（浙江專用）2018-2019高中物理 第三章 相互作用 2 彈力課件 新人教版必修1.ppt

2彈力,第三章相互作用,內(nèi)容索引,自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測 檢測評價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí),一、彈性形變和彈力 1.形變：物體在力的作用下 或 發(fā)生的變化. 2.彈性形變：物體在形變后撤去作用力時(shí)能夠 的形變. 3.彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體 (填“能”或“不能”)完全恢復(fù)原來的形狀，這個(gè)限度叫做彈性限度. 4.彈力 (1)定義：發(fā)生 的物體，由于要恢復(fù)原狀，對 的物體產(chǎn)生的力. (2)產(chǎn)生的條件：兩物體 ；發(fā)生 .,形狀,體積,恢復(fù)原狀,不能,形變,與它接觸,直接接觸,彈性形變,二、幾種彈力及方向 1.壓力和支持力的方向都 于物體的接觸面. 2.繩的拉力方向總是沿著繩子而指向繩子 的方向.繩中的彈力常常叫做張力. 三、胡克定律 1.內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧_成正比，即F . 2.勁度系數(shù)：其中k為彈簧的 ，單位為 ，符號(hào)是N/m.是表示彈簧“軟”“硬”程度的物理量.,垂直,收縮,伸長(或縮短)的長度x,勁度系數(shù),kx,牛頓每米,1.判斷下列說法的正誤. (1)只要兩物體接觸就一定產(chǎn)生彈力.() (2)發(fā)生形變后的物體撤去外力后都能夠恢復(fù)原狀.() (3)海綿受擠壓發(fā)生形變，桌面受擠壓不會(huì)發(fā)生形變.() (4)靜止在水平地面上的物體受到向上的彈力是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變.() (5)由Fkx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧的長度成正比.(),答案,即學(xué)即用,答案,2.彈簧的原長為10 cm，它下面掛一個(gè)重為4 N的物體時(shí)，彈簧長為12 cm，則該彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m.若在它下面掛一個(gè)重為6 N的物體，則彈簧的伸長量為_ cm(彈簧始終在彈性限度內(nèi)).,200,3,重點(diǎn)探究,一、形變和彈力,導(dǎo)學(xué)探究 (1)如圖所示，取一個(gè)扁玻璃瓶，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？說明什么？,答案用手捏玻璃瓶，管中水面會(huì)上升(或下降).說明受壓時(shí)玻璃瓶發(fā)生形變，體積變小(或變大)了.,答案,(2)用手壓橡皮泥，橡皮泥發(fā)生形變；腳踩在松軟的泥土上，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)，玻璃瓶的形變在撤去外力后能恢復(fù)原狀(彈性形變).,答案,(3)如圖所示，被拉長的彈簧對手有一個(gè)拉力的作用，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)，發(fā)生形變的彈簧要恢復(fù)原狀，對手就產(chǎn)生了拉力.,答案,知識(shí)深化 1.彈性形變和非彈性形變 彈性形變：撤去外力后能恢復(fù)原狀的形變. 非彈性形變：撤去外力后不能恢復(fù)原狀的形變. 發(fā)生彈性形變的物體，外力過大，超過一定的限度(彈性限度)，會(huì)變成非彈性形變. 2.彈力的產(chǎn)生必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：(1)兩物體直接接觸；(2)兩物體接觸處發(fā)生彈性形變.,例1關(guān)于彈力的產(chǎn)生，下列說法正確的是 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，木塊沒有形變，所以對桌面沒有施加彈力 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)生微小形變對木塊有向上的彈力即支持力；木塊由于發(fā)生微小形變對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). 電燈受到的拉力是電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的，D對.,二、幾種常見的彈力,導(dǎo)學(xué)探究 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，如圖所示.海綿對鐵塊的支持力是如何產(chǎn)生的？方向怎樣？鐵塊對海綿的壓力是怎樣產(chǎn)生的？方向怎樣？,答案(1)海綿對鐵塊的支持力：海綿發(fā)生彈性形變，對與它接觸的鐵塊產(chǎn)生力的作用，方向垂直于接觸面向上(如圖).,答案,(2)鐵塊對海綿的壓力：鐵塊發(fā)生彈性形變，對與它接觸的海綿產(chǎn)生力的作用，方向垂直接觸面向下(如圖).,2.如圖所示，用橡皮繩斜向右上拉放在水平面上的物塊.橡皮繩對物塊的拉力是怎樣產(chǎn)生的？方向怎樣？,答案由于橡皮繩發(fā)生形變，對與它接觸的物塊產(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,知識(shí)深化 1.壓力、支持力的方向：總是垂直于接觸面，若接觸面是曲面，則垂直于接觸面的切線；若接觸面是球面，彈力方向的延長線或反向延長線過球心. 2.繩的拉力方向：總是沿著繩并指向繩收縮的方向.,答案見解析圖,例2在如圖1所示的各圖中畫出物體P受到的各接觸點(diǎn)或接觸面對它的彈力的示意圖，各圖中物體P均處于靜止?fàn)顟B(tài).,答案,解析,圖1,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)彈力方向垂直于斜面指向左上方，且都過球心； 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.,解析假設(shè)將與研究對象接觸的物體逐一移走，如果研究對象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，則表示它們之間有彈力；如果運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無變化，則表示它們之間無彈力.四個(gè)選項(xiàng)中當(dāng)B選項(xiàng)中的B物體移走后，A物體一定會(huì)擺動(dòng)，所以B選項(xiàng)中A、B間一定有彈力.,例3在圖中，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A、B之間一定有彈力的是,答案,解析,1.彈力有無的判斷 (1)對于明顯形變的情況，可以根據(jù)彈力產(chǎn)生條件直接進(jìn)行判斷. (2)對于不明顯形變的情況，可利用假設(shè)法進(jìn)行判斷，具體有下列兩種方法： 假設(shè)無彈力：假設(shè)撤去接觸面，看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，有彈力作用. 假設(shè)有彈力：假設(shè)接觸物體間有彈力，畫出假設(shè)狀態(tài)下的受力分析圖，判斷受力情況與所處狀態(tài)是否矛盾，若矛盾，則不存在彈力；若不矛盾，則存在彈力.,如圖2中，若A處有彈力，則無法使球處于靜止?fàn)顟B(tài)，故A處無彈力.,圖2,2.判斷彈力有無的兩個(gè)誤區(qū) (1)誤認(rèn)為兩物體只要接觸就一定存在彈力作用，而忽視了彈力產(chǎn)生的另一條件發(fā)生彈性形變. (2)誤認(rèn)為有形變一定有彈力，而忽視了彈性形變和非彈性形變的區(qū)別.,三、胡克定律,導(dǎo)學(xué)探究 對于同一根彈簧，被拉得越長，彈簧的彈力越大，關(guān)于彈簧彈力的大小，甲說：彈簧彈力大小與其長度成正比；乙說：彈力的變化量F與彈簧形變的變化量x成正比.哪個(gè)同學(xué)說法正確？,答案甲錯(cuò)，乙對.彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，即Fkx，也有Fkx.,答案,知識(shí)深化 胡克定律 1.成立條件：在彈性限度內(nèi). 2.對Fkx的理解 (1)x是彈簧的形變量，而不是彈簧形變后的長度. (2)k為彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長度、粗細(xì)、材料等因素決定，與彈力F的大小和伸長量x無關(guān).,(3)Fx圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線(如圖3所示)，直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k.,圖3,(4)彈簧彈力的變化量F與形變量的變化量x也成正比，即Fkx.,解析設(shè)彈簧原長為L0，勁度系數(shù)為k.由胡克定律得：F1k(L0L1) F2k(L2L0) 聯(lián)立兩式得：L00.3 m30 cm，k500 N/m.,例4一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為50 N的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長度為L120 cm；改用大小為25 N的力拉彈簧，平衡時(shí)長度為L235 cm；若彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，求彈簧的原長和勁度系數(shù).,答案,解析,答案30 cm500 N/m,1.輕彈簧有壓縮和拉伸形變，既能產(chǎn)生壓力，又能產(chǎn)生拉力，方向均沿彈簧的軸線方向. 2.如果題目中只告訴彈簧的形變量，并沒有指出是伸長還是壓縮，或只告訴彈簧彈力的大小，并沒有指出彈簧處于拉伸狀態(tài)還是處于壓縮狀態(tài)，就要分別進(jìn)行討論. 3.輕彈簧的一端空載時(shí)彈力為零，不空載時(shí)兩端彈力必然相等.,達(dá)標(biāo)檢測,1,2,3,4,解析發(fā)生形變的物體，為了恢復(fù)原狀，會(huì)對與它接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用，發(fā)生形變的物體是施力物體.B、C正確.,1.(對彈力概念的理解)(多選),答案,解析,圖4,在日常生活及各項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)中，有彈力出現(xiàn)的情況比較普遍，如圖4所示的跳水運(yùn)動(dòng)就是一個(gè)實(shí)例.請判斷下列說法正確的是 A.跳板發(fā)生形變，運(yùn)動(dòng)員的腳沒有發(fā)生形變 B.跳板和運(yùn)動(dòng)員的腳都發(fā)生了形變 C.運(yùn)動(dòng)員受到的支持力，是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的 D.跳板受到的壓力，是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的,A.各容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用 B.各容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用 C.量杯的側(cè)壁對鋼球無彈力作用，其余兩 種容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用 D.口大底小的普通茶杯的側(cè)壁對鋼球有彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁 對鋼球均無彈力作用,1,2,3,4,2.(彈力有無的判斷)如圖5所示，將一個(gè)鋼球分別放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角燒杯中，鋼球在各容器的底部與側(cè)壁相接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài).若鋼球和各容器都是光滑的，各容器的底部均水平，則以下說法中正確的是,答案,解析,圖5,1,2,3,4,解析假設(shè)各容器側(cè)壁對鋼球均有彈力作用，作出各容器中鋼球的受力分析圖分別如圖a、b、c所示，可見三種情況均與鋼球靜止的題設(shè)條件相矛盾，所以原假設(shè)不成立，各容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用.因此，本題正確選項(xiàng)為A.,1,2,3,4,答案如圖所示,3.(彈力方向的判斷)在圖6中畫出物體A所受彈力的示意圖.,答案,圖6,1,2,3,4,(1)他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖b所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線.由此圖線可得該彈簧的原長x0_ cm，勁度系數(shù)k_ N/m.,4.(胡克定律的應(yīng)用)某同學(xué)利用如圖7a裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).,答案,解析,圖7,4,50,解析當(dāng)F0時(shí)，彈簧的長度即為原長，由胡克定律可知圖象的斜率表示勁度系數(shù)大小，k,1,2,3,4,解析彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3 N，則伸長量為 m0.06 m6 cm，則長度為6 cm4 cm10 cm.,(2)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧測力計(jì)，當(dāng)彈簧測力計(jì)上的示數(shù)如圖c所示時(shí)，該彈簧的長度x_ cm.,答案,解析,10,