高一物理課件 3.2 《彈力》 6（）ppt

,歡迎進(jìn)入物理課堂,第2節(jié)彈力,2,知識(shí)識(shí)記,3,一接觸力1.定義:相接觸的物體間產(chǎn)生的相互作用力.如:拉力壓力支持力摩擦力等.2.分類:按性質(zhì)可分為彈力和摩擦力兩類.,二彈性形變和彈力1.形變和彈性形變(1)形變:物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變,叫做形變.(2)彈性形變:有些物體在形變后能夠恢復(fù)原狀的形變.2.彈力的定義產(chǎn)生條件及彈性限度(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力.(2)產(chǎn)生條件:物體間直接接觸和接觸處發(fā)生形變.(3)彈性限度:能夠完全恢復(fù)原來(lái)形狀的物體的形變量的最大限度.,4,三幾種彈力由于繩子被拉長(zhǎng)而對(duì)被拉物體產(chǎn)生的彈力,通常叫拉力.方向:沿繩而指向繩收縮的方向.2.支撐面間的彈力(1)支持力:由于支撐面發(fā)生形變,對(duì)被支撐的物體產(chǎn)生的彈力.方向:垂直于支撐面,指向被支撐的物體.(2)壓力:由于被支撐的物體發(fā)生形變,對(duì)支撐物產(chǎn)生的彈力.方向:垂直于支撐面,指向被壓的物體.,5,3.桿的彈力桿既可以對(duì)物體施加拉力,也可以對(duì)物體施加支持力,而且所施加的彈力的方向不一定沿桿的方向.4.彈簧的彈力(1)產(chǎn)生:彈簧伸長(zhǎng)時(shí),產(chǎn)生對(duì)物體的拉力;彈簧壓縮時(shí),產(chǎn)生對(duì)物體的壓力.(2)方向:拉力和壓力均指向彈簧恢復(fù)形變的方向.,6,四胡克定律1.內(nèi)容:彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力F的大小跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比.2.公式:F=kx,其中k稱為彈簧的勁度系數(shù),單位是牛頓/米,符號(hào)是N/m.3.彈力F與彈簧的伸長(zhǎng)(或縮短)量x的關(guān)系如圖3-2-1所示,圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù).,7,15分鐘隨堂驗(yàn)收,8,1.關(guān)于形變,下列說(shuō)法正確的是()A.物體形狀的改變叫彈性形變B.物體受到外力作用后發(fā)生的形狀改變叫彈性形變C.物體在外力去掉后能恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變D.任何物體在外力的作用下都能發(fā)生形變,不發(fā)生形變的物體是不存在的答案:CD解析:彈性形變必須在撤去外力后能恢復(fù)原,9,2.關(guān)于彈力的產(chǎn)生,下列說(shuō)法正確的是()A.只要兩物體相接觸就一定產(chǎn)生彈力B.只要兩物體相互吸引就一定產(chǎn)生彈力C.只要物體發(fā)生形變就一定有彈力D.只有發(fā)生彈性形變的物體才會(huì)對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生彈力答案:D解析:彈力產(chǎn)生的條件是:直接接觸并發(fā)生彈性形變,二者缺一不可,AC只滿足一個(gè)方面,故AC錯(cuò)誤,而B只說(shuō)相互吸引,只能說(shuō)明有力存在,但不一定是彈力.,10,3.一輛拖拉機(jī)停在水平地面上,下列關(guān)于拖拉機(jī)和地面受力的敘述中正確的是()A.地面受到了向下的彈力,這是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變;拖拉機(jī)沒(méi)有發(fā)生形變,所以拖拉機(jī)不受彈力B.地面受到了向下的彈力,是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變;拖拉機(jī)受到了向上的彈力,是因?yàn)橥侠瓩C(jī)也發(fā)生了形變C.拖拉機(jī)受到向上的彈力,是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變;地面受到向下的彈力,是因?yàn)橥侠瓩C(jī)發(fā)生了形變D.地面所受壓力的方向與地面的形變方向相同;拖拉機(jī)所施壓力的方向與拖拉機(jī)的形變方向相反答案:CD,11,解析:此題主要考查彈力的產(chǎn)生問(wèn)題.根據(jù)彈力的定義發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原來(lái)的形狀,會(huì)對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生一個(gè)力的作用,這個(gè)力就叫做彈力.實(shí)際上,具有彈力作用的兩個(gè)物體都發(fā)生了彈性形變,也都給對(duì)方一個(gè)彈力的作用.一些學(xué)生容易將彈力的施力物體和受力物體搞混,本題正是為了防止這種錯(cuò)誤而設(shè)置的.關(guān)于題目中的拖拉機(jī)和地面的受力,正確的理解是:由于地面發(fā)生了向下的形變,所以地面在想要恢復(fù)原狀的同時(shí),就給了拖拉機(jī)一個(gè)向上的彈力作用;由于拖拉機(jī)的車輪發(fā)生了向上的形變,所以拖拉機(jī)就給與之接觸的地面一個(gè)向下的彈力.,12,4.關(guān)于胡克定律的下列說(shuō)法,正確的是()A.拉力相同伸長(zhǎng)也相同的彈簧,它們的勁度系數(shù)相同B.勁度系數(shù)相同的彈簧,彈簧的伸長(zhǎng)相同C.知道彈簧的勁度系數(shù),就可以算出任何拉力下的彈簧伸長(zhǎng)D.勁度系數(shù)和拉力伸長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系,它只決定于彈簧的材料長(zhǎng)短彈簧絲的粗細(xì)答案:AD,13,解析:根據(jù)胡克定律可知A正確;勁度系數(shù)相同,如果彈力不同,當(dāng)然其伸長(zhǎng)量不同,B錯(cuò)誤;如果超出了彈性限度,胡克定律不成立,這時(shí)就無(wú)法求出伸長(zhǎng)量.彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身的材料長(zhǎng)短彈簧絲的粗細(xì)來(lái)決定,與外界因素?zé)o關(guān).,14,5.請(qǐng)?jiān)趫D3-2-2中畫出桿或球所受的彈力(圖中O為球心,O為重心).答案:見圖3-2-3,15,解析:題圖(a)桿在重力作用下AB兩處都產(chǎn)生擠壓作用,故AB兩點(diǎn)處對(duì)桿有彈力,彈力方向與接觸點(diǎn)的平面垂直,如上圖(a)所示.題圖(b)球擠壓墻壁且拉緊繩子,所以墻對(duì)球的彈力與墻面垂直;繩子對(duì)球的彈力沿繩斜向上,如上圖(b)所示.題圖(c)當(dāng)重心不在球心處時(shí),彈力作用線也必通過(guò)球心O,應(yīng)注意不要錯(cuò)誤地認(rèn)為彈力作用線必定通過(guò)球的重心,如上圖(c)所示.,16,45分鐘課時(shí)作業(yè),17,一選擇題1.關(guān)于物體對(duì)水平支持面的壓力F,下列說(shuō)法中正確的是()A.F就是物體的重力B.F是由于支持面發(fā)生微小形變產(chǎn)生的C.F的作用點(diǎn)在物體上D.F的作用點(diǎn)在支持面上答案:D,18,解析:壓力是支持面受到的力,不是重力,故A錯(cuò).壓力F屬于彈力,是由物體的彈性形變引起的,故B錯(cuò).F是物體對(duì)支持面的力,作用點(diǎn)在支持面上,故C錯(cuò)D對(duì).,19,2.下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.壓力支持力和拉力都是彈力B.壓力和支持力的方向總是垂直接觸面C.輕繩輕桿上產(chǎn)生的彈力方向總是在沿著繩桿的直線上D.輕桿不同于輕繩,彈力的方向可以不在沿桿的直線上答案:C解析:桿不同于繩,桿可以發(fā)生拉伸形變壓縮形變和彎曲形變,所以桿的彈力方向不一定在沿桿的直線上,要具體情況具體分析.,20,3.如圖3-2-4所示,有一個(gè)光滑的小球用細(xì)線懸吊著,小球的下面與斜面接觸,細(xì)線保持豎直狀態(tài),關(guān)于小球受力的個(gè)數(shù),下列說(shuō)法正確的是()A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.2個(gè)或3個(gè)答案:B,21,解析:斜面與球已經(jīng)接觸,是否有彈力就看接觸處是否有微小形變,微小形變是看不出來(lái)的,只能借助于假設(shè)法判斷.,22,假設(shè)撤去斜面,即假設(shè)球不受斜面的彈力,看球是否還能保持題設(shè)的“靜止”狀態(tài),若能,說(shuō)明球不受斜面的彈力作用;若不能,則說(shuō)明球受斜面的彈力作用.本題中撤去斜面,小球仍靜止,說(shuō)明小球與斜面間沒(méi)有彈力.若細(xì)線不是豎直的,如圖3-2-5所示,小球靠在光滑斜面上,斜面對(duì)球肯定有彈力作用.因?yàn)榧僭O(shè)撤去斜面,小球?qū)⑾蛴曳綌[動(dòng),不會(huì)再保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),此情景中小球受斜面的彈力作用.,23,4.關(guān)于彈簧的勁度系數(shù),下列說(shuō)法中正確的是()A.與彈簧受的拉力有關(guān)B.與彈簧發(fā)生的形變有關(guān)C.由彈簧本身決定,與彈簧所受的拉力大小及形變程度無(wú)關(guān)D.與彈簧本身特征所受拉力大小形變的大小都有關(guān)答案:C,24,5.如圖3-2-6所示,一根彈簧其自由端B在未懸掛重物時(shí)指針正對(duì)刻度“0”,在彈性限度內(nèi),當(dāng)掛上100N重物時(shí)指針正對(duì)刻度50.若要指針正對(duì)刻度25,應(yīng)掛的重物是()A.30NB.40NC.50ND.由于勁度系數(shù)k不知道無(wú)法計(jì)算答案:C,25,解析:設(shè)刻度盤上每小格表示彈力大小為F0,則:100N=50F0,F0=2N;若要指針對(duì)應(yīng)刻度線25,應(yīng)掛的重物的重力為25F0=252N=50N,所以C項(xiàng)正確.,26,6.如圖3-2-7(a)(b)所示,是探究某根彈簧的伸長(zhǎng)量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖,下列說(shuō)法中正確的是(),27,A.彈簧的勁度系數(shù)是2N/mB.彈簧的勁度系數(shù)是2103N/mC.當(dāng)彈簧受F2=800N的拉力作用時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為x2=40cmD.當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為x1=20cm時(shí),彈簧產(chǎn)生的拉力是F1=200N答案:BC,28,解析:在彈簧的F-x圖象中,斜率表示勁度系數(shù)k,即故選項(xiàng)A錯(cuò)B對(duì);當(dāng)F2=800N時(shí),由F=kx得所以選項(xiàng)C對(duì);當(dāng)x1=20cm時(shí),F1=kx1=21032010-2N=400N,故選項(xiàng)D錯(cuò).,29,7.如圖3-2-8所示,下列各圖中的物體A均處于靜止?fàn)顟B(tài),受到彈力作用的說(shuō)法正確的是(),30,A.圖甲中地面是光滑水平的,A與B間存在彈力B.圖乙中兩斜面與水平地面的夾角分別為,A對(duì)兩斜面均有壓力的作用C.圖丙中地面光滑且水平,A與豎直墻壁有力的作用D.圖丁中A受到斜面B對(duì)它的支持力的作用答案:BCD解析:圖甲中對(duì)B進(jìn)行受力分析,B球受重力和彈力的作用,二力平衡B球靜止,不可能再受到A對(duì)B的彈力的作用;B選項(xiàng)中采用假設(shè)法,若除去左側(cè)的斜面,A將運(yùn)動(dòng),去掉右側(cè)的斜面,A也將運(yùn)動(dòng),所以兩斜面對(duì)球A均有力的作用;C選項(xiàng)由物體的平衡條件知外力F與豎直墻壁對(duì)它的作用力平衡,墻對(duì)物體A有力的作用;D選項(xiàng)由彈力產(chǎn)生的條件,A與B接觸且擠壓,二者之間有彈力的作用.,31,8.如圖3-2-9所示,彈簧秤和細(xì)線的重力不計(jì),一切摩擦不計(jì),重物的重力G=10N,則彈簧秤A和B的讀數(shù)分別是(),32,A.10N,20NB.10N,10NC.10N,0D.0,0答案:B解析:以彈簧秤A作為研究對(duì)象,彈簧秤是靜止的,左右兩邊的細(xì)線對(duì)彈簧秤的拉力大小均等于物體的重力10N;同理,以彈簧秤B作為研究對(duì)象,彈簧秤是靜止的,左右兩邊的細(xì)線對(duì)彈簧秤的拉力大小均等于物體的重力10N,彈簧的形變是受10N拉力而產(chǎn)生的,所以讀數(shù)均為10N.,33,9.如圖3-2-10所示,一勁度系數(shù)為k的彈簧,下端懸掛一重物,重物質(zhì)量為m,平衡時(shí)物體在a位置.現(xiàn)用力將物體向下拉長(zhǎng)x至b位置,則此時(shí)彈簧的彈力為()A.kxB.mg+kxC.mg-kxD.以上說(shuō)法都不正確答案:B,34,解析:解法1本題中給出的x并非在原長(zhǎng)基礎(chǔ)上的形變量,因此,彈力Fkx.開始時(shí),物體在位置a靜止,此時(shí)彈力與重力平衡,即F1=mg,由F=kx知,彈簧伸長(zhǎng)量又因?yàn)槔κ箯椈捎稚扉L(zhǎng)了x,則彈簧總的形變量為,故彈簧彈力為解法2由于F=kx,則F=kx.物體在外力作用下又伸長(zhǎng)x時(shí),拉力的大小增加了kx.考慮到彈簧原來(lái)的彈力為mg,故后來(lái)彈簧彈力為mg+kx.,35,10.如圖3-2-11所示,ab為兩根相連的輕質(zhì)彈簧,它們的勁度系數(shù)分別為ka=1103N/mkb=2103N/m,原長(zhǎng)分別為la=6cmlb=4cm.在下端掛一物體G,物體受到的重力為10N,平衡時(shí)(),36,A.彈簧a下端受的拉力為4N,b下端受的拉力為6NB.彈簧a下端受的拉力為10N,b下端受的拉力為10NC.彈簧a的長(zhǎng)度變?yōu)?cm,b的長(zhǎng)度變?yōu)?.5cmD.彈簧a的長(zhǎng)度變?yōu)?.4cm,b的長(zhǎng)度變?yōu)?.3cm答案:BC解析:兩根彈簧串聯(lián)時(shí)所受拉力處處相等,而整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),所受的拉力為10N,由胡克定律可以求得:xa=1cm,xb=0.5cm.所以la=7cm,lb=4.5cm.,37,二非選擇題11.一根長(zhǎng)為6cm的橡皮條,上端固定,下端懸掛0.5N的物體時(shí),長(zhǎng)度變?yōu)?cm,要使橡皮條長(zhǎng)度再增加1cm,需要再掛多重的物體?(不超出橡皮條的彈性限度)答案:0.25N,38,解析:橡皮條在拉伸形變時(shí),可利用胡克定律來(lái)計(jì)算.當(dāng)懸掛0.5N的物體時(shí),由胡克定律得:F1=kx.又因?yàn)閤=L-L0=2cm,F1=G,所以設(shè)橡皮條再伸長(zhǎng)L=1cm時(shí),需要再掛物體G,則有:F2=k(L+L)-L0=G+G,G=F=kL=0.25N.,39,2.如圖3-2-12為一輕質(zhì)彈簧的彈力F大小和長(zhǎng)度L的關(guān)系,試由圖線確定:(1)彈簧的原長(zhǎng);(2)彈簧的勁度系數(shù);(3)彈簧伸長(zhǎng)0.10m時(shí),彈力的大小.答案:(1)10cm(2)200N/m(3)20N,40,解析:(1)由圖象可知,當(dāng)彈簧的彈力F=0時(shí),彈簧的長(zhǎng)度L=10cm,這就是彈簧的原長(zhǎng).(2)由圖象可知,當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=15cm,即伸長(zhǎng)x1=L1-L=5cm時(shí),彈簧的彈力F1=10N,由胡克定律知:F1=kx1,則(3)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)0.10m時(shí),F2=kx2=200N/m0.10m=20N.,41,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,