的物體由于的物體由于 要恢復(fù)原狀，對與它要恢復(fù)原狀，對與它接觸接觸的物體的物體 產(chǎn)生力的作用，這個力叫做彈產(chǎn)生力的作用，這個力叫做彈 力。力。 一句話，彈力的產(chǎn)生，一句話，彈力的產(chǎn)生，接觸接觸是前提，是前提，形變形變是根本是根本. .【即時應(yīng)用】【即時應(yīng)用】1關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件，下列說法正確的是關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件，下列說法正確的是()A相互接觸的物體間一定有彈力相互接觸的物體間一定有彈力B發(fā)生形變的
5、物體一定對與之接觸的物體產(chǎn)生彈發(fā)生形變的物體一定對與之接觸的物體產(chǎn)生彈力作用力作用C先有彈性形變，后有彈力先有彈性形變，后有彈力D不接觸的兩物體之間不可能發(fā)生相互的彈力作不接觸的兩物體之間不可能發(fā)生相互的彈力作用用解析：解析：選選D.相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，但相相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，但相互接觸的物體間不一定存在彈力，只有兩個物體接互接觸的物體間不一定存在彈力，只有兩個物體接觸并產(chǎn)生彈性形變時，兩物體間才有彈力產(chǎn)生綜觸并產(chǎn)生彈性形變時，兩物體間才有彈力產(chǎn)生綜上所述，只有上所述，只有D項正確項正確核心要點突破核心要點突破一、彈力是否存在的判斷方法一、彈力是否存在的判斷方法1根據(jù)彈力產(chǎn)
6、生的條件來判斷根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件來判斷，彈力產(chǎn)生的條件，彈力產(chǎn)生的條件有兩個：物體間相互接觸并且發(fā)生彈性形變，兩有兩個：物體間相互接觸并且發(fā)生彈性形變，兩個條件必須同時滿足才有彈力產(chǎn)生個條件必須同時滿足才有彈力產(chǎn)生2對于形變不明顯的情況，可用以下兩種方法來對于形變不明顯的情況，可用以下兩種方法來判斷判斷(1)利用假設(shè)法判斷利用假設(shè)法判斷可假設(shè)在該處把與物體接觸的另一物體去掉看可假設(shè)在該處把與物體接觸的另一物體去掉看此物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，若能保此物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，若能保持原來的狀態(tài)則說明物體間無彈力作用；否則，持原來的狀態(tài)則說明物體間無彈力作用；否則，有彈力作用有彈
7、力作用(2)利用力的作用效果分析利用力的作用效果分析如果相互接觸的物體間存在彈力，則必有相應(yīng)的如果相互接觸的物體間存在彈力，則必有相應(yīng)的作用效果，或使受力物體發(fā)生形變或改變受力物作用效果，或使受力物體發(fā)生形變或改變受力物體的運動狀態(tài)，看物體的受力是否與物體的運動體的運動狀態(tài)，看物體的受力是否與物體的運動狀態(tài)相符合，從而確定物體所受彈力的有無狀態(tài)相符合，從而確定物體所受彈力的有無特別提醒：特別提醒：相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，但相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，但相互接觸的物體間不一定存在彈力相互接觸的物體間不一定存在彈力24如果受力的話，則畫出它們的受力圖！如果受力的話，則畫出它們的受力圖！二、
8、彈力的方向二、彈力的方向 小實驗：小實驗：每位同學拿出小尺子，塞進桌縫，用手指每位同學拿出小尺子，塞進桌縫，用手指輕輕地輕輕地向下向下壓彎尺子，壓彎尺子，1. 尺子尺子形變形變的方向？的方向？2. 尺子尺子恢復(fù)形變恢復(fù)形變的方向的方向?3. 手受到的手受到的彈力方向彈力方向？二、彈力的方向二、彈力的方向 指向要恢復(fù)形變的方向，指向要恢復(fù)形變的方向，且與形變方向相反。且與形變方向相反。三、彈力的方向三、彈力的方向 判斷正誤？判斷正誤？甲甲乙乙甲受到乙的彈力是甲的形變產(chǎn)生的？甲受到乙的彈力是甲的形變產(chǎn)生的？壓力和支持力的彈力方向？壓力和支持力的彈力方向？指向要恢復(fù)形變的方向指向要恢復(fù)形變的方向.三
9、、彈力的方向三、彈力的方向試著畫出乙所受壓力和甲受到支持力試著畫出乙所受壓力和甲受到支持力.甲甲乙乙支持力支持力壓力壓力思考：支持力與壓力的方向與接觸思考：支持力與壓力的方向與接觸面有怎樣的關(guān)系？面有怎樣的關(guān)系？支持力支持力壓力壓力接觸面接觸面壓力和支持力總是垂直接觸面！壓力和支持力總是垂直接觸面！三、彈力的方向三、彈力的方向思考？思考？總結(jié)總結(jié)：繩子的彈力方向總是沿繩子的彈力方向總是沿著繩而指向繩子收縮的方向著繩而指向繩子收縮的方向繩子的拉力是彈力嗎？繩子的拉力是彈力嗎？那么繩子的拉力的方向如何呢？那么繩子的拉力的方向如何呢？A小小牛牛試試刀刀T1、壓力：壓力：垂直垂直于接觸面，于接觸面，指
10、向指向被壓的物體被壓的物體2 2、支持力：支持力：垂直垂直于接觸面，于接觸面，指向指向被支持的被支持的物體物體3、繩的拉力：繩的拉力：沿繩指向繩收縮的方向沿繩指向繩收縮的方向壓力壓力支持力支持力繩的拉力繩的拉力四、四、常見的三種彈力：常見的三種彈力：小結(jié)小結(jié)4 4、常見彈力的方向常見彈力的方向 支撐面的彈力支撐面的彈力 壓力：壓力：方向方向垂直于支持面垂直于支持面而指向而指向被壓被壓的物體的物體 支持力：支持力：方向總是方向總是垂直于支持面垂直于支持面，指向，指向被支持被支持的的物體物體 FFF1FFF2F1F2繩的彈力繩的彈力 由于繩被拉長而對所拉物體產(chǎn)生的彈力，通常由于繩被拉長而對所拉物體
11、產(chǎn)生的彈力，通常稱為拉力拉力的方向總是稱為拉力拉力的方向總是沿繩沿繩而指向而指向繩收縮繩收縮的方向的方向FF1F2F1F2F3. . 曲面接觸上的彈力曲面接觸上的彈力曲面與曲面間彈力方向：曲面與曲面間彈力方向： 與過接觸點的公切面垂直并指向受力物體與過接觸點的公切面垂直并指向受力物體半球形的碗NABNFB對對AFA對對B點與平面接觸點與平面接觸FF點與平面間彈力方向：點與平面間彈力方向：過接觸點垂直平面指向受力物體過接觸點垂直平面指向受力物體光滑斜面光滑斜面ABNANB二、彈力方向的確定二、彈力方向的確定彈力的方向與施力物體形變方向相反，作用在彈力的方向與施力物體形變方向相反，作用在受力物體上
12、，幾種常見情況如下表：受力物體上，幾種常見情況如下表：類型類型方向方向圖示圖示接接觸觸方方式式面與面面與面垂直公共接觸垂直公共接觸面面點與面點與面過點垂直于面過點垂直于面點與點點與點垂直于切面垂直于切面類型類型方向方向圖示圖示輕繩輕繩沿繩收縮方向沿繩收縮方向輕桿輕桿可沿桿可沿桿可不沿桿可不沿桿輕彈簧輕彈簧沿彈簧形變的反方向沿彈簧形變的反方向特別提醒：特別提醒： 判斷彈力方向的方法是：先明確兩物判斷彈力方向的方法是：先明確兩物體之間作用的類型，再根據(jù)各種類型的特體之間作用的類型，再根據(jù)各種類型的特點來判斷彈力的方向點來判斷彈力的方向【即時應(yīng)用】【即時應(yīng)用】2如圖為如圖為P物體對物體對Q物體的壓力
13、示意圖，有明顯物體的壓力示意圖，有明顯錯誤的是錯誤的是()解析：解析：選選BCD.P對對Q物體的壓力應(yīng)作用在物體的壓力應(yīng)作用在Q物體物體上且力的方向應(yīng)垂直于接觸面并指向上且力的方向應(yīng)垂直于接觸面并指向Q物體，故物體，故B、C、D均是錯誤的均是錯誤的三、彈力大小的計算方法三、彈力大小的計算方法1彈簧的彈力彈簧的彈力(探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系.exe）(1)應(yīng)用胡克定律應(yīng)用胡克定律Fkx求解求解其中其中x為彈簧的形變量為彈簧的形變量(可能為伸長量，也可能為縮短可能為伸長量，也可能為縮短量量)，k為彈簧的勁度系數(shù)，只與彈簧本身有關(guān)，由彈為彈簧的勁度系數(shù)，只與彈簧本身有關(guān)，由彈
14、簧本身的材料、長度、粗細、匝數(shù)等因素決定簧本身的材料、長度、粗細、匝數(shù)等因素決定(2)彈力與彈簧伸長量的關(guān)系可用彈力與彈簧伸長量的關(guān)系可用Fx圖象表示，如圖象表示，如圖所示，圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)圖所示，圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)(3)彈簧上彈力的變化量彈簧上彈力的變化量F與形變量的變化量也成與形變量的變化量也成正比關(guān)系，即正比關(guān)系，即Fkx.2除彈簧這樣的彈性體之外的彈力大小的計算，除彈簧這樣的彈性體之外的彈力大小的計算，一般要借助物體的運動狀態(tài)所遵循的物理規(guī)律求一般要借助物體的運動狀態(tài)所遵循的物理規(guī)律求解解比如懸掛在豎直細繩上的物體處于靜止狀態(tài)時，比如懸掛在豎直細繩上的物體處于靜止
15、狀態(tài)時，物體受繩向上的拉力和重力作用根據(jù)二力平衡，物體受繩向上的拉力和重力作用根據(jù)二力平衡，可知繩的拉力大小等于物體重力的大小可知繩的拉力大小等于物體重力的大小【即時應(yīng)用】【即時應(yīng)用】3如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30的斜面上，桿的另一端固定一個重量是的斜面上，桿的另一端固定一個重量是2 N的的小球，小球處于靜止狀態(tài)時，彈性桿對小球的彈力小球，小球處于靜止狀態(tài)時，彈性桿對小球的彈力()A大小為大小為2 N，方向平行于斜面向上，方向平行于斜面向上B大小為大小為1 N，方向平行于斜面向上，方向平行于斜面向上C大小為大小為2 N，方向垂直于斜面向上，方
16、向垂直于斜面向上D大小為大小為2 N，方向豎直向上，方向豎直向上解析：解析：選選D.由于小球處于靜止狀態(tài)，故小球受力平由于小球處于靜止狀態(tài)，故小球受力平衡，彈性桿對小球的彈力衡，彈性桿對小球的彈力FNG2 N，方向豎直向，方向豎直向上上知識梳理知識梳理一、彈性形變和彈力一、彈性形變和彈力1接觸力：通常所說的拉力、壓力、支持力、阻接觸力：通常所說的拉力、壓力、支持力、阻力等都是力等都是_接觸力按性質(zhì)可歸納為彈力和摩擦力，它們在本質(zhì)接觸力按性質(zhì)可歸納為彈力和摩擦力，它們在本質(zhì)上都是由上都是由_引起的引起的2形變：物體在力的作用下形變：物體在力的作用下_或或_發(fā)生改發(fā)生改變變3彈性形變：有些物體在形
17、變后撤去作用力時能彈性形變：有些物體在形變后撤去作用力時能夠夠_，這種形變叫做彈性形變，這種形變叫做彈性形變4彈力：發(fā)生形變的物體由于要彈力：發(fā)生形變的物體由于要_，對與，對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力接觸力接觸力電磁力電磁力形狀形狀體積體積恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀二、幾種彈力二、幾種彈力彈力的方向總是與物體形變的方向彈力的方向總是與物體形變的方向_，具體，具體如下：如下：1壓力的方向垂直于支持面而指向壓力的方向垂直于支持面而指向_物體；物體；2支持力的方向垂直于支持面而指向支持力的方向垂直于支持面而指向_的的物體；物體；3繩拉力的方向
18、沿繩指向繩繩拉力的方向沿繩指向繩_的方向；的方向；4輕桿的彈力不一定沿桿，要具體情況具體分輕桿的彈力不一定沿桿，要具體情況具體分析析說明：說明：繩的彈力一定沿著繩，輕桿的彈力可能沿繩的彈力一定沿著繩，輕桿的彈力可能沿著桿，也可能不沿著桿著桿，也可能不沿著桿相反相反被壓被壓被支持被支持收縮收縮三、胡克定律三、胡克定律1內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧的伸長跟彈簧的伸長(或縮短或縮短)量量x成成_2表達式：表達式：F_.3勁度系數(shù)：公式中的比例系數(shù)勁度系數(shù)：公式中的比例系數(shù)k，單位是，單位是 _.正比正比kxN/m課堂互動講練課堂互動講練彈力存在與否
19、的判斷彈力存在與否的判斷 如圖如圖324所示，用細繩懸掛的小球與光所示，用細繩懸掛的小球與光滑斜面相接觸，并保持靜止，甲中細繩傾斜，乙滑斜面相接觸，并保持靜止，甲中細繩傾斜，乙中細繩呈豎直方向判斷圖甲、乙中小球是否受中細繩呈豎直方向判斷圖甲、乙中小球是否受到斜面的彈力作用？到斜面的彈力作用？圖圖324【思路點撥思路點撥】根據(jù)物體所處的狀態(tài)，利用根據(jù)物體所處的狀態(tài)，利用“假設(shè)假設(shè)法法”進行判斷進行判斷【精講精析精講精析】法一：假設(shè)法假設(shè)兩圖中的斜面法一：假設(shè)法假設(shè)兩圖中的斜面不存在，則甲圖中小球無法在原位置保持靜止，乙不存在，則甲圖中小球無法在原位置保持靜止，乙圖中小球仍靜止，故甲圖中小球受到斜
20、面的彈力作圖中小球仍靜止，故甲圖中小球受到斜面的彈力作用，乙圖中小球不受斜面的彈力作用用，乙圖中小球不受斜面的彈力作用法二：作用效果法如兩圖中斜面均對小球有彈力法二：作用效果法如兩圖中斜面均對小球有彈力作用，則甲圖中小球?qū)⑷阅鼙３朱o止狀態(tài)，乙圖中作用，則甲圖中小球?qū)⑷阅鼙３朱o止狀態(tài)，乙圖中小球則不能保持靜止，所以乙圖中小球不受斜面彈小球則不能保持靜止，所以乙圖中小球不受斜面彈力作用，甲圖中小球受到斜面彈力作用力作用，甲圖中小球受到斜面彈力作用【答案答案】見精講精析見精講精析變式訓練變式訓練1在圖中，在圖中，A、B兩球間一定有彈力作兩球間一定有彈力作用的是用的是()解析：解析：選選B.在具體判斷
21、有沒有擠壓時，我們用在具體判斷有沒有擠壓時，我們用“拿拿去法去法”進行判斷，在進行判斷，在A中，若拿去中，若拿去A球，則球，則B球靜止球靜止不動，故不動，故A、B間沒有擠壓，故間沒有擠壓，故A、B間沒有彈間沒有彈力在力在B中，若拿去中，若拿去A球，則球，則B球向左動，存在相互球向左動，存在相互擠壓，存在彈力在擠壓，存在彈力在C中，若拿去中，若拿去A球，則球，則B球靜止，球靜止，故故A、B間沒有擠壓，沒有彈力在間沒有擠壓，沒有彈力在D中，若拿去中，若拿去A球及容器壁，則球及容器壁，則B球向右動，故球向右動，故B對容器右壁有擠對容器右壁有擠壓，而對壓，而對A球沒有擠壓，球沒有擠壓，A、B間沒有彈力
22、間沒有彈力彈力方向的確定彈力方向的確定 在圖所示圖中畫出物體在圖所示圖中畫出物體P受到的各接觸點受到的各接觸點或面對它的彈力的示意圖，其中甲、乙、丙中物或面對它的彈力的示意圖，其中甲、乙、丙中物體體P處于靜止狀態(tài)，丁中物體處于靜止狀態(tài)，丁中物體P(即球即球)在水平面上在水平面上勻速滾動勻速滾動【精講精析精講精析】甲中屬于繩的拉力，應(yīng)沿繩指向甲中屬于繩的拉力，應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向，因此彈力方向沿繩向上；乙中繩收縮的方向，因此彈力方向沿繩向上；乙中A點點屬于點與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于球面的切面屬于點與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上，必過球心斜向上，必過球心O，B點屬于點與桿相接觸，彈
23、點屬于點與桿相接觸，彈力應(yīng)垂直于桿斜向上；丙中力應(yīng)垂直于桿斜向上；丙中A、B兩點都是球面與兩點都是球面與平面相接觸，彈力應(yīng)垂直于平面，且必過球心，平面相接觸，彈力應(yīng)垂直于平面，且必過球心，所以所以A處彈力方向水平向右，處彈力方向水平向右，B處彈力垂直于斜面處彈力垂直于斜面向左上方，且都過球心；丁中小球向左上方，且都過球心；丁中小球P不管運動與否，不管運動與否，都屬于平面與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于平面，都屬于平面與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于平面，且過球心，即向上它們所受彈力的示意圖如圖且過球心，即向上它們所受彈力的示意圖如圖所示所示【答案答案】見精講精析見精講精析變式訓練變式訓練2按下列要求畫出圖
24、中物體所受彈力按下列要求畫出圖中物體所受彈力的示意圖的示意圖要求：甲斜面對物塊的支持力要求：甲斜面對物塊的支持力乙墻壁對球的支持力乙墻壁對球的支持力丙大球球面對小球的支持力丙大球球面對小球的支持力解析：解析：各物體所受支持力如圖所示各物體所受支持力如圖所示答案：見解析答案：見解析胡克定律的應(yīng)用胡克定律的應(yīng)用 將一根原長為將一根原長為40 cm、勁度系數(shù)為、勁度系數(shù)為100 N/m的彈的彈簧拉長為簧拉長為45 cm，此時彈簧的彈力為，此時彈簧的彈力為()A45 NB40 NC85 N D5 N【自主解答自主解答】由題知條件，根據(jù)原長由題知條件，根據(jù)原長l040 cm，彈簧拉長后的長度彈簧拉長后的
25、長度l45 cm，得，得xll05 cm0.05 m，由胡克定律得：，由胡克定律得：Fkx5 N.【答案答案】D【方法總結(jié)方法總結(jié)】要注意胡克定律要注意胡克定律Fkx中，中，x是彈簧是彈簧長度的變化量，而不是彈簧的長度，這一點容易出長度的變化量，而不是彈簧的長度，這一點容易出錯錯變式訓練變式訓練3在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時，在彈在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時，在彈性限度內(nèi)，懸掛性限度內(nèi)，懸掛15 N重物時，彈簧長度為重物時，彈簧長度為0.16 m；懸掛懸掛20 N重物時，彈簧長度為重物時，彈簧長度為0.18 m，則彈簧的原，則彈簧的原長長L0和勁度系數(shù)和勁度系數(shù)k分別為分別為()AL00.02 m，k500 N/mBL00.10 m，k500 N/mCL00.02 m，k250 N/mDL00.10 m，k250 N/m解析：解析：選選D.由胡克定律由胡克定律Fkx可得，可得，15k(0.16L0)，20k(0.18L0)解得：解得：k250 N/m，L00.10 m，則選項則選項D正確正確
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