高中物理 第4章 第2节 形变与弹力课件 鲁科版必修1.ppt

第4章 第2节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 读教材 填要点 要点一 要点二 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 试身手 夯基础 要点三 关键语句归纳 1 了解形变和弹性限度的概念 2 知道什么是弹力及弹力产生的条件 能正确判断弹力的有无和弹力的方向 3 知道胡克定律 会应用其求解弹力 读教材 填要点 一 形变1 定义物体发生的伸长 缩短 等变化 2 分类 1 弹性形变 弹性体发生的形变 弹性体是指撤去外力后能原来形状的物体 2 范性形变 物体发生形变后恢复原来形状的形变 弯曲 恢复 不能 3 弹性限度当弹性体达到某一值时 即使撤去外力 物体也不能再恢复原状的这个值 二 弹力1 定义发生的物体由于要恢复原状 对与它接触的物体产生的力 形变 弹性形变 2 产生条件物体相互 物体发生 3 方向与物体形变的趋向 4 弹性体的形变量与弹力的关系 胡克定律 1 内容 在弹性限度内 弹性体 如弹簧 弹力的大小与弹性体伸长 或 的长度成正比 2 公式 其中k为弹性体的 简称为劲度 3 适用条件 在弹性体的弹性限度内 接触 弹性形变 相反 缩短 f kx 劲度系数 5 应用储存弹性势能 缓冲减震 自动复位 关键一点 弹力是接触力 不直接接触的物体间不可能产生弹力 生活中常见的弹力有压力 支持力 拉力 试身手 夯基础 1 下列说法正确的是 a 物体在外力作用后的形变叫弹性形变b 物体在外力停止作用后 能够恢复原状的形变叫弹性形变c 物体形状的改变叫弹性形变d 一根铁丝折弯后的形变是弹性形变解析 能够恢复原状的形变叫弹性形变 我们学习的弹力就是由弹性形变产生的 答案 b 2 关于弹力 下列叙述正确的是 a 两物体相互接触 就一定会产生相互作用的弹力b 两物体不接触 就一定没有相互作用的弹力c 两物体有弹力作用 物体不一定发生了弹性形变d 只有弹簧才能产生弹力 解析 产生弹力的条件 两物体直接接触 接触处发生了弹性形变 这两者缺一不可 两物体相互接触 并不一定发生弹性形变 故不一定有相互作用的弹力 a错误 有弹力 肯定同时具备了产生弹力的两个条件 c错误 并不是只有弹簧才能产生弹力 d错误 两物体不接触 肯定不会有弹力产生 故b正确 答案 b 3 关于胡克定律的叙述 下列说法正确的是 a 在弹性限度内 弹性体的弹力和弹性体的长度成正比b 在弹性限度内 弹性体的弹力和弹性体的形变量成正比c 在任何情况下 弹性体的弹力和弹性体的形变量都成正比d 根据公式k f x可知 劲度系数与弹性体的弹力成正比 与形变量成反比 解析 只有当弹簧发生弹性形变时 弹力与形变量成正比 且比例常数叫劲度系数 是与材料有关的量 而与弹力的大小和弹簧形变量的大小无关 故只有b正确 答案 b 1 弹力的产生 1 弹力的施力物体是发生形变的物体 受力物体是跟施力物体接触并使施力物体发生形变的物体 2 弹力产生的条件 物体直接接触 接触处发生弹性形变 其中 弹性形变是弹力产生的必要条件 相互接触的物体间不一定存在弹力 只有当物体在接触处产生挤压 拉伸或扭转等弹性形变时 相互接触的物体间才会产生弹力 2 弹力是否存在的判断方法 1 根据弹力产生的条件判断 该方法适于对发生明显形变的物体的弹力的判断 如弹簧 橡皮条 海绵等 2 假设法 可假设该物体所接触的某接触面被撤去 看物体所处的状态是否发生变化 从而确定是否受该接触面的弹力 该方法较适合判断处于平衡状态的物体受到的弹力 3 由二力平衡进行判断 如图4 2 1所示 一质量均匀分布的光滑球体与竖直墙壁和水平地面相接触 受力分析可知球的重力g与水平地面的支持力n是一对平衡力 若竖直墙壁再对球施一弹力 球将不再静止在该处 因此可判定竖直墙壁对球无弹力的作用 图4 2 1 1 如图4 2 2所示 用细绳悬挂的小球与光滑斜面相接触 并保持静止 甲中细绳倾斜 乙中细绳呈竖直方向 判断图甲 乙中小球是否受到斜面的弹力作用 图4 2 2 审题指导 解答本题需把握以下两点 1 弹力产生的条件是两物体接触且发生弹性形变 2 假设去掉接触面 看物体是否静止 解析 假设法 假设两图中的斜面不存在 则甲图中小球无法在原位置保持静止 乙图中小球仍静止 故甲图中小球受到斜面的弹力 乙图中小球不受斜面的弹力 状态法 如两图中斜面均对小球有弹力作用 则甲图中小球将仍能保持静止状态 乙图中小球则不能保持静止 所以乙图中小球不受斜面弹力作用 甲图中受到弹力作用 答案 见解析 当物体的形变情况难以直接作出判断时 我们采用了两种假设法来分析弹力是否存在 一种是假设弹力不存在 即解除相关的接触面 看看在其他条件不变的情况下 物体是否会改变原先的运动状态 另一种是假设弹力存在 看看物体是否能保持给定的运动状态 1 弹力的方向弹力的方向总是与物体形变的方向相反 1 压力的方向 垂直于支持面指向被压的物体 2 支持力的方向 垂直于支持面指向被支持的物体 3 绳对物体的拉力方向 沿着绳指向绳收缩的方向 2 几种常见弹力方向的对比 名师点睛 要注意的是绳子这类柔软的物体只能产生拉力 方向沿绳子且指向绳子收缩的方向 对于轻杆则不同 轻杆既能产生拉力也能产生压力 且方向不一定沿着杆的方向 2 试在图4 2 3中画出物体所受的弹力方向 图4 2 3 审题指导 解答本题需把握以下两点 1 明确弹力方向与使物体发生形变的外力方向相反 2 明确常见弹力方向的画法 解析 根据弹力的特点可知甲是点点接触 此时弹力的方向与过接触点的切面垂直 如图甲 乙是点面接触 此时弹力垂直于接触面 如图乙 丙是面面接触 此时弹力垂直于接触面 如图丙 丁是点弧接触 此时弹力垂直于过该点弧的切面 如图丁 答案 见解析 半圆形或半球形物体接触面 由于切线 面 与半径垂直 所以此处弹力方向沿半径指向圆心或沿半径的延长线过圆心 1 应用胡克定律时应注意以下几点 名师点睛 弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比 不是与弹簧的长度成正比 因此 计算时不要将两者混淆 3 一根轻质弹簧 当它受到10n的拉力时长度为12cm 当它受到25n的拉力时长度为15cm 问弹簧不受力时的自然长度为多少 该弹簧的劲度系数为多少 审题指导 解答本题需把握以下两点 1 弹簧的形变量是弹簧相比原长时长度的变化量 2 弹簧伸长时 形变量等于弹簧的长度与原长的差 答案 0 1m500n m 计算时要注意 1 弹簧的长度 弹簧的原长及弹簧的形变量