2018_2019高中物理第3章力与相互作用3.2弹力课件沪科版必修1:35张PPT

课件35张PPT。3.2　弹力第3章　力与相互作用[目标定位]1.知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.
2.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向.
3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.内容索引知识探究
新知探究 点点落实达标检测
当堂检测 巩固反馈知识探究(1)如图1所示，取一个圆玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？一、形变和弹力答案　手捏玻璃瓶，管中水面上升.说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小了.答案[问题设计]图1(2)用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的土地上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？答案　橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变)，玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变).答案(3)用手拉弹簧，弹簧会对手产生一个拉力(如图2所示)，这个拉力是如何产生的？答案　弹簧受到拉力后发生形变(伸长)，发生形变的弹簧要恢复原状，对手就产生了拉力.答案图21.弹性形变和弹力
(1)弹力：发生 的物体，由于要恢复原状，就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力.
(2)弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，物体能 的形变.
(3)范性形变：外力撤去后，物体 的形变.
2.弹力产生的条件：(1)两物体 ；(2)发生 .[要点提炼]弹性形变恢复原状不能恢复原状相互接触弹性形变如图3所示，为一弹簧测力计.弹簧测力计的刻度是否均匀？这说明什么？二、胡克定律答案　均匀.说明弹簧测力计的弹力与弹簧的形变量成正比.答案[问题设计]图31.内容：在 内，弹簧弹力的大小F跟______________________成正比.
2.公式：F＝ .
3.说明
(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在 内.
(2)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度.
(3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关.[要点提炼]弹性限度弹簧伸长(或缩短)的长度xkx弹性限度(4)F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图4所示)，直线的斜率表示弹簧的 .图4(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.劲度系数k1.一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图5所示.海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？三、弹力的方向[问题设计]图5答案答案　(1)海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形变，对与它接触的铁块产生力的作用，方向垂直于接触面向上(如图甲).甲乙(2)铁块对海绵的压力：铁块发生弹性形变，对与它接触的海绵产生力的作用，方向垂直接触面向下(如图乙).2.如图6所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块.橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？图6答案　由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用，方向沿绳指向绳收缩的方向(沿绳斜向右上).答案1.压力、支持力的方向：总是 于接触面，若接触面是曲面，则垂直于 ；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过
.
2.绳的拉力方向：总是 并指向绳收缩的方向.[要点提炼]垂直接触面的切线球心沿着绳如图7所示，把一个球形物体A放在半球形容器B内，在图中画出A受到的弹力.[延伸思考]图7答案　A受到的弹力垂直于两接触面的切线(弹力方向的延长线过球心)，如图所示.答案一、弹力的产生
例1　关于弹力的产生，下列说法正确的是
A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而
　产生的
B.木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力
C.拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头
　发生形变而产生的
D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而
　产生的答案√解析解析　木块和桌面相互作用，都会发生微小的形变.桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力；木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力，A、B都错.
木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的，C错.
电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的，D对.二、弹力的方向
例2　画出图8中静止物体A所受弹力的示意图.答案解析答案　见解析图图8解析　支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体，A物体所受弹力的示意图如图所示.针对训练　在如图9所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中物体P均处于静止状态.图9答案解析答案　见解析图解析　甲中属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；
乙中P与斜面的接触面为平面，P受到的支持力垂直于斜面向上；
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点弹力方向水平向右，B点弹力方向垂直于斜面指向左上方，且都过球心；
丁中A点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心O，B点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上.
它们所受弹力的示意图如图所示.三、胡克定律
例3　竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm；挂一重为6 N的物体时弹簧长度为13 cm，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？答案解析答案　10 cm　200 N/m解析　弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长，由胡克定律知：弹簧的拉力与弹簧伸长量成正比，即F＝kx，其中k为劲度系数，x为弹簧伸长量，x在数值上等于弹簧伸长后总长度L减去弹簧原长L0，即x＝L－L0.改变悬挂重物的重力，伸长量变化，这样可以列出两个方程，通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数.
设弹簧的原长为L0，劲度系数为k，
设挂G1＝4 N的重物时弹簧的长度为L1，
挂G2＝6 N的重物时弹簧的长度为L2，则L1＝12 cm，L2＝13 cm，由胡克定律得：
G1＝k(L1－L0)
G2＝k(L2－L0)
代入数据解得：L0＝10 cm，k＝200 N/m
即弹簧原长为10 cm，劲度系数为200 N/m.课堂要点小结达标检测1.(弹力的产生)下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是
A.有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失
B.有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变
C.弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才
　发生形变
D.一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失答案√1234解析解析　力是物体间的相互作用，弹力的施力物体和受力物体都会发生形变，故B项错误；
发生形变后的物体，当撤去外力后，有些能完全恢复原状，有些不能完全恢复原状，A项错误，D项正确；
不管是硬物体还是软物体，只要有弹力作用，都会发生形变，C项错误.12342.(弹力的产生)杂技演员具有高超的技术，如图10所示，他能轻松地顶住从高处落下的缸，关于他顶缸时头顶受到的压力产生的直接原因是
A.缸的形变 B.头的形变
C.缸受到重力 D.人受到重力√答案图101234解析解析　头顶受到的压力的施力物体是缸，受力物体是头顶，头顶受到的压力产生的直接原因是缸的形变，间接原因是缸受到重力，A项正确.3.(弹力的方向)三个相同的支座上分别放着三个质量和直径均相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心，b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方，如图11所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的？1234解析图11答案答案　见解析解析　三种情况都是点与点接触，圆球所受弹力的方向都是垂直于接触面指向球心，即沿半径指向球心，如图所示，弹力的方向与重心的位置无关.12344.(胡克定律)由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图像如图12所示，求：1234图12(1)该弹簧的原长为多少？
(2)该弹簧的劲度系数为多少？解析答案答案　(1)15 cm　(2)500 N/m解析　解法一：(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为L0＝15 cm.该弹簧伸长ΔL＝(25 cm－15 cm)＝10 cm时，
弹力ΔF＝50 N.1234解法二：根据胡克定律得F＝k(L－L0)，
代入图像中的两点(0.25,50)和(0.05，－50).
可得50＝k(0.25－L0)－50＝k(0.05－L0)
解得L0＝0.15 m＝15 cm，k＝500 N/m.1234