物理教科必修1第2章第三节课件

1、第二章第二章 第三节第三节弹弹 力力南溪一中南溪一中 粟小红粟小红20152015年年9 9月月1919日日物理教科必修1第2章第三节课标定位：课标定位：应用：应用：1. 分析弹力的方向分析弹力的方向 2利用胡克定律进行简单计算利用胡克定律进行简单计算理解：理解：1. 弹力产生的条件弹力产生的条件 2胡克定律胡克定律认识：认识：1. 弹性形变的概念及种类弹性形变的概念及种类 2弹力的概念，判断弹力是否存在的弹力的概念，判断弹力是否存在的 方法方法物理教科必修1第2章第三节一、物体的形变一、物体的形变1形变：物体形变：物体_或或_的变化的变化2 弹 性 形 变 ： 撤 去 外 力 作 用 后 物

2、 体 弹 性 形 变 ： 撤 去 外 力 作 用 后 物 体_的形变的形变弹性限度：能够完全弹性限度：能够完全_的物体的形的物体的形变量的最大限度变量的最大限度3范性形变：撤去外力后物体的形变或多范性形变：撤去外力后物体的形变或多或少仍有保留而不能或少仍有保留而不能_的形变的形变形状形状体积体积能恢复原状能恢复原状复原复原恢复形状恢复形状物理教科必修1第2章第三节二、什么是弹力二、什么是弹力1定义：发生弹性形变的物体由于要定义：发生弹性形变的物体由于要_，对与它接触的物体产生的作用力，对与它接触的物体产生的作用力2方向：与引起形变的作用力的方向方向：与引起形变的作用力的方向_3产生条件：物体间

3、产生条件：物体间_且接触处且接触处_恢复原状恢复原状相反相反直接接触直接接触发生形变发生形变物理教科必修1第2章第三节思考感悟思考感悟相互接触的物体间一定存在弹力作用吗？相互接触的物体间一定存在弹力作用吗？提示：提示：弹力产生的条件有两个：相互接触弹力产生的条件有两个：相互接触和相互挤压，这两个条件必须同时具备才和相互挤压，这两个条件必须同时具备才能产生弹力因此两个相互接触的物体，能产生弹力因此两个相互接触的物体，如果不能判断它们是否相互挤压，则无法如果不能判断它们是否相互挤压，则无法判断它们之间是否一定存在弹力作用判断它们之间是否一定存在弹力作用物理教科必修1第2章第三节三、常见的弹力三、常

4、见的弹力1压力和支持力：方向垂直于物体的压力和支持力：方向垂直于物体的_2绳的拉力：方向沿着绳而指向绳绳的拉力：方向沿着绳而指向绳_的方向的方向3弹力的大小：与弹性形变的大小有关弹力的大小：与弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹力也，弹性形变越大，弹力也_，形变，形变消失，弹力随着消失，弹力随着_4实验探究：弹力与弹簧伸长的关系实验探究：弹力与弹簧伸长的关系接触面接触面收缩收缩越大越大消失消失物理教科必修1第2章第三节(1)实验器材：铁架台、弹簧、实验器材：铁架台、弹簧、坐标纸坐标纸、_、钩码若干、钩码若干(2)实验过程实验过程将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下将弹簧的一端挂在铁架台上，让其

5、自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度，即原长度，即原长如图如图231所示，将已知质量的钩码挂所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测出弹簧的总长在弹簧的下端，在平衡时测出弹簧的总长l并计算钩码的重力并计算钩码的重力F及对应的伸长量及对应的伸长量x，填，填写在记录表格里写在记录表格里毫米刻度尺毫米刻度尺物理教科必修1第2章第三节物理教科必修1第2章第三节12345F/Nl/mx/m(ll0)以弹力以弹力F(大小等于所挂钩码的重力大小等于所挂钩码的重力)为为_坐标，以弹簧的伸长量坐标，以弹簧的伸长量x为为_坐标坐标，用描点法作图连接各点，得出

6、弹力，用描点法作图连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量随弹簧伸长量x变化的图线变化的图线纵纵横横物理教科必修1第2章第三节分析图像得出结论分析图像得出结论(3)胡克定律胡克定律内容：在内容：在_内，弹力和弹簧形变内，弹力和弹簧形变大小大小(伸长或缩短的量伸长或缩短的量)成成_ 公公 _ 式 ：式 ： F k x ， 其 中， 其 中 k 称 为 弹 簧 的称 为 弹 簧 的_，单位是牛顿每米，符号是，单位是牛顿每米，符号是N/m.弹性限度弹性限度正比正比劲度系数劲度系数物理教科必修1第2章第三节核心要点突破核心要点突破一、弹力是否存在的判断方法一、弹力是否存在的判断方法1根据弹力产生的条件来判断，

7、弹力产根据弹力产生的条件来判断，弹力产生的条件有两个：物体间相互接触并且生的条件有两个：物体间相互接触并且发生弹性形变，两个条件必须同时满足发生弹性形变，两个条件必须同时满足才有弹力产生才有弹力产生2对于形变不明显的情况，可用以下两对于形变不明显的情况，可用以下两种方法来判断种方法来判断(1)利用假设法判断利用假设法判断物理教科必修1第2章第三节可假设在该处把与物体接触的另一物体去可假设在该处把与物体接触的另一物体去掉看此物体还能否在原位置保持原来的状掉看此物体还能否在原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，有弹力作用力作用；

8、否则，有弹力作用(2)利用力的作用效果分析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，或使受力物体发生形变或改应的作用效果，或使受力物体发生形变或改变受力物体的运动状态，看物体的受力是否变受力物体的运动状态，看物体的受力是否与物体的运动状态相符合，从而确定物体所与物体的运动状态相符合，从而确定物体所受弹力的有无受弹力的有无物理教科必修1第2章第三节特别提醒：特别提醒：相互接触是产生弹力的首要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弹力，只有两个

9、物体接触并产生弹性形变时，两物体间才有弹力产生变时，两物体间才有弹力产生物理教科必修1第2章第三节即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.下面关于弹力的说法中正确的是下面关于弹力的说法中正确的是()A两物体直接接触就一定有弹力作用两物体直接接触就一定有弹力作用B不直接接触的物体间一定没有弹力作用不直接接触的物体间一定没有弹力作用C直接接触的物体之间发生了弹性形变就直接接触的物体之间发生了弹性形变就一定有弹力产生一定有弹力产生D只要物体发生弹性形变就一定有弹力产只要物体发生弹性形变就一定有弹力产生生答案：答案：BC物理教科必修1第2章第三节 判断图判断图235甲、乙、丙中小球

10、是否甲、乙、丙中小球是否受到弹力作用，若受到弹力，请指出其施力受到弹力作用，若受到弹力，请指出其施力物体物体图图235物理教科必修1第2章第三节【思路点拨思路点拨】从弹力的产生条件和效果分析从弹力的产生条件和效果分析【精讲精析精讲精析】用用“消除法消除法”来判断小球是否受来判断小球是否受斜面的弹力，若将三个图中的斜面去掉，则甲图斜面的弹力，若将三个图中的斜面去掉，则甲图中小球无法在原位置静止，乙和丙两图中小球仍中小球无法在原位置静止，乙和丙两图中小球仍静止，甲图中小球受到斜面的弹力，施力物体是静止，甲图中小球受到斜面的弹力，施力物体是斜面，同时受细绳的弹力，施力物体是细绳；乙斜面，同时受细绳的

11、弹力，施力物体是细绳；乙图中小球只受到细绳的弹力，不受斜面的弹力；图中小球只受到细绳的弹力，不受斜面的弹力；丙图中小球只受水平面的弹力，不受斜面的弹力丙图中小球只受水平面的弹力，不受斜面的弹力物理教科必修1第2章第三节【答案答案】甲图中小球受到绳的拉力和斜面甲图中小球受到绳的拉力和斜面的支持力；乙图中小球受到绳的拉力；丙图的支持力；乙图中小球受到绳的拉力；丙图中小球受到水平面的支持力中小球受到水平面的支持力【方法总结方法总结】在处理弹力问题时，判断接在处理弹力问题时，判断接触面间是否挤压触面间是否挤压(或拉伸或拉伸)是判断弹力有无的是判断弹力有无的重要方法一般地，判断接触面间是否存在重要方法一

12、般地，判断接触面间是否存在挤压挤压(或拉伸或拉伸)的条件，也经常采用的条件，也经常采用“假设法假设法”，即如果物体间有挤压，即如果物体间有挤压(或拉伸或拉伸)，则受到，则受到某一弹力，当受到这一弹力后物体能否处于某一弹力，当受到这一弹力后物体能否处于当时的状态，如果不能，则此弹力不存在当时的状态，如果不能，则此弹力不存在物理教科必修1第2章第三节变式训练变式训练1在图在图236中，中，A、B两球间两球间一定有弹力作用的是一定有弹力作用的是()图图236物理教科必修1第2章第三节解析：解析：选选B.在具体判断有没有挤压时，我们在具体判断有没有挤压时，我们用用“拿去法拿去法”进行判断，在进行判断，

13、在A中，若拿去中，若拿去A球，则球，则B球静止不动，故球静止不动，故A、B间没有挤压，间没有挤压，故故A、B间没有弹力在间没有弹力在B中，若拿去中，若拿去A球，球，则则B球向左动，故球向左动，故A、B间存在相互挤压，存间存在相互挤压，存在弹力在在弹力在C中，若拿去中，若拿去A球，则球，则B球静止，球静止，故故A、B间没有挤压，没有弹力在间没有挤压，没有弹力在D中，若中，若拿去拿去A球及容器壁，则球及容器壁，则B球向右动，故球向右动，故B对容对容器右壁有挤压，而对器右壁有挤压，而对A球没有挤压，球没有挤压，A、B间间没有弹力没有弹力物理教科必修1第2章第三节二、弹力方向的确定二、弹力方向的确定弹

14、力的方向与施力物体形变方向相反，作弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在受力物体上，几种常见情况如下表：用在受力物体上，几种常见情况如下表：物理教科必修1第2章第三节类型类型方向方向图示图示接触接触方式方式面与面面与面垂直公共接触面垂直公共接触面点与面点与面过点垂直于面过点垂直于面点与点点与点垂直于切面垂直于切面物理教科必修1第2章第三节类型类型方向方向图示图示轻绳轻绳沿绳收缩方向沿绳收缩方向轻杆轻杆可沿杆可沿杆可不沿杆可不沿杆轻弹簧轻弹簧沿弹簧形变的反方向沿弹簧形变的反方向物理教科必修1第2章第三节特别提醒：特别提醒：判断弹力方向的方法是：先判断弹力方向的方法是：先明确两物体之间作用的类型

15、，再根据各明确两物体之间作用的类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向种类型的特点来判断弹力的方向物理教科必修1第2章第三节即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.如图如图232球球A在斜面上，被竖直挡板挡在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，所受的弹力，以下说法正确的是以下说法正确的是()图图232物理教科必修1第2章第三节AA物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂 直斜面向上直斜面向上BA物体受两个弹力作用，一个水平向左，物体受两个弹力作用，一个水平向左， 一个垂直斜面向下一个垂直斜面向下CA

16、物体受两个弹力作用，一个水平向右，物体受两个弹力作用，一个水平向右， 一个垂直斜面向上一个垂直斜面向上DA物体受三个弹力作用，一个水平向右，物体受三个弹力作用，一个水平向右， 一个垂直斜面向上，一个竖直向下一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析：解析：选选C.球球A受重力竖直向下，与竖直挡板受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压斜面给它一个支持力，垂和斜面都有挤压斜面给它一个支持力，垂直斜面向上；挡板给它一个支持力，水平向直斜面向上；挡板给它一个支持力，水平向右，故选项右，故选项C正确正确物理教科必修1第2章第三节 在图在图237所示图中画出物体所示图中画出物体P受到受到的各接触点或面对它的弹力

17、的示意图，其中的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体甲、乙、丙中物体P处于静止状态，丁中物处于静止状态，丁中物体体P(即球即球)在水平面上匀速滚动在水平面上匀速滚动图图237物理教科必修1第2章第三节【思路点拨思路点拨】判断弹力方向应把握以下三判断弹力方向应把握以下三种情况：种情况：(1)当面当面(或曲面或曲面)接触，弹力垂直于面接触，弹力垂直于面(2)绳上弹力沿绳并指向绳收缩方向绳上弹力沿绳并指向绳收缩方向(3)与球面接触的弹力方向延长线或反向延与球面接触的弹力方向延长线或反向延长线过球心长线过球心物理教科必修1第2章第三节【精讲精析精讲精析】甲属于绳的拉力，应沿绳甲属于绳的

18、拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中上；乙中A点属于点与球面相接触，弹力点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，必过球心应垂直于球面的切面斜向上，必过球心O，B点属于点与杆相接触，弹力应垂直于点属于点与杆相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上；丙中球面的切面斜向上；丙中A、B两点都是球两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以必过球心，所以A处弹力方向水平向右，处弹力方向水平向右，B处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中小球；丁中小球P

19、不管运动与否，都是属于平不管运动与否，都是属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即竖直向上过球心，即竖直向上物理教科必修1第2章第三节它们所受弹力的示意图如图它们所受弹力的示意图如图238所示所示图图238【答案答案】见精讲精析见精讲精析物理教科必修1第2章第三节三、弹力大小的计算三、弹力大小的计算1弹簧的弹力弹簧的弹力(1)应用胡克定律应用胡克定律Fkx求解求解其中其中x为弹簧的形变量为弹簧的形变量(可能为伸长量，也可能为伸长量，也可能为缩短量可能为缩短量)，k为弹簧的劲度系数，只为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长与弹簧本

20、身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定度、粗细、匝数等因素决定(2)弹力与弹簧伸长量的关系可用弹力与弹簧伸长量的关系可用Fx图像图像表示，如图表示，如图233，图线的斜率即为弹，图线的斜率即为弹簧的劲度系数簧的劲度系数物理教科必修1第2章第三节图图233物理教科必修1第2章第三节(3)弹簧上弹力的变化量弹簧上弹力的变化量F与形变量的变与形变量的变化量也成正比关系，即化量也成正比关系，即Fkx.2除弹簧这样的弹性体之外的弹力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循的物理规律求解比

21、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绳的拉力大小等于物体重力的大小物理教科必修1第2章第三节即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3.如图如图234所示，一劲度系数为所示，一劲度系数为k、原长、原长为为l0的轻弹簧，上端固定在天花板上，下端的轻弹簧，上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为悬挂一个质量为m的小球，小球处于静止状的小球，小球处于静止状态弹簧的形变在弹性限度内已知重力加态弹簧的形变在弹性限度内已知重力加速度为速度为g.下列判断正确的是下列判断正确的是()物理教科必修1第2章第三节图图234物理教科必修1第2章第三节物理教科必修1第2章第三节 如图如图239所示，两木块质量分别为所示，两木块质量分别为m1和和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和和k2，上面木块压在上面的弹簧上，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接但不拴接)，整个系统处于平衡状态试求两弹簧的压缩整个系统处