高中物理必修一3.2 弹力 课件

1、Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 2 2弹力弹力 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 如右图所示，光滑水平面上的球靠在竖直面上静如右图所示，光滑水平面上的球靠在竖直面上静 止，竖直面是否对球产生力的作用？假设竖直面止，竖直面是否对球产生力的作用？假设竖直面 对球产生了力的作用，由力的作用效果可知，球对球产生了力的作用，由力的作用效果

2、可知，球 不会静止，故可判定没有水平弹力产生不会静止，故可判定没有水平弹力产生 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 (2)根据根据物体的运动状态物体的运动状态判断判断 在下图所示的情况中，若在下图所示的情况中，若AC 面和面和AB面对球都有弹力，这面对球都有弹力，这 两个弹力方向分别垂直于两个弹力方向分别垂直于AC 和和AB面，则球所受的力如图面，则球所受的力如图 所示由于所示由于AB面对球的弹力面对球的弹力 F2使球不能静止在原来位置使球不能静止在原来位置 ，与球处于静止状态的实际，与球处于静止状态的实际 情况不相符，故情况不相符，故AB面对球

3、的面对球的 弹力弹力F2不存在不存在 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 二、弹力方向的判断二、弹力方向的判断 弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在 迫使物体发生形变的那个物体上，几种常见情迫使物体发生形变的那个物体上，几种常见情 况如下表：况如下表： 类型类型 方向方向图示图示 接触接触 方式方式 面面 与与 面面 垂直公垂直公 共接触共接触 面面 Network Optimization Expert Team 滕州

4、三中滕州三中 类型类型 方向方向图示图示 接触接触 方式方式 点与面点与面 过点垂过点垂 直于面直于面 点与点点与点 垂直于垂直于 切面切面 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 轻轻 绳绳 沿绳收缩沿绳收缩 方向方向 轻轻 杆杆 可沿杆可沿杆 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 轻轻 杆杆 可不可不 沿杆沿杆 轻轻 弹弹 簧簧 沿弹簧沿弹簧 形变的形变的 反方向反方向 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 判断弹力方向的方法判断弹力方向的方法：先明确两物

5、体之间的接：先明确两物体之间的接 触类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的触类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的 方向方向 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 解析：解析：(1)杆在重力作用下对杆在重力作用下对A、B两处都产两处都产 生挤压作用，故生挤压作用，故A、B两点处对杆有弹力，弹力两点处对杆有弹力，弹力 方向与接触点的平面垂直，如下图方向与接触点的平面垂直，如下图(1)所示所示 (2)球在重力作用下，与绳有沿绳方向的弹力作球在重力作用下，与绳有沿绳方向的

6、弹力作 用，与墙间有垂直墙面的弹力作用，球所受的用，与墙间有垂直墙面的弹力作用，球所受的 弹力如图弹力如图(2)所示所示 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 三、实验：弹力和弹簧伸长的关系三、实验：弹力和弹簧伸长的关系 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 (2)记下弹簧的原长记下弹簧的原长(自然长度自然长度)l0 (3)在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止后，记下在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止后，记下 弹簧的现长弹簧的现长

7、l及弹力及弹力F，算出伸长量，算出伸长量xll0，并，并 改变钩码个数，多次测量数据记录如下：改变钩码个数，多次测量数据记录如下： 数据记录：数据记录：(弹簧原长弹簧原长l0_cm) 1234567 F/N l/cm x/cm Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 下表是某同学为探索弹簧的弹力和伸长的关系所下表是某同学为探索弹簧的弹力和伸长的关系所 测的几组数据测的几组数据. 弹力弹力F/N0.51.01.52.02.5 伸长伸长x/cm2.305.086.899.8012.40 Network Optimization Expert Team 滕

8、州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 思考与讨论思考与讨论 用绳子拉物体时，绳子和物体都会产生形变，致用绳子拉物体时，绳子和物体都会产生形变，致 使绳子对物体产生拉力，同时物体也对绳子产生使绳子对物体产生拉力，同时物体也对绳子产生 拉力试讨论拉力的方向与绳子的方向有什么关拉力试讨论拉力的方向与绳子的方向有什么关 系系 Network Optimization Expe

9、rt Team 滕州三中滕州三中 点拨：点拨：绳子拉物体时，由于绳子发生了微小绳子拉物体时，由于绳子发生了微小 形变而对物体产生了拉力，同时物体发生了微形变而对物体产生了拉力，同时物体发生了微 小形变而对绳子产生了拉力由于绳子的形变小形变而对绳子产生了拉力由于绳子的形变 方向沿绳子的方向，拉力的方向与形变方向相方向沿绳子的方向，拉力的方向与形变方向相 反，故绳子的拉力方向沿着绳子而指向绳子收反，故绳子的拉力方向沿着绳子而指向绳子收 缩的方向缩的方向. Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Te

10、am 滕州三中滕州三中 【思路点拨思路点拨】本题题干中明确要求画出各球或本题题干中明确要求画出各球或 杆受到的弹力，因此在解答此题时要从弹力的画杆受到的弹力，因此在解答此题时要从弹力的画 法以及画弹力时的注意事项入手法以及画弹力时的注意事项入手 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 解析：解析：平面与平面接触，弹力方向垂直于平平面与平面接触，弹力方向垂直于平 面；平面与曲面接触，弹力方向垂直于平面，面；平面与曲面接触，弹力方向垂直于平面， 也垂直于曲面过接触点的切面；曲面与曲面接也垂直于曲面过接触点的切面；曲面与曲面接 触，弹力方向垂直于公切面；点

11、与平面接触，触，弹力方向垂直于公切面；点与平面接触， 弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方 向垂直于曲面过接触点的切面根据不同接触向垂直于曲面过接触点的切面根据不同接触 面上弹力的特点，作图如下图所示：面上弹力的特点，作图如下图所示： Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 【反思总结反思总结】支持力的方向总是垂直于支持支持力的方向总是垂直于支持 面而指向被支持的物体，与使物体发生形变的面而指向被支持的物体，与使物体发生形变

12、的 外力方向相反平面与平面接触，弹力方向垂外力方向相反平面与平面接触，弹力方向垂 直于平面；平面与曲面接触，弹力方向垂直于直于平面；平面与曲面接触，弹力方向垂直于 平面，也垂直于曲面的切线；曲面与曲面接触，平面，也垂直于曲面的切线；曲面与曲面接触， 弹力方向垂直于公切面；点与平面接触，弹力弹力方向垂直于公切面；点与平面接触，弹力 方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂 直于曲面的切面绳子产生的弹力方向总是沿直于曲面的切面绳子产生的弹力方向总是沿 着绳子的收缩方向着绳子的收缩方向 Network Optimization Expert Team 滕州三中

13、滕州三中 【跟踪发散跟踪发散】11：已知下图中的物体：已知下图中的物体(物物 块或球块或球)所受重力为所受重力为G，在各个支持面上均处于，在各个支持面上均处于 静止状态试确定并画出下列各种情况中物体静止状态试确定并画出下列各种情况中物体 受到的弹力方向受到的弹力方向 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 解析：解析：根据产生弹力的两个条件：物体相互根据产生弹力的两个条件：物体相互 接触；物体间有弹性形变，首先判断各种情况接触；物体间有弹性形变，首先判断各种情况 下是否产生弹力、产生几个弹力，然后根据弹下是否产生弹力、产生几个弹力，然后根据弹 力的方

14、向特点，画出各物体所受的弹力情力的方向特点，画出各物体所受的弹力情 况如下图所示况如下图所示 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 答案：答案： Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 解析：解析：同一弹簧劲度系数同一弹簧劲度系数k是不变的，作用力不是不变的，作用力不 同，弹簧的形变量不同，但都遵从胡克定律同，弹簧的形变量不同，但都遵从胡克定律 解法一解法一设弹簧的自然长度为设弹簧的自然长度为l0，由胡克定律有：，由胡克定

15、律有： 当当F110 N，l112 cm时，时，F1k(l1l0) 当当F225 N，l215 cm时，时，F2k(l2l0) Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 答案：答案：10 cm500 N/m Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 【反思总结反思总结】判断弹簧弹力的方向时，要注意判断弹簧弹力的方向时，要注意 弹簧是被拉伸还是被压缩或两者均有可能，计算弹簧是被拉伸还是被压缩或两者均有可能，计算 弹簧弹力大小的方法

16、一般是根据胡克定律，有时弹簧弹力大小的方法一般是根据胡克定律，有时 也根据平衡条件来计算也根据平衡条件来计算 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 【跟踪发散跟踪发散】21：如下图所示，四个完全相：如下图所示，四个完全相 同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小 皆为皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：的拉力作用，而左端的情况各不相同： 中弹簧的左端固定在左墙上；中弹簧的左端受中弹簧的左端固定在左墙上；中弹簧的左端受 大小也为大小也为F的拉力作用；中弹簧的左端拴一小的拉力作用；中弹簧的左端拴一小 物块

17、，物块在光滑的桌面上滑动物块，物块在光滑的桌面上滑动 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 答案：答案：D Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 答案：答案：10 N/m20 N/m Network Optimization Expert Team 滕州三中滕州三中 Netwo