初高中物理对接教学高中物理必修一第三章第二节弹力优秀ppt课件.ppt

1 第二节弹力 初高中物理对接学习计划教学课件 都三章相互作用 2 北京奥运冠军张娟娟在射箭比赛中 刺激的休闲运动 蹦极 号称梦之队的中国跳水女队在3米板跳水比赛中 撑杆跳 蹦床 挑水 3 一 形变 1 形变 物体形状和体积发生的改变 伸长 缩短 弯曲 扭转等 软的物体能看见形变 那么坚硬的物体能否发生形变呢 问题 4 5 有一些物体眼睛根本观察不到它的形变 比如一些比较坚硬的物体 但是这些物体都有形变 只不过形变很微小 一切物体受到外力作用都要发生形变 显示微小形变的观察 一 6 试一试 作用在物体上的外力越大 物体的形变就越大 7 2 形变的分类1 按对外表现形式上分拉伸形变 或压缩形变 弯曲形变 扭转形变等 2 按可否恢复原状分 非弹性形变 弹性形变 发生形变的物体在停止受力后 能恢复原状的形变称为弹性形变 弹性限度 如果形变过大 超过一定限度 即使撤去作用力 物体也不能完全恢复原来的形状 这个限度叫弹性限度 8 二 弹力 1 定义 发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状 对与它接触的物体发生力的作用 这种力叫做弹力 2 产生条件 物体间相互接触 物体间发生弹性形变 3 支持力和拉力都属于弹力 接触力 9 理解应用一 链接 10 方法指导一 形变与弹力例1关于弹力 下列说法正确的是 A 拉力 压力 支持力在性质上均为弹力B 物体由于发生了弹性形变 会对使其发生弹性形变的物体施加弹力作用C 对于同一根弹簧 弹性形变越大 弹力越大D 许多物体可以在不发生形变的条件下对物体施以弹力作用 ABC 11 解析准确掌握弹力产生的条件 弹力大小的相关因素是解答此问题的关键 具体分析见下表所示 答案ABC 12 练习1关于弹力产生条件的说法中 正确的是 A 物体间不相互接触 也能产生弹力 B 只要两物体接触就一定会产生弹力 C 只有弹簧才能产生弹力 D 两个物体直接接触且互相挤压发生形变时才会产生弹力 D 13 跟踪练习1 打网球时 网球和网球拍接触瞬间下列说法正确的是 A 在接触处只有网球拍有弹力产生B 在接触处网球和网球拍都产生弹力C 网球对网球拍的弹力是网球形变后对网球拍施加的力D 网球拍对网球的弹力是网球拍形变后对网球施加的力 BCD 14 判断弹力有无的方法 1 弹力产生的条件 2 假设法 3 力的作用效果 FN 光滑平面 15 知识精析一 弹力存在的判定判断弹力的有无一般有以下三种方法 1 根据弹力产生的条件来判断 看物体是否存在弹性形变及弹性形变的方向 2 利用假设法判断可假设在该处将与物体接触的另一物体去掉 看物体还能否在原位置保持原来的状态 从而判断该物体是否受弹力作用 例如 如图13 2所示 将甲图中与小球接触的斜面去掉 小球无法在原位置保持静止 而把乙图中的斜面去掉 小球仍静止 故甲球受斜面的弹力 乙球不受斜面的弹力 图13 2 16 3 利用力的作用效果分析如图13 3所示 光滑水平面上的球靠在竖直面上静止 竖直面是否对球产生力的作用 假设竖直面对球产生了力的作用 由力的作用效果可知 球不会静止 故可判定没有水平弹力产生 图13 3 17 二 假设存在法 例 光滑水平面上AB两物体紧挨着保持静止 则它们之间有弹力吗 解 直接判断法无法判断出 因为你根本看不出它们之间是否有弹性形变 可以用假设法 假设AB之间有挤压 则A对B有向右的弹力 B对A有向左的力 真是这样 则AB均不能保持静止 与题设矛盾 所以没有挤压 18 三 隔离法 将相互接触的两个物体中拿走一个 看对另一个物体是否有影响 解 取走B球后 A仍静止 运动状态未变化 可以断定AB之间原来没有作用力 19 巩固小练习 在下图中a b表面均光滑 天花板和地面均水平 a b间一定有弹力的是 B 20 三 弹力的方向 弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反 跟物体形变的方向相反 1 绳子 弹簧 的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向 2 压力 支持力 的方向总是垂直于支持面而指向被压 被支持 的物体 21 点与平面接触 点与平面间弹力方向 过接触点垂直平面指向受力物体 光滑斜面 判断下列支持面对物体弹力的方向 22 点与面接触 点与平面间弹力方向 过接触点垂直平面指向受力物体 N1 N2 23 平面与曲面接触 分析A物体 曲面与曲面间弹力方向 与过接触点的公切面垂直并指向受力物体 A 24 2 绳的拉力 细绳的拉力沿绳子指向绳子收缩的方向 25 方向 杆与地面 或墙面 接触的端点所受地面 或墙面 的支持力与接触面垂直 杆与支撑点接触 接触部分所受支撑点的弹力方向与杆垂直 3 杆的弹力 N2 26 弹力方向的判断 1 两平面接触 垂直于接触面 27 2 点面接触 垂直于面 3 点点接触 垂直于公切面 28 平面与平面接触 弹力垂直平面 简称为 面面 接触 点与平面接触 弹力通过接触点而垂直平面 简称为 点面 接触 曲面和曲面接触 弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心 相当于点与点接触 简称为 点点 接触 1 两物体接触面上的弹力 包括压力和支持力 这种弹力的方向与物体的接触方式有关 通常有下列三种接触方式 2 绳的拉力 细绳的拉力沿绳子指向绳子收缩的方向 弹力的方向小结 链接 29 二 弹力方向的确定弹力是接触力 不同的物体 不同的接触方式 弹力方向的判断方法也有所不同 具体比较见下表所示 链接 30 二 弹力方向的判定例2三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆球a b c 支点P Q在同一水平面上 a的重心位于球心 b和c的重心位于球心的正上方和正下方 如图13 4甲所示 三球皆静止 试分析三种情况下支点P Q对球的弹力方向是怎样的 图13 4甲 31 变式训练1画出图13 5中物体A所受弹力的示意图 图13 5解析弹力的方向应垂直于接触面 指向受力物体 丙图中注意分析A球上方接触点处无弹力 而甲图中上方绳的拉力的方向沿绳向上 答案如图甲 乙 丙所示 32 解析相互作用的物体属于点与曲面接触 弹力的方向垂直于曲面的过接触点的切面 且指向球心 与重心位置无关 故三种情况下弹力方向是一致的 如图13 4乙所示 图13 4乙点评在分析弹力时要先判断弹力是否存在 弹力的方向可用如下方法判定 1 若接触面之一为平面 则弹力一定垂直于该平面 2 若接触面之一为球面 则弹力一定过球心 3 若接触面为曲面 则弹力一定垂直于曲面的过接触点的切面 4 若接触处之一为直线 则弹力一定垂直于该直线 33 试分析图中细杆或小球A所受的弹力 并确定其方向 A A A A B 34 思考 试分析图中细杆或小球A所受的弹力 并确定其方向 A A 35 3 如图所示 用两根绳子分别把A B两个物体挂在天花板上 画出物体B所受到的弹力 A B 36 探究问题四 定量地研究弹簧的弹力大小跟哪些因素有关 链接 37 38 39 四 胡克定律 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系1 胡克定律内容 在弹性限度内 弹簧发生弹性形变时 弹力的大小跟弹簧伸长 或缩短 的长度x成正比 2 公式 其中 K 弹簧的劲度系数 其大小跟弹簧的形状 大小 长短 钢丝的线径 材料等因素有关 单位 牛每米 符号N mx 弹簧伸长 或缩短 的长度 F Kx 40 理解形变量 伸缩量 F F 41 三 弹力大小的计算对弹力大小的计算可分为弹簧弹力和非弹簧弹力两种情况 1 弹簧弹力的大小 应用胡克定律F kx求解 其中x是弹簧的形变量 可能是拉伸量 也可能是压缩量 x 现长 原长 k是比例常数 它是一个反映弹簧形变难易程度的物理量 是由弹簧本身的材料 长度 粗细 匝数等条件决定的 2 非弹簧弹力的大小 与物体的形变程度有关 一般要借助于物体所遵循的物理规律求解 如静止在桌面上的物体受到桌面向上的弹力和自身的重力作用 由二力平衡可知 弹力的大小等于物体重力的大小 链接 42 三 胡克定律及应用例3如图13 6所示 两木块质量分别为m1和m2 两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2 上面木块压在上面的弹簧上 但不拴接 整个系统处于平衡状态 试求两弹簧的压缩量x1和x2 43 练习3关于胡克定律的下列说法 正确的是 A 拉力相同 伸长也相同的弹簧 它们的劲度系数相同B 劲度系数相同的弹簧 弹簧的伸长相同C 知道弹簧的劲度系数 就可以算出任何拉力下的弹簧伸长D 劲度系数和拉力 伸长量没有关系 它只决定于弹簧的材料 长度 弹簧丝的粗细 D 44 解 F1 16Nx1 4cm 4 10 2mL0 10cm F2 8N 1 根据胡克定律 F1 kx1可得k F1 x1 N m 400N m 2 根据胡克定律