高中物理 3.2 弹力课件 新人教版必修1.ppt

跳高 跳远 导入新课 跳板跳水 蹦蹦床 在运动场上跳远时要用踏跳板 撑杆跳高运动员的杆 玩跳跳床的床 运动员利用跳板跳水等都是利用他们弹性形变时的弹力 同学们还可以举出许多利用弹力的例子 谁来说 那弹力是怎样产生的呢 第二节弹力 1 知识技能知道什么是弹力以及弹力产生的条件 知道压力 支持力 绳的拉力都是弹力 能在力的图示 力的示意图 中正确画出他们的方向 知道形变越大 弹力越大 知道弹簧的弹力跟弹簧伸长 或缩短 的长度成正比 教学目标 2 过程与方法通过观察和实验了解弹簧测力计的结构 通过自制弹簧测力计掌握其使用方法 通过体验认识 弹性 塑性 3 情感态度与价值观通过学习体验探究现象与生活中物理知识的乐趣 教学重难点 教学重点弹簧伸长的长度与拉力的关系 弹簧测力计的正确使用 教学难点弹力的概念及产生条件 本节导航 1 弹性形变和弹力 2 几种弹力 3 胡克定律 1 弹性形变和弹力 压缩弹簧 海绵 用手弯曲竹片观察到什么现象 形变 物体在力的作用下所发生的形状或体积的改变 弹性 在力的作用下发生形变的物体 在撤去弹性形变外力后能够恢复到原状的性质 弹性形变 弹性形变 在外力停止作用后能恢复原状的形变 弹性限度 形变过大 超过一定的限度 撤去这个力后 物体就不能恢复原来的形状 把这个限度叫弹性限度 这些物体的形变可以恢复 物体为恢复原状 会对其他物体施加力的作用 注意 2 几种弹力 弹力 发生形变的物体 由于要恢复原状 对跟它接触的物体产生力的作用 这种力叫弹力 弹簧的弹力 海绵的弹力 弹力产生的两个条件 直接接触 发生形变例 如图所示 入射光的位置不变 将光线经m n两平面镜两次反射 射到一个刻度尺上 形成一光亮点 用力压桌面 同学会看到什么现象 桌面有了形变 使m n平面镜的位置发生了微小的变化 总结 我们通常用眼看到一些物体发生形变 还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 所以 一切物体都在力的作用下会发生形成 任何物体都会发生形变 弹力的几种情况 放在水平桌面上的书的受力情况及方向 书由于重力的作用而压迫桌面 使书和桌面同时发生微小形变 要恢复原状 对桌面产生垂直于桌面向下的弹力f1 这就是书对桌面的压力 桌面由于发生微小的形变 对书产生垂直于书面向上的弹力f2 这就是桌面对书的支持力 分析 放在斜面上的书的受力情况和方向 压力 支持力都是弹力 压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体 分析 静止时 悬绳对重物的拉力及方向 悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳 使重物 悬绳同时发生微小的形变 重物由于发生微小的形变 对悬绳产生竖直向下的弹力f1 这是物对绳的拉力 悬绳由于发生微小形变 对物产生竖直向上的弹力f2 这就是绳对物体的拉力 分析 1 拉力是弹力 方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 2 产生弹力的大小与形变程度有关 形变程度越大 产生的弹力就越大 桌面的弹力和形变 3 胡克定律 对同一物体而言 弹力的大小跟形变的大小有关 即决定于该物体发生弹性形变的程度 弹性形变越大 弹力也越大 形变消失 弹力就随着消失 观察两幅图有什么变化 观察 我们可以发现 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 即f kx 这就是胡克定律 关于胡克定律 要注意以下几点 定律的成立是有条件的 这就是弹簧发生 弹性形变 即必须在弹性限度内 表达式中的x是弹簧的形变量 是弹簧伸长 或缩短 的长度 而不是弹簧的原长 也不是弹簧形变后的实际长度 注意 表达式中的k是弹簧的劲度系数 它反映了弹簧的 软 硬 程度 在国际单位制中k的单位为 n m 由于弹簧的形变量x通常以 cm 为单位 而劲度系数k又往往以 n m 为单位 因而在应用上式时要注意将各物理量的单位统一到国际单位制中 上述胡克定律的表达式f kx 仅表示弹簧的弹力与弹簧形变量之间的大小关系 若同时要表示弹力方向与弹簧形变方向相反 则表达式可写成f kx 蹦极 1 弹力产生的原因 物体间发生弹性形变2 弹力发生的条件 直接接触 弹性形变3 弹力方向的确定 压力 支持力的方向总是垂直于接触面 若接触面是曲面则垂直于过接触点的切面 指向被压或被支持的物体 课堂小结 绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向 杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向 可由物体平衡条件判断方向 4 弹力大小的确定 弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律 f kx 一般情况下应根据物体的运动状态 利用牛顿定律或平衡条件来计算 5 弹力方向判断 根据物体产生形变的方向判断 弹力方向与物体形变的方向相反 作用在迫使物体发生形变的那个物体上 常见的几种情况 弹簧两端的弹力的方向 轻绳的弹力方向 面于面接触的弹力的方向 点于面接触的弹力的方向 高考链接 1 09广东 某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型 图中k1 k2为原长相等 劲度系数不同的轻质弹簧 下列表述正确的是 a 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 b 向垫片右移动时 两弹簧产生的弹力大小相等 c 垫片向右移动时 两弹簧的长度保持相等 d 垫片向右移动时 两弹簧的弹性势能发生改变 垫片 k1 k2 2 08山东 用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体 静止时弹簧伸长量为l 现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体 系统静止时弹簧伸长量也为l 斜面倾角为300 如图所示 则物体所受摩擦力 a 等于零 b 大小为1 2mg 方向沿斜面向下 c 大小为 2mg 方向沿斜面向上 d 大小为mg 方向沿斜面向上 物体在力的作用下发生的 叫做形变 在外力停止作用后能够恢复原状的形变叫做 形变 课堂练习 改变 弹性 2 弹力发生在 且发生 的物体之间 放在水平桌面上的物体所受的支持力的方向总是 支持面 吊在绳子下的物体所受的拉力大小等于 它的方向总是 的方向 接触 弹性形变 垂直于 重力 向上 3 关于弹力产生的条件 下列说法中正确的是 a 直接接触的物体间一定会产生弹力 b 不直接接触的物体间一定不会产生弹力 c 只有发生弹性形变的物体间才会产生弹力 d 发生弹性形变的物体间一定会产生弹力 4 关于弹力的方向 下列说法中正确的是 a 压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体b 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体c 绳对物体拉力的方向有可能不沿绳的方向d 绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 5 标出各物体在a b c处所受的支持力的方向 6 在弹性限度内 某弹簧下端悬挂500n重物时 总长为22cm 悬挂750n重物时 总长为23cm 那么 该弹簧的劲度系数为多大 解 由胡克定律知 f kx则 f k x 已知 f 250n x 1cm得k 25000n m 1 提示 按题目介绍的方法做实验 体验弹力与形变的关系 2 解答 钢管受到3个力的作用 重力g 地面的支持力f1 绳的拉力f2 重力g的施力物体是地球 地面的支持力f1