2020-2021学年2 弹力教课内容课件ppt

这是一份2020-2021学年2 弹力教课内容课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了恢复原状，弹性形变，弹力产生的过程，弹性限度，劲度系数，图3－2－1，答案C，垂直于，图3－2－2，答案见解析等内容，欢迎下载使用。
1. 物体在外力作用下发生的形变。 分为弹性形变和范性形变。2．弹力发生在两个相互接触且发 生弹性形变的物体间，其大小 由弹性形变的程度决定，其方 向跟物体的形变方向相反。3．弹簧弹力的大小，由胡克定律 F＝kx 进行计算。
[自学教材] 1．形变 (1)弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，物体能 的形变。 (2)范性形变：外力撤去后，物体不能 的形变。
[重点诠释] 1．弹力产生的成因 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，才在接触位置对迫使它发生形变的物体产生力的作用。
3．弹力有无的判断方法 (1)直接判断：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，可假设与该物体接触的另一物体不存在，看物体是否仍保持原来的状态，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。
1．下列关于弹力的说法中正确的是 (　　)A．直接接触的两个物体间必然有弹力存在B．不接触的物体间也可能存在弹力C．只要物体发生形变就一定有弹力D．在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力
解析：弹力产生的两个条件(1)两物体接触，(2)发生弹性形变，两个条件必须同时具备，所以，D 正确，A、B、C 错误。答案：D
[自学教材] 1．弹性限度 当弹性形变超过一定限度时，撤去作用后，物体不能完全恢复 的限度。
2．胡克定律 (1)内容：在 内，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。 (2)数学表达式：F＝kx。其中 k 叫做弹簧的 ，其单位是 。它反映了弹簧的一种 性质。
[重点诠释] 1．对胡克定律的理解 (1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内。 (2)x 是弹簧的形变量，不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度。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、匝数等因素决定的。
(3) 弹力与弹簧伸长量的关系可用 F－x 图像表示，如图 3－2－1，图线的斜率即为弹簧的劲度系数。 (4)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＝Δkx。
2．弹力的大小 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。
[自学教材] (1)压力(支持力)的方向一定 接触面指向被压(被支持)的物体。 (2)绳索的弹力方向一定沿着 而指向绳索 的方向。
[重点诠释] 1．弹力的方向 弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反，与受力物体发生弹性形变的方向相反。
3．作出图 3－2－2 中各物体受到各接触面作用的弹力示意图。
解析：分析此类问题的关键是确定接触面，对于点—面接触、面—面接触类问题容易确定，这里出现的面即为接触面，对于点—点接触，过接触点的两个物体的公切面即为接触面。各物体所受弹力如图所示。
[例1]　在图3－2－3中，A、B 之间一定有弹力的是(　　)
[思路点拨]　物体接触并产生弹性形变时，就能产生弹力的作用；无法直接判断有无形变时，可用假设法。
[解析]　A、C 选项中，两球接触但没有相互挤压，所以 A 和 B 之间不产生弹力作用，选项 A、C 错误；B 选项中，若把 B 球撤掉，A 球将不能保持原来静止的状态，故两球间存在弹力，B 选项正确；D 选项中，若把斜面 B 撤除，小球 A 仍会静止在原来的状态，故小球与斜面间无弹力，D 选项错误。 [答案]　B
[借题发挥] 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，球 A、球 D分别与斜面 B 和物体 E 靠在一起，C 为光滑水平面。试判定 A 与 B、D 与 E 之间是否存在弹力的作用。
解析：若小心地将 B 或 E 向左移去，球 A 或 D 仍保持静止，可见 A、D 的静止与 B、E 是否紧贴着无关，即使紧贴着彼此间也没有产生形变，故 A 与 B、D 与 E 之间显然无弹力的作用。答案：A 与 B、D 与 E 之间无弹力的作用
[例2]　在半球形光滑容器内放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为 A、B 两点，如图3－2－5所示，容器上 A、B 两点对细杆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]　先明确两物体间弹力的作用类型，再根据各种类型的特点判断弹力的方向。
[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；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，D 正确，A、B、C 错误。 [答案]　D
[借题发挥]确定弹力方向的方法：(1)若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面；(2)若接触面之一为球面，则弹力一定过球心；(3)若接触面之一为曲面，则弹力一定垂直于过接触点的切面；(4)若接触处之一为一直线，则弹力一定垂直于该直线
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，图甲中物体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。 答案：见解析
[例3]　如图 3－2－7 所示，两根相同的轻弹簧 S1、S2，劲度系数皆为 k＝4×102 N/m，悬挂重物的质量分别为 m1＝2 kg 和 m2＝4 kg。若不计弹簧质量，取 g＝10 N/kg，则平衡时弹簧 S1、S2 的伸长量分别是多少？
[思路点拨]　分别对 m2 和整体进行分析，由二力平衡的条件得到弹簧的弹力大小，然后由胡克定律求解两弹簧的伸长量。
[答案]　15 cm　10 cm
[借题发挥] 有关弹簧形变量大小的计算问题，应以弹力的受力物体为研究对象，进行全面的受力分析，由物体所受其他力的大小求出弹力大小，最后依据胡克定律求出弹簧的形变量大小。
如果将例题中的重物 m1、m2及弹簧按如图3－2－8所示连接在地面上，当重物都静止时，弹簧 S1、S2 的压缩量分别是多少？