粤教版高中物理必修1第三章-第一节《探究形变与弹力的关系探究形变与弹力的关系》.ppt

第三章 第一节 探究形变与弹力的关系,一.认识形变,形变-物体形状或体积发生变化. 形变产生原因力的作用,2. 分类:,(1) 按形式分,压缩形变,弯曲形变,扭曲形变,拉伸形变,3. 形变的观察:, 明显形变: 肉眼可直接观察到; 微小形变:,仪器“放大” 法,说明： 在外力的作用下，任何物体都能发生形变,通过光线“放大”形变,通过液柱高度变化“放大”形变,二. 弹性与弹性限度,1. 弹性(elastic)- 物体发生形变后,具有恢复原状的性质.,2. 弹性形变- 外力撤去后,物体能完全恢复原状的形变.,3. 非弹性形变- 超过了物体的弹性限度的形变.,4.弹性限度当物体的形变过大，超过一定的限度，撤去外力后物体的形状就不能完全恢复，这个限度叫弹性限度。,4. 形变,弹性形变,非弹性形变(塑性形变),(2) 按性质分,三.探究弹力,探究活动：感受尺子对手的作用力。 思考：尺子为什么会有这个力呢？,分析：尺子发生弹性形变，它“想”恢复原来形状，所以会对手产生向上的力。,弹力(elastic force ) 产生形变的物体由 于要恢复原状,会对与他接触的物体产生力的作 用, 这种力称为弹力.,2. 弹力产生的条件:,物体必须直接接触,相接触的物体间存在弹性形变,【小贴士】弹力的产生与历史经验的吻合： 哪里有压迫，哪里就有反抗。 物体受到压迫，产生形变，它要反抗，就对接触的物体产生弹力。,3.弹力的方向:,桌子受到了书的挤压，产生形变， 桌子要恢复原状，对书进行反抗， 产生一个向上的弹力，这就是桌子对书的支持力。,谁受到压迫？ 怎么反抗？ 反抗的效果？,支持力的方向:垂直于物体的接触面指向被支持的 物体。,反过来，力的作用是相互的，桌子受到书的挤压，书有没有受到桌子的挤压呢？,谁受到压迫？ 怎么反抗？ 反抗的效果？,书受到桌子的挤压 书要恢复原状 书对桌子产生向下的压力,压力的方向：垂直于物体的接触面指向被压 的物体。,绳子受到日光灯的拉伸，产生形变。,谁受到压迫？ 怎么反抗？ 反抗的效果？,绳子受到日光灯的拉伸 绳子要恢复原状，向上收缩 绳子对日光灯产生向上的拉力,拉力的方向：沿绳子而指向绳子收缩的方向,4. 弹力的大小:, 弹力的大小与形变的大小有关: 形变越大, 弹力越大; 形变消失, 弹力消失.,总体讲：弹力的方向总与作用在此物体上使物体发生 形变的外力的方向相反。,例：一汽车停放在水平地面上，下列说法正确的是（ ）,A、汽车受到向上的弹力，是因为汽车发生了 向上的形变。 B、汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了 向下的形变。 C、地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了 向上的形变。 D、地面受到向下的弹力，是因为地面发生了 向下的形变。,BC,例：分别画出静止的A物体受到的弹力（所有接触面都是光滑的）,A、平面和平面接触：弹力与平面垂直 B、点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面 C、 绳子的拉力：沿绳子收缩的方向, 实验与探究,“探究形变与弹力的关系”,(1) 形变的测量,F-拉力,G-重力,即: 弹簧对物体的弹力大小等于物体的 重力大小.,当物体静止时, 根据二力平衡条件, 得: F=G=mg,(2) 弹力的测量,(3) 实验数据记录表,弹簧原长: L0 = cm,(4) 数据处理,计算法: 求比值等 图象法: 建立F-x图象,胡克定律 (Hookes law):,在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量 x 成正比. 即:,F = kx, k-弹簧的劲度系数; 单位: N / m , “牛顿每米” 不同的弹簧, 其劲度系数不同 ,即K 值 不同 .,F = kx,四. 小结,五. 练习巩固: 1. 下列说法正确的是: A. 物体在外力作用下发生的形变一定都是弹性形变. B. 只要两物体接触就一定产生弹力. C. 只要两物体发生形变就一定有弹力产生. D. 只有发生弹性形变的物体才有弹力产生.,(D),例题：一根轻质弹簧，当受到一个大小为16N的拉力作用时，该弹簧的伸长量是4 cm。该弹簧的劲度系数是多大？如果弹簧的原长是10cm，当受到8N的压力时，该弹簧将缩短到多少厘米？,解：弹簧原长L0=10cm， F1=16N， x1=4cm=0.04m， F2=8N (1)根据胡克定律：F= kx 可得 k= F1/ x1=16/