山西省运城市高中物理 第三章 相互作用 3.2 弹力课件 新人教版必修1.ppt

思考 一学生晚自习东张西望不时回头 请问他在做什么 晚自习三节 一学生出黑板报花了两节 第三节撕纸扔书花了半节 请问他作业写完了吗 晚自习结束 作业未写完 一学生说带回家做 你猜他作业怎么写完的 2 弹力 3 形变 形变 4 5 概念 物体形状或体积的变化 形变 想一想 是否所有物体在力的作用下都会发生形变 比如桌子 任何物体都能发生形变 不能发生形变的物体是不存在的 6 微小形变 7 形变的分类 思考 这两种形变有什么不一样吗 8 形变的分类 弹性形变当撤去外力作用后物体能恢复原来的状态的形变范性形变当撤去外力作用后物体的形变或多或少仍有保留而不能复原的 如果作用在物体上的力过大 超出了一定限度 那么撤去外力后 物体就不能恢复原状 这个限度 弹性限度 9 弹性限度 是不是不管怎么压缩 拉伸弹簧 松手后 它都能回到原状 得出结论 发生形变的物体可以使物体的运动状态发生改变 弓箭弦拉弯后 箭可以飞出去 有力的存在 10 弹力 弹力 概念 发生弹性形变的物体由于要恢复原状 对与它接触的物体产生力的作用 这种力成为弹力性质 按照力的性质分类弹力产生的条件 相互接触发生弹性形变 发生挤压 11 形状变化明显的 如弹簧 橡皮绳 由形变直接判断形状变化不明显假设法力的平衡来判断 后面学习的内容 12 如何判断相互接触的物体之间是否存在弹力 13 假设法 弹力存在分析 14 几种常见弹力及其方向 压力和支持力例一 放在水平桌面上的书 分析书与桌面之间的弹力 15 几种常见弹力及方向 例二 放分析静止放在倾斜木板上的书与木板之间的弹力 16 几种常见弹力及其方向 拉力分析挂在电线下面的电灯与电线之间的弹力 17 小结 常见弹力 压力 支持力 拉力性质 按照力的性质分类常见弹力的方向 支撑面的弹力压力 方向垂直于支持面而指向被压的物体支持力 方向总是垂直于支持面 指向被支持的物体 绳的弹力 总是沿绳而指向绳收缩的方向 18 各接触面间的弹力方向判断 曲面与平面接触 19 曲面与平面间弹力方向 过接触点垂直平面指向受力物体 各接触面间的弹力方向判断 点与平面接触 20 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 各接触面间的弹力方向判断 曲面与曲面接触 21 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 半球形的碗 弹簧的弹力方向 22 弹簧的弹力方向 沿着弹簧 形变的相反方向 小结 弹力方向的确定 接触面是平面和平面或者平面和曲面 弹力方向垂直于平面 接触面是点和平面 弹力方向垂直于平面 接触面是点和曲面 弹力方向垂直于切线 绳子的弹力沿绳子的收缩方向 由于杆会发生弯曲 所以杆的弹力不一定沿干的方向 23 思考 杆的弹力方向是否和绳一样 弹力的大小与形变的关系 24 在弹性限度内 弹力的大小取决物体于形变的程度 形变越大 弹力越大 形变消失 弹力也随着消失 弹力的大小与形变的关系 25 定义 弹簧发生弹性形变时 弹力的大小f跟弹簧伸长 或缩短 的长度x成正比 公式 f kx其中 k 弹簧的劲度系数单位 牛顿每米 符号n mx 弹簧伸长 或缩短 的长度k值 k越大 弹簧越 硬 k越小 弹簧越 软 其他物体的弹力可以根据物体的受力平衡求解 26 胡克定律 27 例一 如右图所示 物体a静置于水平桌面上 下列关于物体所受作用力的说法中正确的是 a 桌面受到的压力就是物体的重力b 桌面受到的压力是由它本身发生了微小的形变而产生的c 桌面由于发生了微小形变而对物体产生了垂直于桌面的支持力d 物体由于发生了微小形变而对桌子产生了垂直于桌面的压力 解析 在此 压力大小和方向都与重力相同 但不能说压力就是重力 它们的施力物体和受力物体都不同 性质也不同 桌面受到的压力是由物体下表面发生微小形变而产生的 故c d正确 答案 cd 对弹力的理解及其有无的判断 28 胡克定理的应用 例二 如右图所示 弹簧的劲度系数为k 小球重为g 平衡时球在a位置 今用力f将小球向下拉长x至b位置 则此时弹簧的弹力为 a kxb kx gc g kxd 以上都不对 解析 此题很容易误解而选a项 但选项a是错的 其原因是x不是弹簧变化后的长度与未发生形变时弹簧长度的差值 即不是弹簧的总形变量 球在a位置时弹簧已经伸长了 令它为 x 这样fb k x x kx k x 因为球在a位置平衡 有g k x 所以fb kx g 故选项b是正确的 答案 b 29 形变越大弹力越大 例一 关于弹力 下列说法中正确的是 a 形变微小时 弹力很小b 形变量越大 弹力就越大 弹力大小总是与形变量成正比的c 放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体所受的重力d 通常所说的压力 支持力和绳的拉力都是弹力 指点迷津 当物体发生弹性形变时 即在弹性限度内 形变量越大 弹力越大 否则形变量越大 弹力不一定大 故选项b错误 弹力的大小是相对而言的 有的物体容易发生形变 虽形变量大 但产生的弹力可能小 而有的物体不容易发生形变 虽形变量微小 但产生的弹力可能很大 故选项a错误 通常所说的压力 支持力和绳的拉力都是由于弹性形变而产生的 因此都是弹力 故选项d正确 书对桌面的压力在大小和方向上都与重力相同 但它们不是同一性质的力 压力是弹力 而且 它们的产生也不相同 压力是书发生形变而对桌面产生的力 它发生在书与桌面之间 而重力是由于地球对物体吸引而使物体所受的力 它发生在书与地球之间 故这两个力不是同一个力 即选项c错误 接触面处形变微小 不能因此说产生的弹力就很小 同样 我们观察不到接触面处的形变时 不能因此而否认形变的存在 因为有些形变必须借助仪器或其他显示方法才能观察到 答案 d 例一 关于弹力 下列说法中正确的是 a 形变微小时 弹力很小b 形变量越大 弹力就越大 弹力大小总是与形变量成正比的c 放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体所受的重力d 通常所说的压力 支持力和绳的拉力都是弹力 31 认为弹力的方向必过重心 例二 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 c的重心位于球心的正上方和正下方 如下图所示 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 指点迷津 相互作用的物体属于点接触 弹力的方向与过接触点的切面垂直 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 p q两点弹力方向的判定不要受重心位置不同的影响 应由基本方法制定