3.2 弹(共33张ppt)

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粤教版 必修一 第三章
第三章 相互作用
第二节 弹力
新课导入
形状发生了变化
有弹力作用
弹力与形变密不可分
蹦床有什么变化呢 ？
Part 01
形变
一、形变
1、概念：
受到力的作用
2、产生原因：
物体形状或体积发生变化称为形变
观察与思考
【观察与思考】如图所示，取一根弹簧和一块橡皮泥，分别用力压弹簧和橡皮泥。停止用力，看一看他们的形变情况有什么不同。
停止用力后物体能完全恢复原状的形变叫作弹性形变。
停止用力后，物体不能恢复原状的形变叫作范性形变。
3、形变的分类：
按形变效果分
(可否恢复)
(2) 按形式分
弹性形变
范性形变
—— 弹性、弹性限度
4、形变的观察
想一想：任何物体受到力，是否一定发生形变？
★ 明显形变: 肉眼可直接观察到;
★ 微小形变: 肉眼不容易直接观察到的形变
任何物体在接触力的作用下，都能发生形变
如何观察微小形变？
—— 用仪器“放大”
4、形变的观察
等角度放大(二次反射)
等体积放大(液柱高度)
4、形变的观察
等角度放大(二次反射)
等体积放大
Part 02
认识弹力
新知探究
思考：
1.蹦床发生的是弹性形变还是范性形变
2.蹦床受到外力后形状会有怎样的趋势
3.蹦床对人有没有作用力？
4.若人完全离开蹦床,蹦床对人还有作用力吗
1.弹力的定义：
产生弹性形变的物体由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用, 这种力称为弹力
二、弹力
1、定义：
2、产生条件
产生弹性形变的物体由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用， 这种力称为弹力
两个物体必须直接接触
产生弹性形变
同时满足！
研究弹力可以从哪几方面入手？
——大小、方向、作用点
3、产生过程：
形变→在恢复原状→对接触物体产生弹力
4、弹力的作用点
弹力的作用点可以从相互作用的物体直接接触并使物体发生形变的位置去确定．
一般而言，弹力的作用点在物体与物体接触的点或表面上
5、弹力的方向
蹦床的形变方向：
蹦床对人的弹力方向：
向下
向上
人发生了形变吗？方向如何？
脚的形变方向：
向上
脚对蹦床的弹力方向：
向下
蹦床的恢复原状方向：
向上
脚的恢复原状方向：
向下
施力物体产生的弹力方向与其恢复原状的方向相同，也就与自身形变的方向相反
被拉伸的弹簧 被压缩的弹簧
弹簧形变方向
恢复原状方向
对小车弹力方向
5、弹力的方向
被拉伸的弹簧
被压缩的弹簧
向右
向右
向左
向左
向右
向左
施力物体产生的弹力方向与其恢复原状的方向相同，也就与自身形变的方向相反
5、弹力的方向
F支
海绵块受到了铁块的挤压，向下产生形变，
海绵块要恢复原状，对铁块产生一个向上的弹力
这就是海绵块对铁块的支持力。
F压
铁块受到了海绵块的挤压，产生形变，
铁块要恢复原状，产生一个向下的弹力，
这就是铁块对海绵块的压力。
T
T
绳子受到物体的拉伸，向下产生形变，
绳子要恢复原状，对物体产生一个向上的弹力，
即绳子对物体的拉力
压力、支持力、拉力都是弹力。
1、下列说法正确的是( )
木块放在桌面上受到向上的支持力，这是木块发生微小形变而产生的
用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，这是由于木头发生形变而产生的
绳对物体的拉力方向总是竖直向上
挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的
课堂练习
D
课堂练习
（1）物体静止在斜面上，请画出斜面对物体的弹力和物体对斜面的弹力。
（2）木棒一端放在水平地面上，另一端用竖直的绳子吊起，请画出地面和绳子对木棒的弹力。
面与面接触，弹力垂直于接触面指向受力物体
绳上弹力总沿着绳子，并指向绳子收缩的方向
课堂练习
（3）物体静止放在墙角，接触面均光滑，请画出物体受到的弹力。
假设法/撤除法：
假设将与研究对象接触的物体撤去，
判断研究对象的运动状态是否发生改变，
若运动状态不变，则此处不存在弹力；
若运动状态改变，则此处一定存在弹力。
.
F
只有支持力
F
.
F
状态法（受力分析）
课堂练习
（4）判断图甲、乙、丙、丁中小球是否受到弹力作用，若受到弹力，
请指出其施力物体(接触面光滑)
丁
弹力的产生原因 —— 发生形变的物体要恢复原状
弹力的作用点 —— 在两个物体的接触面上
弹力的方向 —— 与施力物体恢复形变的方向相同
提出问题：弹力的大小与什么因素有关呢？
思考：弹力的大小与什么因素有关呢？
假令弓力胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。
——东汉 郑玄 《考工记》
如果弓的拉力能够承受三石的重量时，弓张大三尺，松开弓弦，用绳子重新穿上弓弦，往绳子上挂物件，每增加一石的重量，弓就会张开一尺。
解释原书上“有三钧”是怎么能测出来的：假设要确知一张弓的拉力达到用三石的力能使它张大三尺的话，那么先把这张弓的弓弦弄松（为了使弓臂不绷住，呈自然状态），再把一条绳子松垮地系在弓臂两端，每挂一石重的物件，则弓臂就张开一尺。
形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力也随之消失。
下面我们一起来探究：
弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
【思考问题】
（1）需要测量哪些物理量？
弹簧产生的弹力大小
弹簧的伸长量
（2）用什么样的装置来测量这些物理量
实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
【实验器材】弹簧 钩码 刻度尺 铁架台
实验次数 钩码的 重力 G/N 弹簧的长度 L/cm 弹簧的伸长量 x/cm 弹力的大小
F/N
1
2
3
4
5
弹簧原长： cm
实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
【注意事项】
刻度尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差
每次测量一定要等钩码静止后再读数
实验过程中要注意不能超过弹簧的弹性限度
实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
【数据处理】
实验次数 弹簧的伸长量 x/cm 弹力的大小
F/N
1
2
3
4
5
【得出结论】
在弹簧的弹性限度内，弹力F与形变量x的大小成正比。
实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
【交流讨论】
不同弹簧
※不同弹簧的k值不同是因为弹簧的软硬不同。
※ k为弹簧的劲度系数，由弹簧自身结构决定，单位是N/m。
Part 03
胡克定律
三、胡克定律
1、内容：
2、表达式：
在弹性限度内，弹簧弹力的大小F 与弹簧的伸长量（或压缩量）x 成正比。
k:为弹簧的劲度系数，单位是N/m
※ k由弹簧自身结构决定，如弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定，它反映了弹簧的软硬程度，k越大，弹簧越硬，其长度越难改变．
劲度系数= 图像的斜率
课堂练习
一根轻弹簧在10N的拉力作用下，长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm。则：
（1）当这根弹簧长度为4.20cm时，受到的压力有多大？
（2）当弹簧受到15N的拉力时，弹簧的长度是多少？
解：（1）由胡克定律：
（2）由胡克定律：
弹簧长度：
课堂练习
如图所示为一轻质弹簧的长度 L 和弹力 F
大小的关系，试由图线确定：
(1)弹簧的原长________；
(2)弹簧的劲度系数 k＝________；
(3)弹簧伸长 0.05 m 时，弹力的大小________.
答案：(1)10 cm (2)200 N/m (3)10 N
四、弹力的应用
弹簧的弹性具有缓冲减震的作用。
认识形变
弹力与形变量的定性关系
胡克定律
弹力在生活中的应用
弹力与形变量的定量关系