3.2 弹力—【新教材】粤教版（2019）高中物理必修第一册课件 (共30张PPT)

(共30张PPT)
第三章
第一节
弹力
请问同学们：材料中杆、蹦蹦床、弹簧、橡皮筋都有什么变化呢？
形状发生了变化
一.
形变
形变-----物体形状或体积发生变化.
2.形变产生原因——力的作用
【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、弹性形变：停止用力后物体能完全恢复原状的形变
4、弹性：物体具有恢复原状的性质称为弹性
5、弹性限度：外力过大，撤去外力后，物体
形状不能完成恢复，这种现象
为超过了物体的弹性限度
6、范性形变：停止用力后，物体不能恢复原状的形变叫作范性形变。
一.
形变
形变-----物体形状或体积发生变化.
2.形变产生原因——力的作用
7.形变的分类（按形式）
压缩形变
拉伸形变
弯曲形变
扭曲形变
8.
形变的观察:
★
明显形变:
肉眼可直接观察到;
★
微小形变:仪器“放大”
法
(1)通过光线“放大”形变
(2)通过液柱高度变化
“放大”形变
在外力的作用下，任何物体都能发生形变
(1)通过光线“放大”形变
(2)通过液柱高度变化
“放大”形变
探究活动：感受尺子对手的作用力。
分析：尺子发生弹性形变，它“想”恢复原来形状，所以会对手产生向上的力。
思考：尺子为什么会有这个力呢？
2.
弹力产生的条件:
物体必须直接接触
相接触的物体间存在弹性形变
【小贴士】弹力的产生与历史经验的吻合：
哪里有压迫，哪里就有反抗。
物体受到压迫，产生形变，它要反抗，就对接触的物体产生弹力。
二、认识弹力
1.弹力：产生形变的物体由于要恢复原状,会对与他
接触的物体产生力的作用,
这种力称为弹力
被拉伸的弹簧
被压缩的弹簧
二、认识弹力
【思考问题】
如何确定弹力的作用点和方向？
3、弹力的作用点在物体与物体接触的点或表面上。
4.弹力的方向:
海绵块受到了铁块的挤压，产生形变，
海绵块要恢复原状，对铁块进行反抗，
产生一个向上的弹力，这就是海绵块对铁块的支持力。
谁受到压迫？
怎么反抗？
反抗的效果？
支持力的方向:垂直于物体的接触面指向被支持的物体。
4.弹力的方向:
铁块受到了海绵块的挤压，产生形变，
铁块要恢复原状，对海绵块进行反抗，
产生一个向下的弹力，这就是铁块对海绵块的压力。
谁受到压迫？
怎么反抗？
反抗的效果？
压力的方向:垂直于物体的接触面指向被压物体。
绳子受到日光灯的拉伸，产生形变。
谁受到压迫？
怎么反抗？
反抗的效果？
绳子受到日光灯的拉伸
绳子要恢复原状，向上收缩
绳子对日光灯产生向上的拉力
拉力的方向：沿绳子而指向绳子收缩的方向
4.
弹力的方向:
弹力的大小与形变的大小有关:
形变越大,
弹力越大;
形变消失,
弹力消失.
总体讲：压力、支持力、拉力都是弹力。
5.
弹力的大小:
二、认识弹力
总是指向使形变的物体恢复原状的方向
例题：
（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
例题：
（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
三、胡克定律
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》
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。
【实验与探究】
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）如何测量弹簧的弹力？
为所挂钩码的质量
三、胡克定律
【思考问题】
（2）如何测量弹簧的伸长量？
注意：因弹簧自身重力的影响，在弹簧自然下垂时测量弹簧原长。
【思考问题】
（3）如何保证测量的准确性？
三、胡克定律
【实验与探究】
探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
弹簧原长：
cm
实验次数
钩码的重力
弹簧的长度
弹簧的伸长量
弹力的大小
1
2
3
4
8.00
10.20
2.20
0.49
0.49
12.70
4.70
0.98
0.98
15.00
7.00
1.47
1.47
17.50
9.50
1.96
1.96
【实验与探究】
探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
三、胡克定律
弹簧原长：
cm
实验次数
钩码的重力
弹簧的长度
弹簧的伸长量
弹力的大小
1
2
3
4
8.00
10.20
2.20
0.49
0.49
12.70
4.70
0.98
0.98
15.00
7.00
1.47
1.47
17.50
9.50
1.96
1.96
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2
4
6
8
10
【实验与探究】
探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
三、胡克定律
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2
4
6
8
10
实验结论：
弹簧弹力的大小
F
与弹簧的伸长量
x
成正比。
【实验与探究】
探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
三、胡克定律
1、胡克定律：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。
2、表达式：
劲度系数=
图像的斜率：
三、胡克定律
k:为弹簧的劲度系数
3、单位：“牛顿每米”，符号是“N/m”。
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：
例题：
如图
3-1-9
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________.
图
3-1-9
练习：
解析：(1)由胡克定律得：当
F＝0
时，弹簧处于原长
L0＝
10
cm；
(2)由图可知当弹簧伸长或压缩
5
cm
时，
F＝10
N，根据
ΔF＝kΔx
可知
k＝200
N/m；
(3)弹簧伸长
0.05
m
时，根据ΔF＝kΔx
可知
F＝10
N.
答案：(1)10
cm
(2)200
N/m
(3)10
N
1、弹簧的弹性具有缓冲减震的作用。
2、弹簧可以起到自动复位的作用。
四、弹力的应用
四、弹力的应用
3、弹簧应用在各种安全阀超压保护装置中。
4、各种弹性材料。