物理必修ⅰ人教新课标弹力课件

1、第三章第三章 相互作用相互作用第二节弹力第二节弹力 1知道什么是形变和弹性形变 2知道弹力的概念及产生条件 3知道压力、拉力、支持力都是弹力，正确分析弹力的方向 4知道弹力大小的决定因素，掌握胡克定律 一、弹性形变和弹力 1接触力 (1)定义：相互接触的物体间产生的相互作用力如拉力、压力、支持力、摩擦力等 (2)分类：按性质可分为 和摩擦力两类 2形变和弹性形变 (1)形变：物体在力的作用下 或 的改变 (2)弹性形变：有些物体在形变后 的形变弹力弹力形状形状体积体积能够恢复原状能够恢复原状 3弹力的定义、产生条件及弹性限度 (1)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

2、 (2)产生条件：物体间 和接触处 (3)弹性限度：能够完全恢复原来形状的物体的形变量的 恢复原状恢复原状相互接触相互接触发生弹性形变发生弹性形变最大限度最大限度 相互接触的物体间一定存在弹力作用吗？ 提示：弹力产生的条件有两个：相互接触和弹性形变，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，如果不能判断它们是否发生形变，则无法判断它们之间是否一定存在弹力作用 二、几种弹力的方向 弹力的方向总是与物体形变的方向 1压力的方向垂直于支持面而指向 的物体 2支持力的方向垂直于支持面而指向 的物体 3绳拉力的方向沿绳指向绳 的方向 4轻杆的弹力不一定沿杆，要具体情况具体分析相反相反被压

3、被压被支撑被支撑收缩收缩 注意：绳的弹力一定沿着绳，轻杆的弹力可能沿着杆，也可能不沿着杆 三、胡克定律 1内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的伸长(或压缩)量x成 2表达式：F . 3劲度系数：公式中的比例系数k，单位是 . 正比正比kxN/m 一、弹力有无的判断 相互接触的物体不一定发生形变，因此不一定产生弹力那么如何判断有无弹力呢，通常有以下几种方法 1利用假设法判断 要判断物体在某一接触面处是否受到弹力作用，可假设在该处将与物体接触的另一物体去掉，看物体在该位置是否保持原来的状态，从而判断物体在该处是否受到弹力作用 例如：如图所示，一球放在光滑水平面AC上，并和光滑面AB接触，

4、球静止，分析球所受的弹力假设去掉AB面，则球仍保持原来的静止状态，可判断出在球与AB面的接触处没有弹力；假设去掉AC面，则球将向下运动，故在与AC面的接触处球受到弹力，其方向垂直于AC面竖直向上 2利用力的作用效果分析 如图所示，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？假设竖直面对球产生了力的作用，由力的作用效果可知，球不会静止，故可判定竖直面对球没有产生作用力 二、弹力方向的判断类型方向图示接触方式面与面垂直公共接触面点与面过点垂直于面点与点垂直于切面类型方向图示轻绳沿绳收缩方向轻杆可沿杆可不沿杆轻弹簧沿弹簧形变的反方向 注意：(1)受力物体受到弹力作用，是施力物体形变

5、引起的，因此受力物体受到的弹力方向与施力物体形变的方向相反 (2)分析弹力方向时，要先明确弹力作用的类型，然后再根据其特点判断弹力的方向 三、对胡克定律的进一步理解 1胡克定律的成立条件：弹簧的形变必须在弹性限度内 2弹簧的劲度系数k：它表示了弹簧固有的力学性质，大小由弹簧本身的物理条件，如材料、长度、截面积等决定 3弹簧的形变量x，是指弹簧的伸长量或缩短量，而不是弹簧的长度 4弹力与弹簧伸长量的关系可用Fx图象表示，如图所示，图线的倾斜程度即为弹簧的劲度系数 5弹簧上弹力的变化量F与形变量的变化量也成正比关系，即Fkx. 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

6、；计算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 在下列各图所示的情景中，两个物体a、b(a、b均处于静止状态，接触面光滑)间一定有弹力的是() 弹力有无的判断 解析：A选项中，a、b间如果存在弹力，则b给a的弹力水平向左，a将向左运动，显然与题设要求不符；或者假设拿掉任意一个物体，另一个没有变化，则判断两者之间没有弹力，故A选项中a、b间无弹力作用；同理，对于C选项可以判断出a、b间没有弹力；对于D选项，也可以假设a、b间有弹力，则a(斜面)对b的弹力将垂直于斜面向上，因此，b的合外力不为零，b受到向左的力的作用，即b不可能处于静止状态，故a、b间无弹力作用；B选项，假设

7、拿掉任意一个物体，则另一个的状态将要发生变化，故a、b间一定存在弹力 答案：B 【题后总结】本题通过假设法来判断弹力是否存在，可以假设有弹力、也可以假设无弹力，还可以假设拿掉其中的一个相接触的物体，然后根据假设，分析物体的状态变化情况，从而作出判断 【针对训练】 1.如图所示，用细绳AO和BO将一小球悬挂，小球静止，其中AO水平BO竖直则小球受力个数为() A1个 B2个 C3个D4个 解析：小球受重力，OB绳拉力，若AO绳有拉力则小球不能静止所以小球受2个力 答案：B 在如图所示图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态，丁中物体P(即球)在水平面

8、上匀速滚动 弹力方向的确定 解析：甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中A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O，B点属于点与面相接触，弹力应垂直于杆面斜向上；丙中A、B两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A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；丁中小球P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，且过球心，即向上 它们所受弹力的示意图如图所示 答案：见解析 【题后总结】判断弹力方向应把握以下三种情况： (1)当面与面(或曲面)接触，弹力垂直于面 (2)绳上弹力沿绳并指向绳收缩方向

9、(3)与球面接触的弹力方向延长线或反向延长线过球心 【针对训练】 2.画出图中甲和乙所示的棒和球所受的弹力的方向其中O为球心 解析：压力或支持力的方向垂直于接触面指向受力物体，所以甲、乙两物体所受弹力如图所示 答案：见解析 一根轻弹簧在10 N的拉力的作用下，长度由原来的5 cm伸长为6 cm.那么当这根弹簧长度为4.2 cm时，受到的压力有多大？弹簧的劲度系数为多大？ 胡克定律的应用 当压力为F2时，弹簧被压缩到l24.2 cm 42102 m. 根据胡克定律F2kx2k(l0l2) 1103(54.2)102 N8 N， 即压力为8 N. 弹簧的劲度系数为1103 N/m. 答案：8 N1

10、103 N/m 【针对训练】 3.一轻弹簧上端固定，下端悬挂重物，在弹性限度内，悬挂15 N 重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长 L0和劲度系数 k 分别为() AL00.02 mk500 N/m BL00.10 mk500 N/m CL00.02 mk250 N/m DL00.10 mk250 N/m 解析：由 Fkx 可得 15k(0.16L0)和20k(0.18L0)联立得 L00.10 m，k250 N/m，D 对 答案：D 误区：分析弹力时不结合物体运动状态或产生条件，只看接触物体导致错误 【典型例题】 用两轻绳AC、AB将一小球悬挂，如图所示，其中AB竖直，AC与竖直方向成角，则关于AC、AB绳对小球的拉力，下列分析正确的是() AAB与AC绳均对小球产生拉力 BAB绳对小球有拉力，AC绳对小球无拉力 CAC绳对小球有拉力，