《高一物理配套課件：第2章第3節(jié)《彈力》（教科版必修1）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高一物理配套課件：第2章第3節(jié)《彈力》（教科版必修1）（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 第二章力 第三節(jié) 1 知道形變的概念及常見的形變 2 會判斷彈力的有無及彈力的方向 3 會用胡克定律計算彈簧的彈力 4 了解彈性 彈性形變 彈性限度及彈力的應(yīng)用 一 物體的形變1 形變 物體或發(fā)生改變的現(xiàn)象 2 彈性形變 物體在形變后能夠 3 彈性限度 當(dāng)形變超過一定限度時 撤去作用力后 物體不能完全恢復(fù) 形狀 體積 恢復(fù)原狀 原來形狀 4 范性形變當(dāng)撤去外力作用后物體的形變不能復(fù)原的 這類形變稱為范性形變 二 什么是彈力1 定義 發(fā)生彈性形變的物體 由于要 對與它的物體產(chǎn)生力的 這種力稱為彈力 2 方向 彈力的方向總是與相反 以便物體恢復(fù)原狀 恢復(fù)原狀 接觸 作用 物體形變的方向 三 常見的彈力1 常見彈力 平時所說的 和都是彈力 2 彈力的方向 1 壓力和支持力的方向垂直于物體的 2 繩的拉力沿著繩而指向繩的方向 3 彈簧的彈力方向沿彈簧的軸線 壓力 支持力 拉力 接觸面 收縮 3 胡克定律 1 內(nèi)容 在彈性限度內(nèi) 彈簧彈力的大小與彈簧伸長或的長度成正比 2 公式 F 3 勁度系數(shù) 是一個有單位的物理量 單位為 彈簧的勁度系數(shù)為1N m的物理意義為 彈簧伸長或縮短1m時 產(chǎn)生的彈力大小為1N 4 適用條件 在彈簧的內(nèi) 縮短 kx N m 彈性限度 相互接觸的物體間一定存在彈力作用嗎 提示 彈力產(chǎn)生的條件有兩個 相互接觸和彈性形變 這兩個條件必須同時具備才能產(chǎn)生彈力 因此兩個相互接觸的物體 如果不能判斷它們是否發(fā)生形變 則無法判斷它們之間是否一定存在彈力作用 一 彈力有無的判斷方法1 由彈力產(chǎn)生的條件進行判定 1 物體直接相互接觸 2 物體發(fā)生彈性形變 相互接觸的物體不一定發(fā)生形變 因此不一定產(chǎn)生彈力 所以 1 為必要條件 2 為充要條件 只要彈性形變明確 可以斷定有彈力 2 形變不明顯的情況 可用以下方法判斷 1 利用 假設(shè)法 判斷要判斷物體在某一接觸處是否受到彈力作用 可假設(shè)在該處與物體接觸的另一物體不存在 看物體是否能夠保持原來的狀態(tài) 從而判斷物體在該處是否受到彈力作用 如圖所示 有一球放在光滑水平面AC上 并和光滑斜面AB接觸 球靜止 分析球所受的彈力 可用 假設(shè)法 即假設(shè)去掉AB面 因球仍然能夠保持原來的靜止?fàn)顟B(tài) 則可以判斷出在球與AB面的接觸處沒有彈力 假設(shè)去掉AC面 則球?qū)⑾蛳逻\動 故在球與AC面的接觸處球受到彈力 其方向垂直于AC面豎直向上 也可以假設(shè)AB面上有彈力 球?qū)⒉荒鼙３朱o止?fàn)顟B(tài) 與實際情況不符 故AB面對球的彈力是不存在的 2 根據(jù)相互作用判斷相互作用的物體 如果一個物體是否受彈力無法判斷 可以判斷與之發(fā)生相互作用的另一個物體是否受彈力 如果受彈力 則這一對彈力是同時存在的 二 彈力方向的判定 注意 1 受力物體受到彈力作用 是施力物體形變引起的 因此受力物體受到的彈力方向與施力物體形變的方向相反 三 彈簧的彈力與形變量的關(guān)系 胡克定律1 實驗探究 1 如圖所示 將鐵架臺放在桌面上 固定好 將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上 在靠近彈簧處將刻度尺 最小分度為1mm 固定于鐵架臺上 并用重垂線檢查刻度尺是否豎直 2 記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應(yīng)的刻度L0 3 在彈簧下端掛上一個鉤碼 待鉤碼靜止后 記下彈簧下端所對應(yīng)的刻度L1 4 用上面方法 記下彈簧下端掛2個 3個 4個 鉤碼時 彈簧下端所對應(yīng)的刻度L2 L3 L4 并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中 5 用xn Ln L0計算出彈簧掛1個 2個 3個 鉤碼時彈簧的伸長量 并根據(jù)當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎礸 計算出所掛鉤碼的總重力 這個總重力就等于彈簧彈力的大小 將所得數(shù)據(jù)填入表格 6 根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點 以彈簧彈力為縱坐標(biāo) 以彈簧的伸長量為橫坐標(biāo) 7 按照圖中各點的分布與走向 嘗試作出一條平滑的曲線 包括直線 所畫的點不一定正好都在這條曲線上 但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同 8 實驗結(jié)論 彈力與彈簧形變量的大小成正比 2 胡克定律及其應(yīng)用 1 實驗結(jié)論 胡克定律彈簧發(fā)生彈性形變時 彈力的大小F跟彈簧伸長 或縮短 的長度x成正比 這就是胡克定律 2 公式F kx式中k稱為彈簧的勁度系數(shù) 其單位為牛頓每米 符號為N m 比較而言 k越大 彈簧越硬 k越小 彈簧越軟 彈力有無的判斷 在下列各圖所示的情景中 兩個物體a b a b均處于靜止?fàn)顟B(tài) 接觸面光滑 間一定有彈力的是 解析 選項A中 a b間如果存在彈力 則b給a的彈力水平向左 a將向左側(cè)加速運動 顯然與題設(shè)要求不符 或者假設(shè)拿掉任意一個物體 另一個物體的狀態(tài)沒有變化 則判斷兩者之間沒有彈力 故選項A中a b間無彈力作用 同理 對于選項C可以判斷出a b間沒有彈力 對于選項D 也可以假設(shè)a b間有彈力 則a 斜面 對b的彈力將垂直于斜面向上 因此 b的合外力不為零 b受到向左的力的作用 即b不可能處于靜止?fàn)顟B(tài) 故a b間無彈力作用 選項B 假設(shè)拿掉任意一個物體 則另一個的狀態(tài)將要發(fā)生變化 故a b間一定存在彈力 答案 B 題后總結(jié) 本題通過假設(shè)法來判斷彈力是否存在 可以假設(shè)有彈力 也可以假設(shè)無彈力 還可以假設(shè)拿掉其中的一個相接觸的物體 然后根據(jù)假設(shè) 分析物體的狀態(tài)變化情況 從而作出相應(yīng)的判斷 針對訓(xùn)練 1 如圖所示 用細繩AO和BO將一小球懸掛 小球靜止 其中AO水平 BO豎直 則小球受力個數(shù)為 A 1個B 2個C 3個D 4個解析 小球受重力 OB繩拉力 若AO繩有拉力 則小球不能靜止 所以小球受2個力 答案 B 彈力方向的確定 在下圖圖中畫出物體P受到的各接觸點或面對它的彈力的示意圖 其中甲 乙 丙中物體P處于靜止?fàn)顟B(tài) 丁中物體P 即球 在水平面上勻速滾動 解析 甲屬于繩的拉力 應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向 因此彈力方向沿繩向上 乙中A點屬于點與球面相接觸 彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上 必過球心O B點屬于點與桿相接觸 彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上 丙中A B兩點都是球面與平面相接觸 彈力應(yīng)垂直于平面 且必過球心 所以A處彈力方向水平向右 B處彈力垂直于斜面向左上方 且都過球心 丁中小球P不管運動與否 都是屬于平面與球面相接觸 彈力應(yīng)垂直于平面 且過球心 即向上 它們所受彈力的示意圖如圖所示 答案 見解析 題后總結(jié) 判斷彈力方向應(yīng)把握以下三種情況 1 當(dāng)面與面 或曲面 接觸 彈力垂直于面 2 繩上彈力沿繩并指向繩收縮方向 3 與球面接觸的彈力方向延長線或反向延長線過球心 針對訓(xùn)練 2 畫出圖甲和乙所示的棒和球所受的彈力的方向 其中O為球心 解析 壓力或支持力的方向垂直于接觸面指向受力物體 所以甲 乙兩物體所受彈力如圖所示答案 見解析 實驗探究 某同學(xué)在做 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 的實驗中 設(shè)計了如圖所示的實驗裝置 所用的鉤碼每個的質(zhì)量都是30g 他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度 然后再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端 每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度 將數(shù)據(jù)填在了下面的表中 彈力始終未超過彈性限度 g取9 8m s2 1 試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙上作出彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長L之間的函數(shù)關(guān)系圖線 說明圖象跟坐標(biāo)軸交點的物理意義 其大小為 2 上一問所得圖象的物理意義是 該彈簧的勁度系數(shù)k 解析 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點基本上在同一條直線上 可以判定F和L間是一次函數(shù)關(guān)系 畫一條直線 使盡可能多的點落在這條直線上 不在直線上的點均勻地分布在直線兩側(cè) 函數(shù)關(guān)系圖象如圖所示 該圖線跟坐標(biāo)軸交點的橫坐標(biāo)表示彈簧的原長 其長度為6 10 2m 答案 1 函數(shù)關(guān)系圖線見解析表示彈簧的原長6 10 2m 2 表明彈簧彈力大小和彈簧伸長量大小成正比26 5N m 針對訓(xùn)練 3 如圖甲所示 一個彈簧一端固定在傳感器上 傳感器與電腦相連 當(dāng)對彈簧施加變化的作用力 拉力或壓力 時 在電腦上得到了彈簧長度的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象如圖乙所示 則下列判斷錯誤的是 A 彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B 彈簧長度的增加量與對應(yīng)的彈力增加量成正比C 該彈簧的勁度系數(shù)是200N mD 該彈簧受到反向壓力時 勁度系數(shù)不變 答案 A 誤區(qū) 分析彈力時不結(jié)合物體運動狀態(tài)或彈力產(chǎn)生條件 只看與之接觸的物體導(dǎo)致錯誤 典型例題 用兩輕繩AC AB將一小球懸掛 如圖所示 其中AB豎直 AC與豎直方向成 角 則關(guān)于AC AB繩對小球的拉力 下列分析正確的是A AB與AC繩均對小球產(chǎn)生拉力B AB繩對小球有拉力 AC繩對小球無拉力 C AC繩對小球有拉力 AB繩對小球無拉力D 無法判定AC繩是否產(chǎn)生拉力 嘗試解答 小球受重力 AB繩拉力 若AC繩產(chǎn)生拉力 則小球不可能處于靜止?fàn)顟B(tài) 所以選B項 答案 B 誤區(qū)警示 本題易錯選A項 認為AC與球接觸便產(chǎn)生彈力 實質(zhì)上彈力的產(chǎn)生條件為接觸且發(fā)生了彈性形變 AC繩只與球接觸 但無形變 分析受力時一定要結(jié)合物體運動狀態(tài)進行 謝謝觀看 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全