《2018-2019高中物理 第3章 力與相互作用 3.2 彈力課件 滬科版必修1.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第3章 力與相互作用 3.2 彈力課件 滬科版必修1.ppt(35頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、3.2彈力,第3章力與相互作用,[目標(biāo)定位],1.知道形變的概念,并會(huì)區(qū)分某種形變是彈性形變還是非彈性形變.2.知道彈力的定義及產(chǎn)生的條件,會(huì)判斷兩個(gè)物體間是否存在彈力,并會(huì)判斷彈力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解決有關(guān)問(wèn)題.,內(nèi)容索引,,知識(shí)探究新知探究點(diǎn)點(diǎn)落實(shí),達(dá)標(biāo)檢測(cè)當(dāng)堂檢測(cè)鞏固反饋,知識(shí)探究,(1)如圖1所示,取一個(gè)圓玻璃瓶,里面盛滿水,用穿有透明細(xì)管的橡皮塞封口,使水面位于細(xì)管中,用手捏玻璃瓶,會(huì)看到什么現(xiàn)象?說(shuō)明什么?,一、形變和彈力,答案手捏玻璃瓶,管中水面上升.說(shuō)明受壓時(shí)玻璃瓶發(fā)生形變,體積變小了.,答案,[問(wèn)題設(shè)計(jì)],圖1,(2)用手壓橡皮泥,橡皮泥發(fā)生形變;腳踩在松軟
2、的土地上,留下了深深的腳印(形變),這兩種形變與玻璃瓶的形變有什么不同?,答案橡皮泥、泥土受力后發(fā)生的形變,在撤去外力后不能恢復(fù)原狀(非彈性形變),玻璃瓶的形變?cè)诔啡ネ饬竽芑謴?fù)原狀(彈性形變).,答案,(3)用手拉彈簧,彈簧會(huì)對(duì)手產(chǎn)生一個(gè)拉力(如圖2所示),這個(gè)拉力是如何產(chǎn)生的?,答案彈簧受到拉力后發(fā)生形變(伸長(zhǎng)),發(fā)生形變的彈簧要恢復(fù)原狀,對(duì)手就產(chǎn)生了拉力.,答案,圖2,1.彈性形變和彈力(1)彈力:發(fā)生的物體,由于要恢復(fù)原狀,就會(huì)對(duì)跟它接觸使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力.(2)彈性形變:作用在物體上的外力撤去后,物體能的形變.(3)范性形變:外力撤去后,物體的形變.2.彈
3、力產(chǎn)生的條件:(1)兩物體;(2)發(fā)生.,[要點(diǎn)提煉],彈性形變,恢復(fù)原狀,不能恢復(fù)原狀,相互接觸,彈性形變,如圖3所示,為一彈簧測(cè)力計(jì).彈簧測(cè)力計(jì)的刻度是否均勻?這說(shuō)明什么?,二、胡克定律,答案均勻.說(shuō)明彈簧測(cè)力計(jì)的彈力與彈簧的形變量成正比.,答案,[問(wèn)題設(shè)計(jì)],圖3,1.內(nèi)容:在內(nèi),彈簧彈力的大小F跟______________________成正比.2.公式:F=.3.說(shuō)明(1)應(yīng)用條件:彈簧發(fā)生形變時(shí)必須在內(nèi).(2)x是彈簧的形變量,而不是彈簧形變后的長(zhǎng)度.(3)k為彈簧的勁度系數(shù),反映彈簧本身的屬性,由彈簧自身的長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料等因素決定,與彈力F的大小和伸長(zhǎng)量x無(wú)關(guān).,[要點(diǎn)提煉]
4、,彈性限度,彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x,kx,彈性限度,(4)F-x圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(如圖4所示),直線的斜率表示彈簧的.,圖4,(5)彈簧彈力的變化量ΔF與形變量的變化量Δx也成正比,即ΔF=kΔx.,勁度系數(shù)k,1.一鐵塊放在海綿上,鐵塊和海綿都發(fā)生了形變,從而在它們之間產(chǎn)生了彈力,如圖5所示.海綿對(duì)鐵塊的支持力是如何產(chǎn)生的?方向怎樣?鐵塊對(duì)海綿的壓力是怎樣產(chǎn)生的?方向怎樣?,三、彈力的方向,[問(wèn)題設(shè)計(jì)],圖5,答案,答案(1)海綿對(duì)鐵塊的支持力:海綿發(fā)生彈性形變,對(duì)與它接觸的鐵塊產(chǎn)生力的作用,方向垂直于接觸面向上(如圖甲).,甲,乙,(2)鐵塊對(duì)海綿的壓力:鐵塊發(fā)生彈性形變,對(duì)
5、與它接觸的海綿產(chǎn)生力的作用,方向垂直接觸面向下(如圖乙).,2.如圖6所示,用橡皮繩斜向右上拉放在水平面上的物塊.橡皮繩對(duì)物塊的拉力是怎樣產(chǎn)生的?方向怎樣?,圖6,答案由于橡皮繩發(fā)生形變,對(duì)與它接觸的物塊產(chǎn)生力的作用,方向沿繩指向繩收縮的方向(沿繩斜向右上).,答案,1.壓力、支持力的方向:總是于接觸面,若接觸面是曲面,則垂直于;若接觸面是球面,彈力方向延長(zhǎng)線或反向延長(zhǎng)線過(guò).2.繩的拉力方向:總是并指向繩收縮的方向.,[要點(diǎn)提煉],垂直,接觸面的切線,球心,沿著繩,如圖7所示,把一個(gè)球形物體A放在半球形容器B內(nèi),在圖中畫出A受到的彈力.,[延伸思考],圖7,答案A受到的彈力垂直于兩接觸面的切線
6、(彈力方向的延長(zhǎng)線過(guò)球心),如圖所示.,答案,一、彈力的產(chǎn)生例1關(guān)于彈力的產(chǎn)生,下列說(shuō)法正確的是A.木塊放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力,這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的B.木塊放在桌面上,木塊沒(méi)有形變,所以對(duì)桌面沒(méi)有施加彈力C.拿一根細(xì)竹竿撥動(dòng)水中的木頭,木頭受到竹竿的彈力,這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的D.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,是因?yàn)殡娋€發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的,答案,√,解析,解析木塊和桌面相互作用,都會(huì)發(fā)生微小的形變.桌面發(fā)生微小形變對(duì)木塊有向上的彈力即支持力;木塊由于發(fā)生微小形變對(duì)桌面有向下的彈力即壓力,A、B都錯(cuò).木頭受到的彈力是由細(xì)竹竿發(fā)生形變而產(chǎn)生的,C錯(cuò).電燈受到的拉力是
7、電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的,D對(duì).,二、彈力的方向例2畫出圖8中靜止物體A所受彈力的示意圖.,答案,解析,答案見(jiàn)解析圖,圖8,解析支持力、壓力的方向都要與接觸面垂直并指向被支持或被壓的物體,A物體所受彈力的示意圖如圖所示.,針對(duì)訓(xùn)練在如圖9所示的各圖中畫出物體P受到的各接觸點(diǎn)或接觸面對(duì)它的彈力的示意圖,各圖中物體P均處于靜止?fàn)顟B(tài).,圖9,答案,解析,答案見(jiàn)解析圖,解析甲中屬于繩的拉力,應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向,因此彈力方向沿繩向上;乙中P與斜面的接觸面為平面,P受到的支持力垂直于斜面向上;丙中A、B兩點(diǎn)都是球面與平面相接觸,彈力應(yīng)垂直于平面,且必過(guò)球心,所以A點(diǎn)彈力方向水平向右,B點(diǎn)彈力方向垂直于
8、斜面指向左上方,且都過(guò)球心;丁中A點(diǎn)屬于點(diǎn)與球面相接觸,彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上,且必過(guò)球心O,B點(diǎn)屬于點(diǎn)與桿相接觸,彈力應(yīng)垂直于桿向上.它們所受彈力的示意圖如圖所示.,三、胡克定律例3豎直懸掛的彈簧下端,掛一重為4N的物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為12cm;掛一重為6N的物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為13cm,則彈簧原長(zhǎng)為多少?勁度系數(shù)為多少?,答案,解析,答案10cm200N/m,解析彈簧下端懸掛物體時(shí)彈簧要伸長(zhǎng),由胡克定律知:彈簧的拉力與彈簧伸長(zhǎng)量成正比,即F=kx,其中k為勁度系數(shù),x為彈簧伸長(zhǎng)量,x在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)后總長(zhǎng)度L減去彈簧原長(zhǎng)L0,即x=L-L0.改變懸掛重物的重力,伸長(zhǎng)量變化,這樣可以列出兩
9、個(gè)方程,通過(guò)方程組可求出彈簧原長(zhǎng)和勁度系數(shù).設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0,勁度系數(shù)為k,設(shè)掛G1=4N的重物時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,掛G2=6N的重物時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,,則L1=12cm,L2=13cm,由胡克定律得:G1=k(L1-L0)G2=k(L2-L0)代入數(shù)據(jù)解得:L0=10cm,k=200N/m即彈簧原長(zhǎng)為10cm,勁度系數(shù)為200N/m.,,課堂要點(diǎn)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(彈力的產(chǎn)生)下列有關(guān)物體所受的彈力及形變的說(shuō)法正確的是A.有彈力作用在物體上,物體一定發(fā)生形變,撤去此力后,形變完全消失B.有彈力作用在物體上,物體不一定發(fā)生形變C.彈力作用在硬物體上,物體不發(fā)生形變;彈力作用在軟物體上,物
10、體才發(fā)生形變D.一切物體受到彈力都要發(fā)生形變,撤去彈力后,形變不一定完全消失,答案,√,1,2,3,4,解析,解析力是物體間的相互作用,彈力的施力物體和受力物體都會(huì)發(fā)生形變,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;發(fā)生形變后的物體,當(dāng)撤去外力后,有些能完全恢復(fù)原狀,有些不能完全恢復(fù)原狀,A項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;不管是硬物體還是軟物體,只要有彈力作用,都會(huì)發(fā)生形變,C項(xiàng)錯(cuò)誤.,1,2,3,4,2.(彈力的產(chǎn)生)雜技演員具有高超的技術(shù),如圖10所示,他能輕松地頂住從高處落下的缸,關(guān)于他頂缸時(shí)頭頂受到的壓力產(chǎn)生的直接原因是A.缸的形變B.頭的形變C.缸受到重力D.人受到重力,√,答案,圖10,1,2,3,4,解析,解析頭頂受到的壓
11、力的施力物體是缸,受力物體是頭頂,頭頂受到的壓力產(chǎn)生的直接原因是缸的形變,間接原因是缸受到重力,A項(xiàng)正確.,3.(彈力的方向)三個(gè)相同的支座上分別放著三個(gè)質(zhì)量和直徑均相同的光滑圓球a、b、c,支點(diǎn)P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心,b、c的重心分別位于球心的正上方和正下方,如圖11所示,三球皆靜止,試分析三種情況下支點(diǎn)P、Q對(duì)球的彈力方向是怎樣的?,1,2,3,4,解析,圖11,答案,答案見(jiàn)解析,解析三種情況都是點(diǎn)與點(diǎn)接觸,圓球所受彈力的方向都是垂直于接觸面指向球心,即沿半徑指向球心,如圖所示,彈力的方向與重心的位置無(wú)關(guān).,1,2,3,4,4.(胡克定律)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得某彈簧所受彈力F和彈簧的長(zhǎng)度L的關(guān)系圖像如圖12所示,求:,1,2,3,4,圖12,(1)該彈簧的原長(zhǎng)為多少?(2)該彈簧的勁度系數(shù)為多少?,解析,答案,答案(1)15cm(2)500N/m,解析解法一:(1)彈簧不產(chǎn)生彈力時(shí)的長(zhǎng)度等于原長(zhǎng),由題圖可知該彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0=15cm.,該彈簧伸長(zhǎng)ΔL=(25cm-15cm)=10cm時(shí),彈力ΔF=50N.,1,2,3,4,解法二:根據(jù)胡克定律得F=k(L-L0),代入圖像中的兩點(diǎn)(0.25,50)和(0.05,-50).可得50=k(0.25-L0)-50=k(0.05-L0)解得L0=0.15m=15cm,k=500N/m.,1,2,3,4,