人教版高中物理必修一-《3.2-弹力》完整(共48张1)ppt课件

.,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:垂直于接触面,曲面与平面接触,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,.,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328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？,.,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FT和B对地面的压力FN的可能值分别为,C、1N和6ND、2N和5N,A、7N和0NB、5N和2N,（BC）,.,实验目的,1、探究弹力与的定量关系。,2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。,实验原理,1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与大小相等。,2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描写实验所测得的各组（x，F）对应的点，用的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。,弹簧伸长,所挂钩码的重力,平滑,探究弹力与弹簧伸长量的关系,五、胡克定律：,.,实验器材,轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板,实验步骤,1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直。,重垂线,2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0,3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L1,4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个钩码时，弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4，并将所得数据记录在表格中,.,5、用xn=LnL0计算出弹簧挂1个、2个、3个钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于的大小，将所得数据填入表格。,弹簧弹力,6、根据所测数据在坐标纸上描点，最好以弹簧弹力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标。,7、按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线）。所画的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。,8、以弹簧的伸长为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行，则考虑二次函数。,9、解释函数表达式中常数的物理意义。,.,实验现象及注意事项,1、随着所挂钩码数量的增多，弹簧会越来越长，实验时，弹簧下端所挂钩码不宜太多，以免超出弹簧的弹性限度。,2、在建立坐标系描点时，我们要探求的是弹簧的伸长量与弹力大小的关系，而不是弹簧的总长度。,3、实验中外力的大小（即钩码的重力）与弹力的大小是相等的。、测原长时必须把弹簧竖直挂起来,.,.,五、胡克定律：,实验：探究弹力和弹簧伸长的关系1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。2、公式：Fkx其中：k弹簧的劲度系数(与弹簧的丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关)单位：牛每米，符号N/mx弹簧伸长（或缩短）的长度,.,.,.,GA=100N，GB40N，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Fkx2、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、F1mg，F2=2mgB、F1mg，F2=2mgC、F1mg，F2=2mgD、F1mg，F22mg,B,.,两根长均为20cm的弹簧，劲度系数分别为k1200N/m，k2100N/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