高中物理专题3.2弹力基础版 (2)ppt课件

1、第三章 相互作用 3.2 弹力(1)形变：物体在力的作用下_发生改动，叫做形变。(2)弹性形变：有些物体在形变后可以_，这种形变叫做弹性形变。外形或体积外形或体积恢复原状恢复原状形变与弹性形变形变与弹性形变知识点一、弹性形变和弹力知识点一、弹性形变和弹力(1)概念：发生_的物体，由于要恢复_，对与它_物体产生力的作用，这种力叫做弹力。(2)弹性限制：当形变超越一定限制时，撤去作用力后，物体_，这个限制叫弹性限制。(3)弹力产生的条件：两物体_。有_形变(接触处有挤压或拉伸)。弹性形变弹性形变原状原状接触的接触的不能完全恢复原来的外形不能完全恢复原来的外形接触接触弹性弹性弹力弹力1. 接触力：物

2、体与物体直接接触才发生的力。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、阻力等都是接通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是接触力。触力。2. 接触力按性质可分为：弹力和摩擦力。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。本质：都是由电磁相互作用引起的。接触力接触力1. 被拉长或紧缩的弹簧被拉长或紧缩的弹簧2. 弯曲的木棍弯曲的木棍3. 紧缩的气球紧缩的气球4. 紧缩的橡皮泥紧缩的橡皮泥力的作用效果：可以使物体发生形变观测：观测：能否一切物体在外能否一切物体在外力作用下都会发生力作用下都会发生形变？形变？1. 定义：在外力作用下，物体发生的

3、外形、体积定义：在外力作用下，物体发生的外形、体积大小的变化称为形变。大小的变化称为形变。形变形变 用手指挤压玻璃用手指挤压玻璃瓶，玻璃瓶能否有形瓶，玻璃瓶能否有形变？怎样去察看？变？怎样去察看？物体在外力作用下会发生形变，有的形变明显，有的形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。变微小，只能用实验放大的方法显示出来。形变形变1弹性形变：能恢复到原来外形的形变。弹性形变：能恢复到原来外形的形变。2非弹性形变：不能恢复到原来外形的形变非弹性形变：不能恢复到原来外形的形变形形变变分分类类3. 形变限制形变限制 假设形变过大，超越一定的限制，撤去外力后

4、，假设形变过大，超越一定的限制，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的外形，这个限制叫做弹性物体就不能完全恢复原来的外形，这个限制叫做弹性限制。限制。F2F1圆球圆球墙墙斜面斜面1. 定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的外形，对定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的外形，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力。留意：弹力不是指留意：弹力不是指“弹簧产生弹簧产生的力。某一弹力的产生是施的力。某一弹力的产生是施力物发生弹性形变产生的。力物发生弹性形变产生的。例如：图中球所受弹力例如：图中球所受弹力是谁发生形变产生的？是谁发生形变产生的？弹力弹力

5、 .假设没有这面墙假设没有这面墙球动了么？能否坚持原状？球动了么？能否坚持原状？只只需需支支持持力力 F假设没有下面的墙呢假设没有下面的墙呢.F3. 弹力有无的判别假设法弹力有无的判别假设法2.弹力产生的条件弹力产生的条件1直接接触直接接触 2发生弹性形变发生弹性形变例如：图中的圆球分别靠着左边和右边的墙，它们之间例如：图中的圆球分别靠着左边和右边的墙，它们之间能否发生了挤压形变？能否发生了挤压形变？1产生弹力必备的两个条件：(1)两物体间相互接触；(2)发生弹性形变。2判别弹力有无的常见方法：(1)直接断定：对于发生明显形变的物体(如弹簧、橡皮条等)，可根据弹力产生的条件由形变直接判别。弹力

6、有无的判别弹力有无的判别 (2)对于形变不明显的情况，通常用以下方法来断定： a假设法：假设将与研讨对象接触的物体撤去，判别研讨对象的运动形状能否发生改动，假设运动形状不变，那么此处不存在弹力；假设运动形状改动，那么此处一定存在弹力。 b交换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来交换，看能不能维持原来的力学形状。如将侧壁、斜面用海绵来交换，将硬杆用轻弹簧(橡皮条)或细绳来交换。 c形状法：由于物体的受力必需与物体的运动形状相吻合，所以可以根据物体的运动形状由相应的规律(如二力平衡知识等)来判别物体间的弹力。弹力有无的判别弹力有无的判别 【例题【例题1 1】在以下各图

7、中，】在以下各图中，A A、B B两球间一定有弹两球间一定有弹力作用的是力作用的是( () )1.相互接触的物体之间一定有弹力吗？相互接触的物体之间一定有弹力吗？提示：相互接触的物体间不一定存在弹力只提示：相互接触的物体间不一定存在弹力只需当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由需当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，才在接触位置对与它接触的物于物体要恢复原状，才在接触位置对与它接触的物体产生弹力所以，弹力是由施力物体发生形变引体产生弹力所以，弹力是由施力物体发生形变引起的起的【解题指点】【解题指点】2只需物体发生形变，就一定有弹力吗？只需物体发生形变，就一定有弹力吗？

8、提示：不一定只需发生弹性形变的物体，才提示：不一定只需发生弹性形变的物体，才干产生与其形变方向相反的、欲恢复原状的弹力，干产生与其形变方向相反的、欲恢复原状的弹力，而发生非弹性形变的物体，就不会产生弹力，如橡而发生非弹性形变的物体，就不会产生弹力，如橡皮泥的形变皮泥的形变 【解题指点】【解题指点】【解析】在详细判别有没有弹力时，我们用假设法进【解析】在详细判别有没有弹力时，我们用假设法进展判别在展判别在A A图中，假设拿走图中，假设拿走A A球，那么球，那么B B球仍静止不动，球仍静止不动，故故A A、B B间没有挤压，即间没有挤压，即A A、B B间没有弹力；在间没有弹力；在B B图中，假图

9、中，假设拿走设拿走A A球，那么球，那么B B球将向左运动，故球将向左运动，故A A、B B间存在相互间存在相互挤压，即挤压，即A A、B B间存在弹力；在间存在弹力；在C C图中，假设拿走图中，假设拿走A A球，球，那么那么B B球静止，故球静止，故A A、B B间没有挤压，即间没有挤压，即A A、B B间没有弹力；间没有弹力；在在D D图中不能判别图中不能判别A A、B B间有没有弹力因此选间有没有弹力因此选B.B.【答案】【答案】BB【针对训练】如下图，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的【针对训练】如下图，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球在各容器的底部与侧壁相

10、接触，普通茶杯和三角烧杯中，钢球在各容器的底部与侧壁相接触，处于静止形状假设钢球和各容器都是光滑的，各容器的底部处于静止形状假设钢球和各容器都是光滑的，各容器的底部均处于程度面内，那么以下说法中正确的选项是均处于程度面内，那么以下说法中正确的选项是( () )A A各容器的侧壁对钢球均无弹力作用各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B B各容器的侧壁对钢球均有弹力作用各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C C量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其他两种容器的侧壁量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其他两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用对钢球均有弹力作用D D口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其他口大底小的普通茶杯的侧

11、壁对钢球有弹力作用，其他两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用【解析】小球与容器的侧壁接触，能否有弹力作用，【解析】小球与容器的侧壁接触，能否有弹力作用，就看接触处能否发生弹性形变，但微小形变难以觉察，就看接触处能否发生弹性形变，但微小形变难以觉察，只能借助假设法判别只能借助假设法判别假设容器侧壁对钢球无弹力作用，那么钢球受重力和假设容器侧壁对钢球无弹力作用，那么钢球受重力和容器底部对它的支持力作用，钢球仍将处于静止形状，容器底部对它的支持力作用，钢球仍将处于静止形状，故钢球与容器侧壁虽然接触但没有发生弹性形变，容故钢球与容器侧壁虽然接触但没有发生弹性形变，容器侧壁对

12、钢球无弹力作用的假设成立器侧壁对钢球无弹力作用的假设成立 我们也可以假设容器侧壁对钢球有弹力作用，作出各容器中钢我们也可以假设容器侧壁对钢球有弹力作用，作出各容器中钢球的受力表示图如下图，可见三种情况均与钢球静止的题设条球的受力表示图如下图，可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾，所以原假设不成立，各容器的侧壁对钢球均无弹力件相矛盾，所以原假设不成立，各容器的侧壁对钢球均无弹力作用因此，此题正确选项为作用因此，此题正确选项为A.【答案】【答案】A1. 压力：由于被支持物体发生形变，而对支持物产生的压力：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。

13、弹力。压力的方向总是垂直于接触面，指向被压的物体。NFNFNF2. 支持力：支持面发生形变，对被支持的物体产生的弹支持力：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。力。支持力的方向总是垂直支持面，指向被支持的物体。NFNFNFNFFN知识点二、几种弹力知识点二、几种弹力3. 拉力：由于绳子弹簧被拉长要恢复原状，而拉力：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产生的弹力。拉力的方向总是沿绳子弹簧收缩的方向。的方向。F1F2F3FF注：两物体间的弹力是发生在相互接触面上，但可以将注：两物体间的弹力是发生在相互接触面上，但

14、可以将作用点移到重心上。作用点移到重心上。4. 杆的弹力杆的弹力FFFF轻杆既可紧缩，或弯曲产生支持力，又可伸长产轻杆既可紧缩，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。生拉力，方向与形变方向相反。杆的弹力不一定沿杆杆的弹力不一定沿杆5. 弹力方向弹力方向1软质物体如绳子、弹簧的弹力方向。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：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。的方向相反。点与面接触点与面接触面与面接触面与面接触点与点接触点与点接触点与点接触点与点接触1FF2FF1

15、F2F1常见的三种接触方式弹力方向的总结弹力方向的总结2.常见三类弹力的方向【解析】平面与平面接触，弹力方向垂直于平面；【解析】平面与平面接触，弹力方向垂直于平面；平面与曲面接触，弹力方向垂直于平面，也垂直于平面与曲面接触，弹力方向垂直于平面，也垂直于曲面过接触点的切面；曲面与曲面接触，弹力方向曲面过接触点的切面；曲面与曲面接触，弹力方向垂直于公切面；点与平面接触，弹力方向垂直于平垂直于公切面；点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面过接触点面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面过接触点的切面根据不同接触面上弹力的特点作图，如下的切面根据不同接触面上弹力的特点作图，如下

16、图图判别弹力方向的步骤判别弹力方向的步骤(1)确定物体之间弹力作用的类型；确定物体之间弹力作用的类型；(2)确定产生弹力的物体；确定产生弹力的物体；(3)找出使物体发生形变的外力方向；找出使物体发生形变的外力方向；(4)确定物体形变的方向；确定物体形变的方向；(5)确定物体产生的弹力方向确定物体产生的弹力方向特别特别提示提示【针对训练】画出图甲、乙、丙中小球【针对训练】画出图甲、乙、丙中小球A A和丁中杆和丁中杆所受的弹力方向所受的弹力方向【答案】如下图【答案】如下图(1) k 称为劲度系数，单位称为劲度系数，单位 N/m，由弹簧的资料，粗细，由弹簧的资料，粗细，长度等本身性质决议。长度等本身

17、性质决议。(2) 既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧紧缩，既适用于弹簧拉伸，也适用于弹簧紧缩， x 是弹簧的是弹簧的形变量。形变量。弹性限制内，弹力大小与形变量成正比弹性限制内，弹力大小与形变量成正比 弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大，弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大，形变消逝，弹力随着也消逝。弹簧发生弹性形变时，弹力的形变消逝，弹力随着也消逝。弹簧发生弹性形变时，弹力的大小大小 F 跟弹簧伸长或缩短的长度跟弹簧伸长或缩短的长度 x 成正比，即：成正比，即：F = k x知识点三、胡克定律知识点三、胡克定律1x2x1F2F/ NF/ mxFkx弹簧形变量弹簧形变量弹

18、簧弹力弹簧弹力2F1F1x2x弹簧的长度弹簧的长度 公式中公式中x为弹簧的形变量为弹簧的形变量能够为伸长量能够为伸长量(ll0)，也能够为缩短量，也能够为缩短量(l0l)；k为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，由弹簧本身的资料、长度、粗细、匝数等要素决议，由弹簧本身的资料、长度、粗细、匝数等要素决议，它反映了弹簧的软硬程度，它反映了弹簧的软硬程度，k越大，弹簧越硬，其越大，弹簧越硬，其长度越难改动长度越难改动对公式对公式Fkx的了解的了解 1胡克定律的成立条件：弹簧的形变必需在弹胡克定律的成立条件：弹簧的形变必需在弹性限制内性限制内 2弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数k：它表示弹簧固有的力学：它表示弹簧固有的力学性质，大小由弹簧本身的物理条件，如资料、长度、性质，大小由弹簧本身的物理条件，如资料、长度、截面积等决议截面积等决议 3弹簧的形变量弹簧的形变量x：指弹簧的伸长量或缩短量，：指弹簧的伸长量或缩短量，而不是弹簧的长度而不是弹簧的长度特别特别提示提示弹力的大小与物体的形变程度有关，普通要借助物体的运动形状所遵照的物理规律求解。比如悬挂在竖直细绳上的