高中物理第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系省公开课一等奖新名师获奖课件

第一节了解教材新知把握热点考向应用创新演练第三章知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练考向三知识点三1/542/543/541．产生形变物体因为要恢复原状，会对与它接触物体产生力作用，这种力叫做弹力。2．弹力产生条件：两物体相互接触；接触面之间发生弹性形变。4/543．压力和支持力方向都垂直于物体接触面；绳拉力沿着绳而指向绳收缩方向。4．弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟弹簧伸长(或缩短)长度x成正比。5/546/547/54

1.认识形变

(1)物体

发生改变简称为形变。物体形变能够分为

形变、拉伸形变、

形变和扭曲形变等。

(2)形变产生原因是物体受到了

作用。

(3)显示微小形变方法有各种，惯用有：机械放大法、光学放大法、电子放大法等。压缩弯曲形状力8/542．弹性与弹性程度

(1)弹簧含有

性质称为弹性。

(2)任何物体受到

后都会产生形变，撤去外力后，物体能

形变，称为

。

(3)物体发生弹性形变最大形变量叫做

。恢复原状外力作用完全恢复原状弹性形变弹性程度9/541．关于弹性形变概念，下面了解正确是(

)A．物体形状改变叫做弹性形变B．一根铁丝用力弯折后形变就是弹性形变C．物体在外力停顿作用后，能够恢复原状形变叫做弹性形变D．物体在外力作用下发生形变叫做弹性形变10/54解析：弹性形变是撤去外力作用后物体能恢复原状形变，并非全部形变都是弹性形变，因而选项A、D错误；铁丝用力弯折后，撤去外力，并不能恢复到原来形状，因而不属于弹性形变，选项B错误，显然选项C正确。答案：C11/5412/54[自学教材]

1．弹力概念产生

物体因为要恢复原状，会对与它

物体产生力作用，这种力称为弹力。

2．弹力方向绳子对物体拉力(即绳子产生弹力)方向总是指向绳子

方向；压力方向垂直于接触面指向

受力物体；支持力方向垂直于接触面指向

物体。形变接触被压收缩被支持13/54

3．弹力大小——胡克定律在

内，弹簧弹力F大小与弹簧伸长(或缩短)量x成正比。其表示式为：

，百分比系数k叫做弹簧

，单位N/m；x为弹簧形变量，单位：m。F＝kx弹性程度劲度系数14/54[重点诠释]

1．弹力是否存在判断方法

(1)依据弹力产生条件来判断，弹力产生条件有两个：物体间相互接触而且发生弹性形变，两个条件必须同时满足才有弹力产生。15/54

(2)对于形变不显著情况，可用以下两种方法来判断：①利用假设法判断。可假设在该处把与物体接触另一物体去掉，看此物体还能否在原位置保持原来状态，若能保持原来状态则说明物体间无弹力作用；不然，有弹力作用。16/54②利用力作用效果判断。假如相互接触物体间存在弹力，则必有对应作用效果，或使受力物体发生形变或改变受力物体运动状态，看物体受力是否与物体运动状态相符合，从而确定物体所受弹力有没有。17/54

[尤其提醒]

相互接触是产生弹力首要条件，但相互接触物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形变时，两物体间才有弹力产生。18/542．弹力方向(1)弹力方向总与引发物体形变外力方向相反。19/54(2)常见弹力方向：类型方向图示接触方式面与面垂直接触面指向被支持物体点与面过接触点垂直于接触面指向被支持物体点与点垂直于公共切面指向受力物体20/54类型方向图示轻绳沿绳收缩方向轻杆可沿杆可不沿杆21/54类型方向图示轻弹簧沿弹簧形变反方向22/54

(3)判断弹力方向应把握以下三种情况：①当与面(或曲面)接触时，弹力垂直于接触面或接触面切面。②绳上弹力沿绳并指向绳收缩方向。③与球面接触弹力方向延长线或反向延长线过球心。23/54

3．弹力大小

(1)弹簧弹力：①应用胡克定律F＝kx求解。其中x为弹簧形变量(可能为伸长量l－l0，也可能为缩短量l0－l)；k为弹簧劲度系数。24/54②弹力与弹簧伸长量关系可用F－x图像表示，如图3－1－1所表示，图线斜率即为弹簧劲度系数。图3－1－125/54

(2)除弹簧这么弹性体之外弹力大小计算，普通要借助物体运动状态所遵照物理规律求解。平衡类问题可用力平衡方程求解。26/542．(双选)关于弹力方向，以下说法中正确是(

)A．放在水平桌面上物体所受弹力方向是竖直向上B．放在斜面上物体所受斜面弹力方向是竖直向上C．将物体用绳吊在天花板上，绳所受物体弹力方向是竖直向上D．物体间相互挤压时，弹力方向垂直接触面指向受力物体27/54解析：放在水平桌面上物体所受弹力为支持力，其方向垂直于桌面向上，故A正确；放在斜面上物体所受斜面支持力方向垂直于斜面向上，故B错，D正确；绳子对物体拉力总是沿绳子收缩方向，而物体对绳子弹力方向指向绳子伸长方向，故C错。答案：AD28/5429/54[自学教材]

1．力示意图用一带箭头线段表示力，线段箭头指向

，箭尾(或箭头)表示力

。

2．力图示用线段长度表示力

，线段箭头指向力方向，箭尾(或箭头)表示力作用点。力方向作用点大小30/54[重点诠释]

(1)画力图示应遵照以下步骤：①选定标度：画出某一长度线段表示一定大小力，并把该线段所表示力大小写在该线段上方。②画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力作用点。③从力作用点开始，沿力作用方向画一线段(依据所选标度和力大小确定线段长度)，并在线段上加上刻度(垂直于力线段小短线)。31/54④在表示力线段末端画上箭头表示力方向。在箭头旁边标出表示这个力字母或数值。

(2)力图示表达了力三要素——力大小、方向和作用点。32/54图3－1－23.如图3－1－2所表示，物体A对物体B压力是8N，试画出这个力图示，并说明施力物体和受力物体。33/54解析：(1)选定标度：此题选5mm长线段表示2N力；(2)从作用点向力方向画一线段，线段长短依据选定标度和力大小画出，线段上加刻度，如图所表示，从O点竖直向下画一段四倍于标度线段(20mm)。(3)在线段末端加箭头表示力方向。压力施力物体是A，受力物体是B。答案：看法析34/5435/5436/54

[例1]

如图3－1－3所表示，用细绳悬挂小球与光滑斜面相接触，并保持静止，甲中细绳倾斜，乙中细绳呈竖直方向。判断图甲、乙中小球是否受到斜面弹力作用？图3－1－337/54[审题指导]处理此题关键有两点：(1)了解弹力产生条件：接触、形变。(2)可依据假设法或状态法分析。38/54

[解析]

假设法：假设两图中斜面不存在，则甲图中小球无法在原位置保持静止，乙图中小球仍静止，故甲图中小球受到斜面弹力，乙图中小球不受斜面弹力。状态法：如两图中斜面均对小球有弹力作用，则甲图中小球将仍能保持静止状态，乙图中小球则不能保持静止，所以乙图中小球不受斜面弹力作用，甲图中小球受到弹力作用。

[答案]

看法析39/54[借题发挥]弹力是接触力，弹力与形变相生相伴，判断是否存在弹力要抓住“接触”、“形变”，二者缺一不可。40/54图3－1－41.匀速前进车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图3－1－4所表示，

小球下方与一光滑斜面接触。关

于小球受力，以下说法正确

是 (

)41/54A．重力和细线对它拉力B．重力、细线对它拉力和斜面对它弹力C．重力和斜面对它支持力D．细线对它拉力和斜面对它支持力解析：假如斜面对小球产生弹力，小球不会处于平衡状态，所以斜面对小球不会产生弹力，A选项正确。答案：A42/5443/54[例2]

在图3－1－5所表示图中画出物体P受到各接触点或面对它弹力示意图，其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态，丁中物体P(即球)在水平面上匀速滚动。图3－1－544/54[解析]

甲中属于绳拉力，应沿绳指向绳收缩方向，所以弹力方向沿绳向上；乙中A点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面切面斜向上，必过球心O，B点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆斜向上；丙中A、B两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A处弹力方向水平向右，B处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中小球P不论运动是否，都属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上。它们所受弹力示意图如图所表示。45/54[答案]

看法析图46/542．画出图3－1－6中物体A受到弹力示意图。图3－1－647/54解析：分析这类问题关键是确定接触面，弹力垂直于接触面指向受力物体，绳子弹力沿绳子指向绳子收缩方向。答案：如图所表示48/5449/54

[例3]

一根弹簧原长为12cm，在弹性程度内挂2N物体时长16cm，则：

(1)挂1N物体时弹簧多长？

(2)弹簧长度为22cm时，弹簧悬挂物体重多少？

[思绪点拨]

首先搞清弹簧伸长长度与弹簧长度、原长