3.1 弹力 优秀课件(共32张PPT)

1、3.2 弹力回顾与思考日常观察到的相互作用，无论推、拉、提、举，还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，都是在物体与物体接触时发生的，这种相互作用可以称为接触力。接触力按其性质可以归纳为弹力和摩擦力，本质上，它们都是由电磁力引起的。知道弹力的定义及产生条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向。2知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变。1掌握胡克定律并能解决有关问题。3学习目标形变和弹性形变1.形变（1）定义：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变。（2）形变的两个方面a.形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉紧时，由短变长，撑杆跳高

2、时，运动员手中的撑杆由直变弯等。b.体积的改变：指受力时物体的体积发生变化，如用力捏排球，排球的体积变小，用力压海绵，海绵的体积变小等。学习目标2.形变的分类弹性形变非弹性形变学习目标（3）弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。如果用力过大，我们几乎可以将一个细弹簧拉直，弹簧不能再恢复原状，这就超出了此弹簧的弹性限度，此形变不再是弹性形变。学习目标3.形变产生的原因物体受到了外力作用。任何物体在外力作用下都能发生形变，只是形变明显程度不同：有的形变比较明显（如弹簧伸长或缩短，拉紧的橡皮条由短变长，撑杆跳高运动员手中的撑杆由直变弯等

3、），可以直接看出；有的形变很小，需要采用特殊方法才可观察到。学习目标微小形变的观察方法微小形变的观察方法当物体的形变很小时，我们用肉眼不易观察，但我们可以通过将微小形变放大或转化为其他形变进行观察。1.光学方法：观察桌面的微小形变2.力学放大法：观察玻璃容器的微小形变学习目标思考思考力作用在物体上一定会使物体发生形变吗？请根据力的作用效果举例说明。力作用在物体上不一定使物体发生形变。力的作用效果有两个：改变物体运动状态和使其发生形变。但两个作用效果不一定同时出现。eg. 重力作用在物体上，物体在空中加速下落，此时重力的作用效果没有使物体发生形变。学习目标弹力1.定义：发生形变的物体，由于要恢复

4、原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。2.弹力的产生（1）产生条件：两物体要相互接触且接触面之间要发生形变。两个条件必须同时具备才会产生弹力。学习目标（2）产生原因：物体受到的弹力是由施力物体发生弹性形变引起的。桌面受到的压力是由于书的形变产生的学习目标3.几种常见的弹力（1）压力和支持力压力和支持力都是弹力，其方向总是垂直于接触面指向受力物体。（2）绳子与物体间的拉力拉力也是弹力，其方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。绳中的弹力常常叫作张力。（3）弹簧的弹力弹簧伸长时，弹力为拉力，方向沿弹簧指向弹簧收缩方向；弹簧压缩时，弹力为支持力，方向沿弹簧向外。学习目标压力和重力的区分压力和

5、重力的区分重力压力实质不同施力物体不同方向不一定相同大小不一定相同由于地球的吸引而使物体受到的力，实质是引力作用物体与支持面相互接触、挤压而产生的，实质是弹力作用地球发生弹性形变的物体竖直向下，与支持面无关垂直支持面向下，取决于支持面的放置情况G = mg不仅与支持面的放置情况有关，还取决于物体的运动情况学习目标思考思考1.小朋友站在蹦床上不动时是否受弹力作用？受弹力。弹力产生条件：接触并发生形变。蹦床因有向下的形变，所以给小朋友一个向上的弹力。2.如果二者之间有弹力，那么弹力的产生是否有先后之分？二者间的作用力是相互的，具有同时性，不存在先后关系。不能错误认为“小朋友的行为是主动的，所以先给

6、蹦床一个力”。3.小朋友跳起离开蹦床时是否受弹力作用？不受弹力。弹力属于接触力，此时未接触，故无弹力作用。学习目标弹力的方向1.弹力的方向弹力总是与施力物体发生形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上。2.判断弹力方向的步骤明确产生弹力的物体找出使该物体发生形变的外力方向确定该物体产生的弹力的方向学习目标3.几种常见弹力的方向（1）几种不同的接触方式对应的弹力方向接触接触方式方式面与面面与面点与面点与面点与点点与点弹力方向图示垂直于公共接触面指向受力物体过点垂直于面指向受力物体垂直于公切面指向受力物体学习目标（2）轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力方向物体物体轻绳轻绳轻杆轻杆轻弹簧轻弹簧弹力方

7、向示意图沿绳子指向绳子收缩的方向可沿杆的方向沿弹簧形变的反方向可不沿杆的方向学习目标三种弹力的区别三种弹力的区别1.弹力的方向可归纳为“有面垂面，有绳沿绳，有杆不一定沿杆”。2.轻绳只能产生拉力，形变消失或改变几乎不需要时间，弹力可突变。3.轻杆既可产生拉力，又可产生支持力，形变消失或改变几乎不需要时间，弹力可突变。4.弹簧既可产生拉力，又可产生支持力，一般形变变化需要一段时间，弹力不能突变。学习目标思考思考1.体育课上一同学在水平篮球场上拍篮球，试分析篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力方向。竖直向上。篮球与地面是点与面接触弹力应垂直于“面”，竖直向上。2.两根轻杆铰接后，悬挂着一个鸟笼。在图

8、示情况中，你认为哪一根轻杆可以用绳子代替？为什么？三种情境中上面的杆均可用绳子替代，下面的杆不可。因为上面的杆提供的是沿杆的拉力，下面的杆提供的是沿杆的支持力；杆可以提供拉力和支持力，而绳子只能提供拉力。学习目标探究弹力与弹簧伸长量的关系1.实验目的（1）探究弹力与弹簧伸长量的定量关系。（2）学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。2.实验原理（1）在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与钩码的重力大小相等方向相反。（2）用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量 x，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小 F，作 F-x 图象。学习目标3.实验器材轻质弹簧（一根），钩码（一盒

9、），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。4.实验步骤（1）将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度 l0 ，即原长。（2）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并计算钩码的重力，并记录。（3）改变所挂钩码的质量，重复上述操作。学习目标5.数据处理（1）根据所记录数据做 F-x 图象。（2）以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数表达式，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数。学习目标6.注意事项（1）所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。（2）每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使所作图象更精确。（3）测弹簧长度

10、时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差。（4）注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。（5）描点画线时，所描的点不一定都落在一条图线上，但应注意一定要使各点均匀分布在图线的两侧。学习目标7.误差分析由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，故存在较大的测量误差。弹簧测力计刻度均匀弹簧测力计刻度均匀因为弹簧的弹力 F = kx 或 F = k x ，所以弹簧测力计的刻度是均匀的。学习目标思考思考1.实验中获得的 F-x 和 F-l （l 代表弹簧长度）图线有什么共同的特点？它们的斜率代表什么物理量？两图象均为倾斜的直线。图线的斜率均等于弹簧的劲度系数。

11、2.若不考虑弹簧自重，如何在 F-l 图象中获得弹簧的原长？图线与横轴的截距代表弹簧的原长。学习目标弹力的大小和胡克定律1.弹力的大小（1）取决于物体的形变量形变量越大，产生的弹力越大；形变量越小，产生的弹力越小；形变消失，弹力消失。轻绳、轻弹簧内部各处弹力大小相等。（2）可借助物理规律求解eg. 二力平衡学习目标2.胡克定律（1）内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小 F 跟弹簧伸长（或缩短）的长度 x 成正比。（2）公式：F = kx（3）适用范围：弹性限度内，弹簧的拉伸或压缩形变。（4）k 为弹簧的劲度系数，它表示弹簧固有的力的性质。k 的大小由弹簧本身的因素决定。即由弹簧的材料、长度、横截

12、面积等因素决定，k 越大，弹簧越“硬”；k 越小，弹簧越“软”。在国际单位制中 k 的单位是 N/m。学习目标（5）胡克定律的推论F = k x一根确定的弹簧，劲度系数 k 是确定的，与 x 的大小无关。学习目标关于胡克定律的两点提醒关于胡克定律的两点提醒1.表达式中的 x 是弹簧形变量，是弹簧伸长（或缩短）的长度，而非弹簧形变后的实际长度，弹簧伸长或压缩相同长度，弹力大小相等，但方向不同。2.由于弹簧形变量 x 通常以“cm”为单位，而劲度系数 k 又往往以“N/m”为单位，因而在应用公式时要注意将各物理量的单位统一到国际单位制中。学习目标思考思考一个实验小组在“探究弹力与弹簧伸长量关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹