2018-2019高中物理 第3章 力與相互作用 3.2 彈力課件 滬科版必修1.ppt

3.2彈力,第3章力與相互作用,目標(biāo)定位,1.知道形變的概念，并會(huì)區(qū)分某種形變是彈性形變還是非彈性形變.2.知道彈力的定義及產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷兩個(gè)物體間是否存在彈力，并會(huì)判斷彈力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解決有關(guān)問題.,內(nèi)容索引,知識(shí)探究新知探究點(diǎn)點(diǎn)落實(shí),達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂檢測鞏固反饋,知識(shí)探究,(1)如圖1所示，取一個(gè)圓玻璃瓶，里面盛滿水，用穿有透明細(xì)管的橡皮塞封口，使水面位于細(xì)管中，用手捏玻璃瓶，會(huì)看到什么現(xiàn)象？說明什么？,一、形變和彈力,答案手捏玻璃瓶，管中水面上升.說明受壓時(shí)玻璃瓶發(fā)生形變，體積變小了.,答案,問題設(shè)計(jì),圖1,(2)用手壓橡皮泥，橡皮泥發(fā)生形變；腳踩在松軟的土地上，留下了深深的腳印(形變)，這兩種形變與玻璃瓶的形變有什么不同？,答案橡皮泥、泥土受力后發(fā)生的形變，在撤去外力后不能恢復(fù)原狀(非彈性形變)，玻璃瓶的形變?cè)诔啡ネ饬竽芑謴?fù)原狀(彈性形變).,答案,(3)用手拉彈簧，彈簧會(huì)對(duì)手產(chǎn)生一個(gè)拉力(如圖2所示)，這個(gè)拉力是如何產(chǎn)生的？,答案彈簧受到拉力后發(fā)生形變(伸長)，發(fā)生形變的彈簧要恢復(fù)原狀，對(duì)手就產(chǎn)生了拉力.,答案,圖2,1.彈性形變和彈力(1)彈力：發(fā)生的物體，由于要恢復(fù)原狀，就會(huì)對(duì)跟它接觸使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力.(2)彈性形變：作用在物體上的外力撤去后，物體能的形變.(3)范性形變：外力撤去后，物體的形變.2.彈力產(chǎn)生的條件：(1)兩物體；(2)發(fā)生.,要點(diǎn)提煉,彈性形變,恢復(fù)原狀,不能恢復(fù)原狀,相互接觸,彈性形變,如圖3所示，為一彈簧測力計(jì).彈簧測力計(jì)的刻度是否均勻？這說明什么？,二、胡克定律,答案均勻.說明彈簧測力計(jì)的彈力與彈簧的形變量成正比.,答案,問題設(shè)計(jì),圖3,1.內(nèi)容：在內(nèi)，彈簧彈力的大小F跟_成正比.2.公式：F.3.說明(1)應(yīng)用條件：彈簧發(fā)生形變時(shí)必須在內(nèi).(2)x是彈簧的形變量，而不是彈簧形變后的長度.(3)k為彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長度、粗細(xì)、材料等因素決定，與彈力F的大小和伸長量x無關(guān).,要點(diǎn)提煉,彈性限度,彈簧伸長(或縮短)的長度x,kx,彈性限度,(4)Fx圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線(如圖4所示)，直線的斜率表示彈簧的.,圖4,(5)彈簧彈力的變化量F與形變量的變化量x也成正比，即Fkx.,勁度系數(shù)k,1.一鐵塊放在海綿上，鐵塊和海綿都發(fā)生了形變，從而在它們之間產(chǎn)生了彈力，如圖5所示.海綿對(duì)鐵塊的支持力是如何產(chǎn)生的？方向怎樣？鐵塊對(duì)海綿的壓力是怎樣產(chǎn)生的？方向怎樣？,三、彈力的方向,問題設(shè)計(jì),圖5,答案,答案(1)海綿對(duì)鐵塊的支持力：海綿發(fā)生彈性形變，對(duì)與它接觸的鐵塊產(chǎn)生力的作用，方向垂直于接觸面向上(如圖甲).,甲,乙,(2)鐵塊對(duì)海綿的壓力：鐵塊發(fā)生彈性形變，對(duì)與它接觸的海綿產(chǎn)生力的作用，方向垂直接觸面向下(如圖乙).,2.如圖6所示，用橡皮繩斜向右上拉放在水平面上的物塊.橡皮繩對(duì)物塊的拉力是怎樣產(chǎn)生的？方向怎樣？,圖6,答案由于橡皮繩發(fā)生形變，對(duì)與它接觸的物塊產(chǎn)生力的作用，方向沿繩指向繩收縮的方向(沿繩斜向右上).,答案,1.壓力、支持力的方向：總是于接觸面，若接觸面是曲面，則垂直于；若接觸面是球面，彈力方向延長線或反向延長線過.2.繩的拉力方向：總是并指向繩收縮的方向.,要點(diǎn)提煉,垂直,接觸面的切線,球心,沿著繩,如圖7所示，把一個(gè)球形物體A放在半球形容器B內(nèi)，在圖中畫出A受到的彈力.,延伸思考,圖7,答案A受到的彈力垂直于兩接觸面的切線(彈力方向的延長線過球心)，如圖所示.,答案,一、彈力的產(chǎn)生例1關(guān)于彈力的產(chǎn)生，下列說法正確的是A.木塊放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的B.木塊放在桌面上，木塊沒有形變，所以對(duì)桌面沒有施加彈力C.拿一根細(xì)竹竿撥動(dòng)水中的木頭，木頭受到竹竿的彈力，這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的D.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因?yàn)殡娋€發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的,答案,解析,解析木塊和桌面相互作用，都會(huì)發(fā)生微小的形變.桌面發(fā)生微小形變對(duì)木塊有向上的彈力即支持力；木塊由于發(fā)生微小形變對(duì)桌面有向下的彈力即壓力，A、B都錯(cuò).木頭受到的彈力是由細(xì)竹竿發(fā)生形變而產(chǎn)生的，C錯(cuò).電燈受到的拉力是電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的，D對(duì).,二、彈力的方向例2畫出圖8中靜止物體A所受彈力的示意圖.,答案,解析,答案見解析圖,圖8,解析支持力、壓力的方向都要與接觸面垂直并指向被支持或被壓的物體，A物體所受彈力的示意圖如圖所示.,針對(duì)訓(xùn)練在如圖9所示的各圖中畫出物體P受到的各接觸點(diǎn)或接觸面對(duì)它的彈力的示意圖，各圖中物體P均處于靜止?fàn)顟B(tài).,圖9,答案,解析,答案見解析圖,解析甲中屬于繩的拉力，應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向，因此彈力方向沿繩向上；乙中P與斜面的接觸面為平面，P受到的支持力垂直于斜面向上；丙中A、B兩點(diǎn)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點(diǎn)彈力方向水平向右，B點(diǎn)彈力方向垂直于斜面指向左上方，且都過球心；丁中A點(diǎn)屬于點(diǎn)與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上，且必過球心O，B點(diǎn)屬于點(diǎn)與桿相接觸，彈力應(yīng)垂直于桿向上.它們所受彈力的示意圖如圖所示.,三、胡克定律例3豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4N的物體時(shí)彈簧長度為12cm；掛一重為6N的物體時(shí)彈簧長度為13cm，則彈簧原長為多少？勁度系數(shù)為多少？,答案,解析,答案10cm200N/m,解析彈簧下端懸掛物體時(shí)彈簧要伸長，由胡克定律知：彈簧的拉力與彈簧伸長量成正比，即Fkx，其中k為勁度系數(shù)，x為彈簧伸長量，x在數(shù)值上等于彈簧伸長后總長度L減去彈簧原長L0，即xLL0.改變懸掛重物的重力，伸長量變化，這樣可以列出兩個(gè)方程，通過方程組可求出彈簧原長和勁度系數(shù).設(shè)彈簧的原長為L0，勁度系數(shù)為k，設(shè)掛G14N的重物時(shí)彈簧的長度為L1，掛G26N的重物時(shí)彈簧的長度為L2，,則L112cm，L213cm，由胡克定律得：G1k(L1L0)G2k(L2L0)代入數(shù)據(jù)解得：L010cm，k200N/m即彈簧原長為10cm，勁度系數(shù)為200N/m.,課堂要點(diǎn)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測,1.(彈力的產(chǎn)生)下列有關(guān)物體所受的彈力及形變的說法正確的是A.有彈力作用在物體上，物體一定發(fā)生形變，撤去此力后，形變完全消失B.有彈力作用在物體上，物體不一定發(fā)生形變C.彈力作用在硬物體上，物體不發(fā)生形變；彈力作用在軟物體上，物體才發(fā)生形變D.一切物體受到彈力都要發(fā)生形變，撤去彈力后，形變不一定完全消失,答案,1,2,3,4,解析,解析力是物體間的相互作用，彈力的施力物體和受力物體都會(huì)發(fā)生形變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生形變后的物體，當(dāng)撤去外力后，有些能完全恢復(fù)原狀，有些不能完全恢復(fù)原狀，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；不管是硬物體還是軟物體，只要有彈力作用，都會(huì)發(fā)生形變，C項(xiàng)錯(cuò)誤.,1,2,3,4,2.(彈力的產(chǎn)生)雜技演員具有高超的技術(shù)，如圖10所示，他能輕松地頂住從高處落下的缸，關(guān)于他頂缸時(shí)頭頂受到的壓力產(chǎn)生的直接原因是A.缸的形變B.頭的形變C.缸受到重力D.人受到重力,答案,圖10,1,2,3,4,解析,解析頭頂受到的壓力的施力物體是缸，受力物體是頭頂，頭頂受到的壓力產(chǎn)生的直接原因是缸的形變，間接原因是缸受到重力，A項(xiàng)正確.,3.(彈力的方向)三個(gè)相同的支座上分別放著三個(gè)質(zhì)量和直徑均相同的光滑圓球a、b、c，支點(diǎn)P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心，b、c的重心分別位于球心的正上方和正下方，如圖11所示，三球皆靜止，試分析三種情況下支點(diǎn)P、Q對(duì)球的彈力方向是怎樣的？,1,2,3,4,解析,圖11,答案,答案見解析,解析三種情況都是點(diǎn)與點(diǎn)接觸，圓球所受彈力的方向都是垂直于接觸面指向球心，即沿半徑指向球心，如圖所示，彈力的方向與重心的位置無關(guān).,1,2,3,4,4.(胡克定律)由實(shí)驗(yàn)測得某彈簧所受彈力F和彈簧的長度L的關(guān)系圖像如圖12所示，求：,1,2,3,4,圖12,(1)該彈簧的原長為多少？(2)該彈簧的勁度系數(shù)為多少？,解析,答案,答案(1)15cm(2)500N/m,解析解法一：(1)彈簧不產(chǎn)生彈力時(shí)的長度等于原長，由題圖可知該彈簧的原長為L015cm.,該彈簧伸長L(25cm15cm)10cm時(shí)，彈力F50N.,1,2,3,4,解法二：根據(jù)胡克定律得Fk(LL0)，代入圖像中的兩點(diǎn)(0.25,50)和(0.05，50).可得50k(0.25L0)50k(0.05L0)解得L00.15m15cm，k500N/m.,1,2,3,4,