高中物理 3.2 弹力课件 新人教版必修1 (2).ppt

2弹力 1 知道弹力产生的条件 2 知道压力 支持力 绳的拉力都是弹力 能在力的示意图中画出它们的方向 3 知道弹性形变越大 弹力越大 知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比 即胡克定律 会用胡克定律解决有关问题 一 二 三 一 弹性形变与弹力 一 二 三 2 形变和弹性形变 一 二 三 在伦敦举行的奥运会测试赛蹦床项目的比赛中 中国选手获得男子个人项目的金银牌 比赛中所用蹦床发生的是什么形变 提示 弹性形变 一 二 三 二 几种弹力常见的拉力 压力 支持力在本质上都属于弹力 弹力的方向总是与物体形变的方向相反 具体如下 1 压力和支持力的方向总是垂直于接触面 并指向被压或被支持的物体 2 绳拉力的方向总是沿着绳 并指向绳收缩的方向 3 轻杆的弹力可能沿杆 也可能不沿杆 一 二 三 三 胡克定律 一 二 三 如图所示 跳水运动员的成绩与起跳的时机很有关系 为了获得较大的弹力 运动员在跳板运动到最上端 中间位置 还是最下端时起跳最合适 提示 弯曲的跳板会给运动员以弹力 因而跳水运动员会被压弯的跳板弹起 当跳板运动到最下端时形变最大 产生的向上的弹力最大 因此 起跳的最佳时机应该是跳板运动到最下端时 一 二 三 一 物体间弹力有无的判断方法 一 二 三 一 二 三 一 二 三 二 弹力方向的确定 一 二 三 一 二 三 温馨提示轻绳只能产生拉力 方向沿绳子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 并且方向不一定沿着杆的方向 一 二 三 三 弹力大小的计算1 弹簧的弹力 1 应用胡克定律f kx求解 其中k称为弹簧的劲度系数 只与弹簧本身有关 由弹簧的材料 长度 粗细 匝数等因素决定 k越大 弹簧越 硬 k越小 弹簧越 软 2 弹力与弹簧伸长量的关系可用f x图象表示 如图所示 图线的斜率即为弹簧的劲度系数 3 弹簧弹力的变化量 f与形变量 x也成正比关系 即 f k x 一 二 三 2 除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算 一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解 比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时 物体受绳向上的拉力和向下的重力作用 根据二力平衡可知 绳的拉力大小等于物体重力的大小 类型一 类型二 类型三 例题1 如图所示 a b两物体并排放在水平桌面上 c物体叠放在ab上 d物体悬挂在绳的下端时绳恰好竖直 且与斜面接触 若接触面均光滑 下列说法中正确的是 a a对b的弹力方向水平向右b c对地面的压力大小等于c的重力c d对斜面没有压力作用d 斜面对d的支持力垂直斜面向上点拨 物体接触并产生弹性形变时就能产生弹力作用 无法直接判断有无形变时 可用假设法 类型一 类型二 类型三 解析 a和b接触但没有相互挤压 所以a和b之间不产生弹力作用 选项a错误 c对a b产生向下的压力作用 对地面并不产生压力 选项b错误 如果撤去斜面 d物体仍然静止 处于原来的状态 所以d与斜面之间没有弹力作用 选项c正确 d错误 答案 c题后反思判断有无弹力的步骤 1 明确研究对象 明确接触情况 2 假设将与物体相接触的物体撤去 分析研究对象是否还能在该位置保持原来的状态 3 若研究对象不能保持原来的状态 说明该处有弹力 反之 就没有弹力 类型一 类型二 类型三 触类旁通若将悬挂d的细绳换成橡皮绳 橡皮绳仍竖直 d球受不受斜面的支持力作用呢 解析 假设斜面对d球有支持力作用 则d球在竖直拉力 重力 支持力作用下 不可能静止 因此d球不受斜面的支持力 答案 不受 类型一 类型二 类型三 例题2 在半球形光滑碗内 斜搁一根筷子 如图所示 筷子与碗的接触点分别为a b 则碗对筷子a b两点处的作用力方向分别为 a 均竖直向上b 均指向球心oc a点处指向球心o b点处竖直向上d a点处指向球心o b点处垂直于筷子斜向上点拨 关于弹力方向的判断方法有如下几种情形 弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反 压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体 因此 判断弹力 压力 支持力 的方向 关键是确定接触面 类型一 类型二 类型三 解析 在a点处 当筷子滑动时 筷子与碗的接触点在碗的内表面 半球面 上滑动 所以在a点处的接触面是球面在该点的切面 此处的弹力与切面垂直 即指向球心o 在b点处 当筷子滑动时 筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动 所以在b点处的接触面与筷子平行 此处的弹力垂直于筷子斜向上 正确选项为d 答案 d题后反思有些同学常把a点的弹力画成沿棒的方向 这是不正确的 因为弹力是被动力 它是在物体受到外力作用发生形变后产生的 在图中a点棒使支持面形变的压力是沿半径方向压向碗壁的 类型一 类型二 类型三 例题3 如图所示 一根轻弹簧 其自由端b在未悬挂重物时 正对刻度尺的零刻度线 挂上100n的重物时 正对刻度尺20cm的刻度线 那么该弹簧的劲度系数k n m 当挂上150n的重物静止时 自由端b对应刻度尺cm的刻度线 如果自由端b对应刻度尺18cm的刻度线 那么弹簧上挂n的重物 点拨 根据胡克定律