高中物理人教版 (新课标)必修12 弹力复习课件ppt

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修12 弹力复习课件ppt，共43页。PPT课件主要包含了自学教材，恢复原状，重点诠释，答案D，支持力，劲度系数，图3－2－1，图3－2－2，图3－2－3，［借题发挥］等内容，欢迎下载使用。
1．物体形状或体积的变化叫形变，发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。2．弹力产生的条件：
(1)两物体相互接触；(2)接触面之间发生弹性形变。3．压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面；绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。4．弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
1．形变 物体在力的作用下 或 发生改变。 2．弹性形变 有些物体在形变后撤去作用力时能够 ，这种形变叫做弹性形变。 3．弹力 发生形变的物体由于要 ，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。
4．弹性限度 如果物体的形变过大，超过一定限度，撤去作用力后物体不能完全 ，这个限度叫做弹性限度。 5．弹力产生的两个条件 (1)物体间相互 ； (2)在接触面上发生 。
1．弹力的成因 相互接触的物体间不一定存在弹力，只有当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，才在接触位置对与它接触的物体产生弹力。所以弹力产生的直接原因是由施力物体发生形变引起的。 2．弹力产生的过程
3．弹力有无的判断方法 (1)直接法：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断：①物体间相互接触；②发生弹性形变。两个条件必须同时满足才有弹力产生。 (2)利用假设法判断：要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用，可假设将在此处与物体接触的物体去掉，看物体是否在该位置保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用；否则有弹力作用。
(3)根据物体的运动状态判断：看除了要研究的弹力外，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律)，若满足，则无弹力存在；若不满足，则有弹力存在。 (4)利用力的作用效果分析：如果相互接触的物体间存在弹力，则必有相应的作用效果，或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态，可利用作用效果确定弹力的有无。
1．关于弹力产生的条件，下列说法正确的是(　　)A．相互接触的物体间一定有弹力B．发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用C．先有弹性形变，后有弹力D．不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用解析：相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形变时，两物体间才有弹力产生。综上所述，只有D项正确。
1．常见弹力平时所说的 、 和拉力等都是弹力。2．弹力的方向(1)压力和支持力的方向 于物体的接触面。(2)绳的拉力沿着绳而指向绳 的方向。
发生弹性形变的物体，由于恢复原状产生弹力，所以弹力的方向由施力物体的形变的方向决定，弹力的方向总与施力物体形变的方向相反。几种常见弹力的方向如下表：
[特别提醒] (1)一个物体对另一物体的作用力不一定垂直于接触面，但一个物体对另一物体的支持力一定垂直于接触面。 (2)轻杆的弹力方向较为复杂，一般根据物体的运动状态结合平衡条件确定轻杆的弹力方向。
2．关于弹力的方向，下列说法中不正确的是 (　　)A．放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向 上的B．放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是垂直斜面向上的C．将物体用绳吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D．物体间相互挤压时，弹力的方向垂直接触面指向受力物体
解析：物体间相互挤压时，物体受到的弹力方向垂直于接触面而指向受力物体，D对；放在水平桌面上的物体受到弹力方向竖直向上，A对；放在斜面上的物体受到弹力方向垂直于斜面向上，B对；吊在天花板上的物体受到绳竖直向上的拉力，而绳受到拉力是竖直向下的，故C错。答案：C
1．内容 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成 。 2．公式 F＝ ，其中k为弹簧的 ，单位：牛顿每米，符号N/m。
1．弹簧的弹力 (1)应用胡克定律F＝kx求解。 其中x为弹簧的形变量(可能为伸长量l－l0，也可能为缩短量l0－l)；k为弹簧的劲度系数，k只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、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。
(2)弹力与弹簧伸长量的关系可用F－x图像表示，如图3－2－1所示，图线的斜率即为弹簧的劲度系数。 (3)由于F1＝kx1，F2＝kx2，故ΔF＝F2－F1＝kx2－kx1＝k(x2－x1)＝kΔx，因此，弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量也成正比关系，即ΔF＝kΔx。
2．弹力的计算 除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解。比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力和重力作用。根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体重力的大小。
3．如图3－2－2所示，两只同样的弹簧秤每只自重0.1 N，下端的挂钩重力忽略不计，甲“正挂”、乙“倒挂”，在乙的下方挂上重0.2 N的砝码，则甲、乙弹簧秤的读数分别为 (　　)A．0.2 N,0.3 N　　　　　B．0.3 N,0.2 NC．0.3 N,0.3 N D．0.4 N,0.3 N
解析：甲弹簧秤的读数应等于乙的重力和砝码的重力之和。乙弹簧秤的读数等于它自身的重力和砝码的重力之和，二者读数相等，都为0.3 N。答案：C
[例1]　试分析如图3－2－3中球是否受弹力作用，若受弹力，试指出其施力物体。
[思路点拨]　判断弹力的有无可采用假设法：假设把与物体接触的面或点去掉，看物体还能否在原位置上保持原来的状态，从而判断该物体是否受弹力作用。
[解析]　采用假设法可判定：(1)图中球受到绳的拉力、竖直墙壁的弹力；(2)图中球受到绳的拉力；(3)图中球受到绳的拉力；(4)图中球受到绳的拉力、斜面的支持力；(5)图中球受到水平面的支持力；(6)图中球受到斜面的支持力、竖直挡板的弹力。 [答案]　见解析
相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形变时，两物体间才有弹力产生。
1．如图3－2－4所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有(　　)A．1个　　　　　　　B．2个C．3个 D．4个
解析：假设绳1对球有作用力，该作用力的方向斜向左上方，另外，球在竖直方向上受重力和绳2的拉力，在这三个力的作用下球不可能保持平衡而静止，所以绳1不可能对球施加拉力，则选项B正确。答案：B
[例2]　在半球形光滑容器内，放置一细杆，如图3－2－5所示，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，则容器上A、B两点对细杆m的作用力的方向分别为 (　　) A．均竖直向上 B．均指向球心 C．A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上 D．A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力垂直于细杆向上
[思路点拨]　判断弹力方向的方法是：先明确两物体之间弹力的作用类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向。 [解析]　支持力、压力的方向垂直于接触面或其切面。在A点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直于该处球面的切面，指向球心，而在B点，容器的边缘跟杆的侧面接触，该处的支持力应垂直于杆向上，选项D正确。 [答案]　D
判断弹力方向的步骤(1)确定物体之间弹力作用的类型；(2)确定产生弹力的物体；(3)找出使物体发生形变的外力方向；(4)确定物体形变的方向；(5)确定物体产生的弹力方向。
2．画出图3－2－6中物体所受弹力的示意图，题图中各接触面均光滑，各物体均静止。
解析：绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中物块与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接触面指向被支持的物体；图乙中球面与球面接触，支持力的方向沿两球心的连线指向小球。
[例3]　一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下，长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm。那么 (1)当这根弹簧长度为4.20 cm时，受到的压力有多大？弹簧的劲度系数为多大？ (2)当弹簧受到15 N的拉力时，弹簧的长度是多少？ [审题指导]　解答此题应注意以下三点： (1)弹簧的形变量是指弹簧相对原长的变化量。 (2)当弹簧相对原长伸长时有x＝l1－l0。 (3)当弹簧相对原长缩短时有x＝l0－l2。
[答案]　(1)8.0 N　1.00×103 N/m　(2)6.5 cm
在应用胡克定律时一定要分清弹簧的长度l，弹簧的原长l0以及弹簧的形变量x三个量之间的关系，正确地应用定律公式。
3．在水平桌面上一根弹簧在弹性限度内，对其施加30 N的拉力时，其长度为20 cm，对其施加30 N压力时，其长为14 cm，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数。解析：设弹簧的自然长度为l0，劲度系数为k。根据F＝kx，x为弹簧伸长(或缩短)的长度，由此得：30＝k(0.2－l0)①30＝k(l0－0.14)②由①②得：l0＝17 cm，k＝1000 N/m答案：17 cm　1000 N/m
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