2015-2016学年人教版必修1弹力课件（共48张PPT）

1、 一、形变一、形变 1、形变：物体形状和体积发生的改变、形变：物体形状和体积发生的改变 一、形变一、形变 （拉伸、压缩、弯曲、扭转等等）（拉伸、压缩、弯曲、扭转等等） 桌上子放着本书，书和桌面有没桌上子放着本书，书和桌面有没 有发生形变呢？有发生形变呢？ 问题问题 演示演示 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、形变的分类 1）按形变程度分）按形变程度分 2）按可否恢复分）按可否恢复分 明显形变明显形变 微小形变微小形变 非弹性形变非弹性形变 (也叫范性形变也叫范性形变) 弹性形变弹性形变 发生形变的物体在停止发生形变的物体在停止 受力后，能恢复原状的受力后，能

2、恢复原状的 形变称为形变称为弹性形变弹性形变 弹性限度弹性限度 如果形变过大，超如果形变过大，超 过一定限度，即使过一定限度，即使 撤去作用力，物体撤去作用力，物体 也不能完全恢复原也不能完全恢复原 来的形状，这个限来的形状，这个限 度叫度叫弹性限度弹性限度 二、弹力：二、弹力： v指发生指发生弹性形变弹性形变的物体由于要恢复原装，的物体由于要恢复原装， 对与它对与它接触的物体接触的物体产生力的作用产生力的作用 物体物体1受到物体受到物体2的作用的作用 物体物体1发生了形变发生了形变 物体物体1对物体对物体2产生了弹力产生了弹力 v作用过程作用过程 二、弹力：二、弹力： 施力物体：施力物体：

3、发生形变的物体发生形变的物体 受力物体：受力物体： 与施力物体接触，使它发生形变，与施力物体接触，使它发生形变， 并阻碍其恢复原状的物体并阻碍其恢复原状的物体 产生的条件产生的条件 （原因）（原因） 1、物体间相互接触、物体间相互接触 2、物体发生弹性形变、物体发生弹性形变 接触力接触力 例例1 关于弹力的产生下列说法（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、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、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、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、只

4、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接触的物体产生弹力作用 A B C 例例2 2、分析、分析A A对对C C有无弹力作用有无弹力作用 D 三、弹力的方向：三、弹力的方向： v从施力物体指向受力物体，与施力物体形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）。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 G G N N 例例 题题 分析书放在桌面或倾斜木板上时分析书放在桌面或倾斜木板上时, 书和木板所受的弹力书和木板所受的弹力 书 木板 书 板 N1 N1 N2 N2 v曲面与平面接触 N N N 曲面与

5、平面间弹力方向： 过接触点垂直平面指向受力物体 v点与平面接触 N N 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A B NA NB v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 N1N2 半球形的碗 A B NA NB v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 半球形的碗 N A B N NB对A 判断下列支持面对物体弹力的方向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。平面与平面接触，弹力垂直平面。 点与平面接触，弹力通过接触点而点与平面接触，弹力通过接触点而 垂直平面。垂直平面。 曲面和

6、曲面接触，弹力通过接触点曲面和曲面接触，弹力通过接触点 垂直于公切面。（相当于点与点）垂直于公切面。（相当于点与点） 点和曲面接触，弹力通过接点和曲面接触，弹力通过接 触点垂直于切面触点垂直于切面 点和线接触，弹力通过接触点和线接触，弹力通过接触 点垂直于线点垂直于线 例例3：三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都：三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都 相等的光滑圆球相等的光滑圆球a，b，c，支点，支点P、Q在同一水平面上，在同一水平面上， a球的重心球的重心O，位于球心，位于球心，b球和球和c球的重心球的重心Ob和和Oc分分 别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，别位于球心的正上

7、方和球心的正下方，如图所示， 三球均处于平衡状态，支点三球均处于平衡状态，支点P对对a球的弹力为球的弹力为Na，对，对b 球和球和c球的弹力分别为球的弹力分别为Nb和和Nc则下列说法正确的是则下列说法正确的是 （ ） A.弹力弹力Na、Nb、Nc的方向均由的方向均由P 点指向球心点指向球心 B.弹力弹力Na、Nb、Nc的方向均由的方向均由P 点指向重心点指向重心 C.弹力弹力Na、Nb、Nc的方向都竖直向上的方向都竖直向上 A b Oa Ob Oc P PPQQQ ac 总结总结：绳上弹力方向：绳上弹力方向 总是沿着绳而指向绳子总是沿着绳而指向绳子收缩的方向收缩的方向 绳子的拉力也是弹力，那么

8、绳子的拉力的方向如何呢？绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？ v轻绳的受力特点： 1、只能拉不能压、只能拉不能压； 2、轻绳的拉力一定沿绳方向、轻绳的拉力一定沿绳方向； 3、同一根绳子张力处处相等。、同一根绳子张力处处相等。 G G T Ta a T Tb b a b 例如 A A 分析下列物体所受的力 A B B G T A G T2 T1 1 2 弹簧弹力方向又什么样的呢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轴线重合，指向弹簧恢复原状方向. v轻杆的含义： 不计质量不发生形变的杆 v轻杆受力特点：

9、 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 v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： G N地 NAB B不可能静止，所以A、B间没 有弹力 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： G T N斜面球 球不可能静止，所以球与斜面 间没有弹力 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： G N N木块球 球不可能静止，所以球与斜面 间没有弹力 我们对弹力方向做一个总结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

10、， 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 实验目的实验目的 1、探究弹力与、探究弹力与 的定量关系。的定量关系。 2、学会利用图象研究两个物理量之间、学会利用图象研究两个物理量之间 的关系的方法。的关系的方法。 实验原理实验原理 1、如图所示，弹

11、簧在下端悬挂钩、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码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹 力与力与 大小相等。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、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建，建 立坐标系，以纵坐标表示弹力大小立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的，以横坐标表示弹簧的 伸长量伸长量x，在坐标系中描写实验所测得的各组（，在坐标系中描写实验所测得的各组（x，F）对应）对应 的点，用的点，用 的曲线连接起来，根据实验所得的图线，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。就可探知弹力大小与伸长量间的

12、关系。 弹簧伸长弹簧伸长 所挂钩码的重力所挂钩码的重力 平滑平滑 五、胡克定律五、胡克定律： 实验器材实验器材 轻质弹簧（一根），钩码（一轻质弹簧（一根），钩码（一 盒），刻度尺，铁架台，重垂线，盒），刻度尺，铁架台，重垂线， 坐标纸，三角板坐标纸，三角板 实验步骤实验步骤 1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的、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 分度为分度为mm）固定于铁架台上，并用）固定于铁架台上，并用 检查刻度尺检查刻度尺 是否竖直。是否竖直。 重垂线重

13、垂线 2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度、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、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下 端所对应的刻度端所对应的刻度L1 4、用上面方法，记下弹簧下端挂、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、个、3个、个、4个个 钩码钩码 时，弹簧下端所对应的刻度时，弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4 ，并将所得数，并将所得数 据记录在表格中据记录在表格中 5、用、用xn=LnL0计算出弹簧计算出弹簧 挂挂1个、个、2个、个、3个个 钩码钩码 时弹簧的伸长量，并根据当时弹簧的伸长量，并根据当 地重力加速度值地重力

14、加速度值g，计算出，计算出 所挂钩码的总重力，这个总所挂钩码的总重力，这个总 重力就等于重力就等于 的大的大 小，将所得数据填入表格。小，将所得数据填入表格。 弹簧弹力弹簧弹力 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，、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。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、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（包括直线）。所画的点不一定正好都在这条曲线上，但要注 意使曲线意使曲线两侧的点数大致两侧的点数大致相

15、同。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、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。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。、解释函数表达式中常数的物理意义。 实验现象及注意事项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，、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。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、在建立坐标系描点时，我们要探求的

16、是弹簧的伸长量与 弹力大小的关系，而不是弹簧的总长度。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、实验中外力的大小（即钩码的重力）与弹力的大小是相 等的。等的。 、测原长时必须把弹簧竖直挂起来、测原长时必须把弹簧竖直挂起来 五、胡克定律五、胡克定律： 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 1、内容、内容： 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长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（或缩短）的长度x成正比。成正比。 2、公式：、公式： F k x 其中：其中：k弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数 (与弹簧的

17、丝的粗细、与弹簧的丝的粗细、 材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关) 单位：牛每米，单位：牛每米， 符号符号N/m x弹簧弹簧伸长（或缩短）伸长（或缩短）的长度的长度 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。 小结小结 一、弹力产生条件：一、弹力产生条件： 直接接触直接接触 发生发生弹性形变弹性形变 二、二、弹力方向弹力方向 1、压力和支持力：、压力和支持力： 方向都方向都垂直垂直于于接触面接触面指向被压或被支持的物体。指向被压或被支持的物体。 2、拉力：、拉力： 绳的拉力绳的拉力沿着绳沿着绳指向绳指向绳 收