高中物理必修一弹力ppt课件.ppt

第二节 弹力 一 形变 1 形变 物体形状和体积发生的改变 拉伸 压缩 弯曲 扭转 一 形变 拉伸 压缩 弯曲 扭转等等 桌上子放着本书 书和桌面有没有发生形变呢 问题 演示 实验 手挤压玻璃瓶 观察水柱的变化 微小形变的演示 2 形变的分类1 按形变程度分 2 按可否恢复分 明显形变 微小形变 非弹性形变 也叫范性形变 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 范性形变 二 弹力 指发生弹性形变的物体由于要恢复原装 对与它接触的物体产生力的作用 物体1受到物体2的作用 物体1发生了形变 物体1对物体2产生了弹力 作用过程 二 弹力 施力物体 发生形变的物体 受力物体 与施力物体接触 使它发生形变 并阻碍其恢复原状的物体 产生的条件 原因 1 物体间相互接触 2 物体发生弹性形变 接触力 例1关于弹力的产生下列说法 A 只要两物体接触就一定产生弹力B 只要两物体相互吸引就一定产生弹力C 只要两物体发生形变就一定产生弹力D 只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用 例2 分析A对C有无弹力作用 D 三 弹力的方向 从施力物体指向受力物体 与施力物体形变方向相反 施力物体恢复形变的方向 受力分析 只分析物体所受的力 静止在地面上的篮球 例题 分析书放在桌面或倾斜木板上时 书和木板所受的弹力 各种接触面间的弹力方向判断 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 各种接触面间的弹力方向判断 点与曲面接触 点与曲面间弹力方向 与过接触点的切面垂直并指向受力物体 各种接触面间的弹力方向判断 曲面与曲面接触 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 判断下列支持面对物体弹力的方向 平面与平面接触 弹力垂直平面 点与平面接触 弹力通过接触点而垂直平面 曲面和曲面接触 弹力通过接触点垂直于公切面 相当于点与点 判断下列支持面对物体弹力的方向 点和曲面接触 弹力通过接触点垂直于切面 点和线接触 弹力通过接触点垂直于线 例3 三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a b c 支点P Q在同一水平面上 a球的重心O 位于球心 b球和c球的重心Ob和Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方 如图所示 三球均处于平衡状态 支点P对a球的弹力为Na 对b球和c球的弹力分别为Nb和Nc则下列说法正确的是 A 弹力Na Nb Nc的方向均由P点指向球心B 弹力Na Nb Nc的方向均由P点指向重心C 弹力Na Nb Nc的方向都竖直向上 A b 弹力 弹力方向 练习 画出各小球所受弹力 弹力 弹力有无的判断 1 利用弹力产生的条件判断 2 利用假设法判断 如果受力的话 则画出它们的受力图 总结 绳上弹力方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向 绳子的拉力也是弹力 那么绳子的拉力的方向如何呢 轻绳的受力特点 1 只能拉不能压 2 轻绳的拉力一定沿绳方向 3 同一根绳子张力处处相等 轻绳受力特点 a b 例如 分析下列物体所受的力 1 2 例 画出下列物体所受到的所有弹力 弹簧弹力方向又什么样的呢 弹簧两端的弹力方向 与弹簧中心轴线重合 指向弹簧恢复原状方向 轻杆受力特点 轻杆的含义 不计质量不发生形变的杆 轻杆受力特点 1 可拉可压 2 杆所受的力不一定沿杆的方向 可能沿任意方向 我们对弹力方向做一个总结 1 弹簧两端的弹力方向 与弹簧中心轴线重合 指向弹簧恢复原状方向 2 轻绳 或橡皮条 对物体的弹力方向 沿绳指向绳收缩的方向 3 点与面接触时的弹力方向 过接触点垂直于接触面 或接触面切线方向 而指向受力物体 4 平面与平面接触时弹力的方向 垂直于接触面而指向受力物体 5 曲面与平面接触时弹力的方向 在接触点与球心的连线上而指向受力物体 6 曲面与曲面相接触时弹力的方向 垂直过接触点的分切面 通过两球球心而指向受力物体 四 弹力的作用点和大小 1 弹力的作用点 两物体接触处 在受力物体上 2 对于同一物体 弹力大小同形变大小有关 利用力的平衡来计算利用牛顿第二定律弹簧弹力大小计算 胡克定律 两个物体A和B 质量分别为M和m 用跨过定滑轮的轻绳相连 A静止于水平地面上 如图3 2 8所示 不计摩擦 A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为多少 弹力 5 弹力大小 1 由受力分析得到 2 弹簧的弹力 弹性限度内 胡克定律 弹力大小 弹力的大小跟形变的大小有关 形变越大 弹力也越大 形变消失 弹力随着也消失 与原长比弹簧的伸长量或缩短量 压缩量 伸长量 弹力 5 弹力大小 胡克定律的图像描述 弹力 5 弹力大小 胡克定律的图像描述 横截距 弹簧的原长 弹力 5 弹力大小 弹簧的传并联使用 1 弹簧的串联使用 2 弹簧的并联使用 弹力 5 弹力大小 例1 竖直悬挂的弹簧下端 挂一重为4N的物体时 弹簧长度为12cm 挂重为6N的物体时 弹簧长度为13cm 则弹簧的原长为 cm 劲度系数为 N m 例2 一弹簧的劲度系数为500N m 它表示 若用200N的力拉弹簧 则弹簧伸长 m 弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力 0 4 例3 一根轻质弹簧 自身的质量 重力不计 原长L0 10cm 在它的下端挂G 10N为砝码时 长度变为L1 12cm 则 1 这根弹簧的劲度系数多大 2 如果在它的下端挂上一个重物时 弹簧的长度L2 15cm 该物体多重 GA 100N GB 40N 弹簧的劲度系数为500N m 不计绳重和摩擦 求 物体A对支持面的压力和弹簧的伸长量 小结 一 弹力产生条件 直接接触 发生弹性形变二 弹力方向1 压力和支持力 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体 2 拉力 绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向三 弹力大小 1 弹簧弹力 胡克定律F kx2 其它弹力 由物体受其它力和运动状态求解 弹力有无的判断 对于微小形变 用假设推理法 A B 光滑水平面并排放着静止的木块A B 假设A B间有弹力 以B为研究对象 B受力 B不可能静止 所以A B间没有弹力 弹力有无的判断 判断球与斜面间有无弹力 假设球与斜面间有弹力 以球为研究对象 球受力 球不可能静止 所以球与斜面间没有弹力 弹力有无的判断 光滑球静止在水平地面 假设球与木块间有弹力 以球为研究对象 球受力 球不可能静止 所以球与斜面间没有弹力 例 画出下列物体所受到的所有弹力 如图所示 A B是质量均为m的两条磁铁 C为木块 水平放置 静止时B对A的弹力为F1 C对B的弹力为F2 则 A F1 mg F2 2mgB F1 mg F2 2mgC F1 mg F2 2mgD F1 mg F2 2mg B 两根长均为20cm的弹簧 劲度系数分别为k1 200N m k2 100N m 弹簧k2固定在A上 弹簧k1固定在A B上 B放在水平地面上 弹簧竖直 如图所示 已知A B所受的重力都是4N 今在k2的端点P施加一个竖直向上的力 缓慢地向上拉 当P点向上升