高中物理 第三章 相互作用 第2节 弹力课件 新人教版必修1.ppt

第三章相互作用 第二节弹力 首先播放视频 棒球形变 棒球在球棒的击打下 通过慢动作显示发生了显著的形变 给同学们的视觉效果是震撼的 为什么会发生这样的形变 由于受到弹力作用 导入新课 弹力产生的条件及弹力方向的判断 胡克定律的理解和应用是本节课的重点 接触物体间发生微小形变时是否存在弹力及弹力方向的确定是本节的难点 特别是绳子 接触面 弹簧 杆几种弹力的方向的确定 教学设计中都分别作了介绍 弹簧弹力的计算既是重点又是难点 教学设计中进行了重点练习 由于本节内容较多 例题只安排了典例探究 没有安排练一练 习题选择上采取了课堂上典例探究 课后课堂检测重点练习 来检测学生掌握的情况 发现存在的问题 1 了解形变 弹性形变 弹性限度等概念 4 知道什么是弹力 理解弹力产生的条件 5 知道常见的几种弹力及各种弹力的方向 4 知道影响弹力大小的因素 理解胡克定律并能应用它解题 学习重点 1 弹力产生的条件及弹力的方向的确定 2 胡克定律的理解及应用 学习难点 1 接触的物体是否存在弹力及弹力的方向的确定 2 关于弹簧弹力的多解问题 棒球在球棒的击打下 通过慢动作放映显示 发生了显著的形变 棒球为什么会发生如此显著的形变 本节我们来学习 弹力 引入新课 力的作用效果 复习回顾 使物体的形状发生变化改变物体的运动状态 1 接触力 物体与物体直接接触才发生的力 通常所说的拉力 压力 支持力 阻力等都是接触力 2 接触力按性质可分为 弹力和摩擦力 3 本质 都是由电磁相互作用引起的 一 接触力 1 被拉长或压缩的弹簧2 弯曲的木棍3 压缩的气球4 压缩的橡皮泥 力的作用效果 可以使物体发生形变 观测 是否一切物体在外力作用下都会发生形变 二 形变 1 定义 在外力作用下 物体发生的形状 体积大小的变化称为形变 用动画演示桌面的微小形变 用手指挤压玻璃瓶 玻璃瓶是否有形变 怎么去观察 物体在外力作用下会发生形变 有的形变明显 有的形变微小 只能用实验放大的方法显示出来 2 形变分类 1 弹性形变 能恢复到原来形状的形变 2 非弹性形变 不能恢复到原来形状的形变 3 形变限度 如果形变过大 超过一定的限度 撤去外力后 物体就不能完全恢复原来的形状 这个限度叫做弹性限度 例1 甲 乙 丙分别是力学中的三个实验装置的示意图 这三个实验共同的物理思想方法是 b a 控制变量的思想方法b 放大的思想方法c 比较的思想方法d 猜想的思想方法 例如 圆球 墙 斜面 三 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 注意 弹力不是指 弹簧产生的力 某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的 图中球所受弹力是谁发生形变产生的 例2 如图 物体a静止于水平桌面上 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 cd 假设没有这面墙 球动了么 能否保持原状 只有支持力f 假设没有下面的墙呢 f 3 弹力有无的判断 假设法 弹力产生的条件 1 直接接触 2 发生弹性形变 例如 图中的圆球分别靠着左边和右边的墙 它们之间是否发生了挤压形变 b 例3 如图所示 在室内 某球用a b两根轻绳悬挂起来 若a绳竖直 b绳倾斜 a b两绳的延长线都通过球心 则球受到的作用力的个数为 a 1b 2c 3d 无法确定 四 几种弹力 1 压力 由于被支持物体发生形变 而对支持物产生的弹力 压力的方向总是垂直于接触面 指向被压的物体 2 支持力 支持面发生形变 对被支持的物体产生的弹力 支持力的方向总是垂直支持面 指向被支持的物体 fn 3 拉力 由于绳子 弹簧 被拉长要恢复原状 而产生的弹力 拉力的方向总是沿绳子 弹簧 收缩的方向 注 两物体间的弹力是发生在相互接触面上 但可以将作用点移到重心上 4 杆的弹力 轻杆既可压缩 或弯曲产生支持力 又可伸长产生拉力 方向与形变方向相反 杆的弹力不一定沿杆 5 弹力方向 1 软质物体如绳子 弹簧的弹力方向 2 硬质物体之间的弹力方向 规定 施力物体对受力物体弹力的方向与施力物体形变的方向相反 点与面接触 面与面接触 点与点接触 点与点接触 判断图中小球a b所受弹力的方向 a b 例4 如图所示 一根弹性杆的一端固定在倾角为30 的斜面上 杆的另一端固定一个重为2n的小球 小球处于静止状态时 弹性杆对小球的弹力 a 大于2n 方向沿杆末端的切线方向b 大小为1n 方向平行于斜面向上c 大小为2n 方向垂直于斜面向上d 大小为2n 方向竖直向上 d 弹力的大小与什么有关 是否弹性形变越大 弹力越大 弹簧形变量 弹簧弹力 弹簧的长度 1 k称为劲度系数 单位n m 由弹簧的材料 粗细 长度等自身性质决定 2 既适用于弹簧拉伸 也适用于弹簧压缩 x是弹簧的形变量 弹性限度内 弹力大小与形变量成正比 五 胡克定律 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 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 例5 如图 某一弹簧秤外壳的质量为m 弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计 将其放在水平面上 现用两水平拉力f1 f2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上 则关于弹簧秤的示数 下列说法正确的是 a 只有f1 f2时 示数才为f1b 只有f1 f2时 示数才为f2c 不论f1 f2关系如何 示数均为f1d 不论f1 f2关系如何 示数均为f2 c 例6 如图a b两物体重力分别是ga 3n gb 4n a用悬绳挂在天花板上 b放在水平地面上 a b间的轻弹簧的弹力f 2n 则绳中张力f和b对地面的压力fn的可能值分别为 7n和0nb 5n和2nc 1n和6nd 2n和5n bc 弹力产生条件 1 直接接触 2 发生弹性形变2 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 弹力大小弹簧弹力 胡克定律f kx 1 下列关于弹力的说法不正确是 a 只要两个物体接触就一定能产生弹力b 两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力c 压力 支持力 绳的拉力都是弹力d 压力 支持力的方向总是垂直于支持面 a 2 完成下列物体受弹力的示意图 a b 4n 1n ab 3 如图所示 绳子 滑轮质量和摩擦不计 物体a重4n 物体b重1n 下列说法正确的是 a 地面对a的支持力是3nb 测力计示数为2nc 物体a底部形变向下 所以对地压力向下d 物体a受拉力为4n 4 一根弹簧原长为10cm 当受到10 5n的拉力时弹簧的长度为12cm 求 1 弹簧的劲度系数 2 当受到1 25n的拉力时弹簧的长度 3 当受到26 25n的压力时弹簧的长度 答案 1 525n m 2 10 2cm 3 15cm 5 如图所示 a b为两根相连的轻质弹簧 它们的劲度系数分别为ka 1 103n m kb 2 1