高中物理人教版 (新课标)必修1第三章 相互作用2 弹力图文ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修1第三章 相互作用2 弹力图文ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了弹性形变，弹性限度，F＝kx，劲度系数，答案如图所示，答案C等内容，欢迎下载使用。
目标导航1.知道形变的概念和显示微小形变的方法．2．知道弹力产生的条件及掌握弹力方向和有无的判断方法．(重点＋难点)3．了解弹力和形变的关系，并能用胡克定律计算弹力．(重点)
一、形变与弹力1．形变：物体的______或_____的改变，叫做形变，任何物体即使受到很小的力，都会发生______．2．弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，物体能恢复原状的形变．
范性形变：物体不能恢复原状的形变．弹性限度：发生弹性形变的物体的形变有一个限度,超过这个限度物体就不能恢复原状,这个限度叫做弹性限度．3．弹力(1)定义：发生__________的物体，由于要恢复原状，就会对跟它______使它发生形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．(2)产生条件:①____；②物体发生________.
想一想1．把一个玻璃瓶装满水，瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上，如图所示，用手按压玻璃瓶，细管中的水就上升，这说明什么问题？提示：说明按压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，容积减小，水被挤压上升．
二、胡克定律1．内容：在_________内，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．数学表达式：_______，其中k叫做弹簧的_________，其单位是______.
想一想2．到实验室借一个弹簧测力计，弹簧测力计能测物体重力，想一想其原理是什么？提示：由二力平衡和胡克定律知，重力作用下，弹簧秤被拉长，弹力等于重力．
三、弹力的方向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．四、多种多样的形变形变的种类：形变一般包括_____形变、____形变、_____形变、_____形变、_____形变.
要点一　物体间弹力有无的判断学案导引1．只要两物体接触就一定有弹力吗？只有形变呢？2．弹力产生的条件是什么？如何判断两物体间弹力的有无？
如图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在AB上，D物体悬挂在线的下端时绳恰好竖直，且与斜面接触．若接触面均光滑，下列说法中正确的是(　　)A．A对B的弹力方向水平向右B．C对地面的压力大小等于C的重力
C．D对斜面没有压力作用D．斜面对D的支持力垂直斜面向上【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．
【精讲精析】　A和B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错误：C对A、B产生向下的压力作用，对地面并不产生压力，选项B错误；如果撤去斜面，D物体仍然静止，处于原来的状态，所以D与斜面之间没有弹力作用，选项C正确，D错误．【答案】　C
【规律总结】　判断有无弹力的步骤：(1)明确研究对象，明确接触情况；(2)假设将与物体相接触的物体去掉，分析研究对象是否还能在该位置保持原来的状态；(3)若研究对象不能保持原来的状态，说明该处有弹力，反之，就没有弹力．
变式训练1．在甲、乙两图中，A、B之间一定有弹力的是________图解析：乙图中，A、B两物体虽然接触但没有弹力，而甲图中，A、B之间一定有弹力，这是因为如果去掉其中的一个小球，另外一个小球的状态一定变化．答案：甲
要点二　弹力方向的判断学案导引1．两物体之间是点和面相接触时，弹力的方向如何确定？2．两个相互接触的球面之间存在弹力时，弹力方向一定沿两球心的连线吗？3．绳的弹力方向沿绳收缩的方向，杆的弹力方向一定沿着杆的方向吗？
(1)弹力的方向：与使物体发生形变的外力方向相反，即与物体形变的方向相反，与接触面垂直．支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体；绳的拉力的方向是沿着绳收缩的方向，接触面是平面的，弹力(压力或支持力)垂直于平面，接触面是曲面的，弹力垂直于曲面该处的切平面．
(2)弹力方向的确定方法：弹力的方向与接触面(截面)垂直，与形变方向(即产生形变的外力方向)相反．
2．几种常见弹力方向的对比
特别提醒：要注意的是绳子这类柔软的物体只能产生拉力，方向沿绳子指向绳子收缩的方向；对于轻杆则不同，轻杆既能产生拉力也能产生压力，并且方向不一定沿着杆的方向．
画出图甲(G为重心)、乙、丙、丁中球与杆所受到的弹力示意图．
【思路点拨】　解此题关键有两点：(1)判断两物体间有无弹力．(2)根据接触方式或物体的特点判断弹力的方向．
【精讲精析】　(1)接触面处的弹力垂直于接触面，绳子弹力沿绳子收缩方向，所以甲、乙两图的受力如图．(2)丙图中有两个接触面，很显然下面的接触面有向上的弹力，如果左边接触面有弹力，则弹力必水平向右，画出示意图如图丙a所示，所以物体将会运动，这与题意矛盾，因此左接触面没有弹力，如图丙b所示．
(3)对丁图如果我们剪断水平绳子，球不会开始运动，说明水平绳子对球没有施加作用(弹力)．
【答案】　见精讲精析【规律总结】　弹力方向的判断步骤：(1)确定物体之间作用的类型；(2)确定产生弹力的物体；(3)找出使该物体发生形变的外力方向；(4)确定物体产生的弹力方向．
变式训练2．画出图中物体A受到的弹力．
解析：弹力的方向总与接触面垂直．甲中是两平面接触，所以A受的弹力(支持力)与接触面垂直而指向被支持的物体；乙中是两球面接触，与接触面垂直的方向可以由两球心的连线(或球心与切点的连线)方向确定；丙中A球左侧受弹力，方向与竖直墙壁垂直．右下方属于点点接触，由球心与接触点连线方向确定作用力所在直线．
要点三　探究胡克定律学案导引1．弹簧弹力的大小与什么因素有关？满足什么关系？2．弹簧的劲度系数与弹簧的弹力成正比，与弹簧的伸长量成反比吗？
1.探究弹簧伸长量与弹力的关系(1)实验器材：铁架台、下端带挂钩的弹簧、钩码若干、刻度尺等．如图所示．
(2)实验步骤：在弹簧挂钩上挂钩码，测量并在表中记下弹簧的伸长量；然后不断增加钩码,记下增加一个钩码对应的弹簧的伸长量．(3)测量数据：弹簧总伸长量x/m.在坐标系上作出F－x实验图像．
(4)实验结果：弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系图像，如图所示，由图可知，弹力F与弹簧伸长量x成正比．
2．关于胡克定律应注意以下四点(1)成立条件：在弹性限度内．(2)弹簧的形变量x：弹簧伸长(或缩短)的长度,不是弹簧的原长．(3)劲度系数k：反映了弹簧的“软”、“硬”程度，由弹簧本身的性质决定．(4)推论式：ΔF＝kΔx，式中ΔF、Δx分别表示弹力的变化量和形变的变化量．
下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据：(1)请你在图中的坐标线上作出F－x图像．(2)写出曲线所代表的函数．(x用m作单位)
(3)解释函数表达式中常数的物理意义．【思路点拨】　根据已有的数据选好坐标轴、每个格所代表的物理量多少，是作好图像的关键．
【精讲精析】　(1)将x轴每一小格取为1 cm，y轴每一小格取为0.25 N，将各点描到坐标纸上，并连成直线，如图所示．(2)由图像得：F＝20x.(3)函数表达式中的常数：表示使弹簧伸长(或压缩)1 m所需的拉力(或压力)为20 N.
【答案】　见精讲精析【规律总结】　在物理学中经常用图像处理物理问题，应用图像的好处是：直观、方便.应用图像处理问题，要注意：(1)图像斜率的意义(或曲线切线斜率的意义)；(2)图像与纵轴、横轴交点的物理意义．
变式训练3．某同学在做“研究弹簧的伸长量与弹力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)
由图可知该弹簧的自然长度为________cm；该弹簧的劲度系数为________N/m.答案：10　50
胡克定律的应用[经典案例]　一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为(　　)
【审题指导】　解此题要注意题中的l1、l2是弹簧的长度，计算时，设出原长计算形变量是关键．