物理第三章第一节

1、第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系第一节探究形变与弹力的关系第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用学习目标学习目标1.知道形变的概念及弹力产生的原因和条件，并会判断知道形变的概念及弹力产生的原因和条件，并会判断弹力的方向弹力的方向2知道压力、支持力、拉力都是弹力，加强学生理论知道压力、支持力、拉力都是弹力，加强学生理论联系实际的意识联系实际的意识3了解胡克定律及计算弹簧弹力的方法了解胡克定律及计算弹簧弹力的方法4初步了解用图象处理实验数据，提高学生的探究兴初步了解用图象

2、处理实验数据，提高学生的探究兴趣和能力趣和能力5会作力的图示和力的示意图会作力的图示和力的示意图栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用新知初探自主学习新知初探自主学习一、认识形变一、认识形变自研教材自研教材1形变形变(1)定义：物体形状发生变化简称为形变定义：物体形状发生变化简称为形变(2)分类分类:_、_、弯曲形变和扭曲形变、弯曲形变和扭曲形变2弹性：弹性：弹簧具有恢复弹簧具有恢复_的性质的性质3弹性形变：弹性形变：任何物体受到外力作用后都会产生形变，任何物体受到外力作用后都会产生形变，撤去外力后撤去外力后,物体能完全恢复物体能完全恢复_的形变的形变,称为弹性形

3、变称为弹性形变4弹性限度：弹性限度：形变过大，超过一定限度，物体的形状不形变过大，超过一定限度，物体的形状不能能_，这个限度叫弹性限度，这个限度叫弹性限度压缩形变压缩形变拉伸形变拉伸形变原状原状原状原状完全恢复完全恢复栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用成功体验成功体验有些物体受到力的作用后可以发生明显的形变，而有些有些物体受到力的作用后可以发生明显的形变，而有些物体受到力的作用后，无法观察到它的形变，如用手压物体受到力的作用后，无法观察到它的形变，如用手压桌面等，是不是这些比较硬的物体不发生形变？桌面等，是不是这些比较硬的物体不发生形变？提示：提示：任何物体受

4、到力的作用后都发生形变，只不过有任何物体受到力的作用后都发生形变，只不过有些明显，有些不明显，但我们可以通过显示微小形变的些明显，有些不明显，但我们可以通过显示微小形变的装置来观察装置来观察栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用二、探究弹力二、探究弹力自研教材自研教材1弹力的概念：弹力的概念：产生产生_的物体由于要恢复原状，会对的物体由于要恢复原状，会对与它与它_的物体产生力的作用，这种力称为弹力的物体产生力的作用，这种力称为弹力2弹力的方向弹力的方向(1)压力和支持力的方向：压力和支持力的方向：_于支持面指向于支持面指向_物体物体或或_的物体的物体(2)绳子的拉

5、力的方向：沿绳子指向绳子绳子的拉力的方向：沿绳子指向绳子_的方向的方向形变形变接触接触垂直垂直被压被压被支持被支持收缩收缩栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用成功体验成功体验判断正误判断正误(1)物体间只要接触就一定能产生弹力物体间只要接触就一定能产生弹力()(2)物体只要发生形变就一定产生弹力物体只要发生形变就一定产生弹力()提示：提示：(1)物体间若要产生弹力必须同时具备两个条件：物体间若要产生弹力必须同时具备两个条件：接触且发生弹性形变，故错误接触且发生弹性形变，故错误(2)中的形变不一定是弹性形变，不一定产生弹力，故错中的形变不一定是弹性形变，不一定产生

6、弹力，故错误误栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用3胡克定律胡克定律自主探究自主探究下表是某同学为下表是某同学为“探究弹力探究弹力F和弹簧伸长和弹簧伸长x的关系的关系”所测所测的几组数据，并作出了的几组数据，并作出了Fx图象根据图象得到的结论图象根据图象得到的结论是：弹力大小与弹簧的伸长量成是：弹力大小与弹簧的伸长量成_.实验序号实验序号123456F/N00.981.962.943.924.90 x/cm01.002.053.003.955.00正比正比栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用成功发现成功发现(1)内容：在弹性限度内

7、，弹簧弹力内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的的大小与弹簧的_量量x成正比成正比(2)表达式：表达式：_.k称为弹簧的劲度系数，单位为称为弹簧的劲度系数，单位为_，读作牛顿每米，读作牛顿每米不同的弹簧，其劲度系数不同的弹簧，其劲度系数_伸长伸长(或缩短或缩短)FkxN/m不同不同栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用三、力的图示三、力的图示自研教材自研教材长度长度箭头箭头栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用成功体验成功体验一个物体受多个力，在作多个力的图示时，选标度时需一个物体受多个力，在作多个力的图示时，选标度时需要注意什

8、么？要注意什么？提示：提示：画同一物体受到的不同的力时要用同一标度，这画同一物体受到的不同的力时要用同一标度，这样才能比较各力的大小样才能比较各力的大小栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用要点探究讲练互动要点探究讲练互动要点一力的图示要点一力的图示1力的图示力的图示(1)为了更形象、直观地表达力，我们可用一根带箭头的为了更形象、直观地表达力，我们可用一根带箭头的线段来表示一个力的大小、方向和作用点这种表示力线段来表示一个力的大小、方向和作用点这种表示力的方法，叫做力的图示的方法，叫做力的图示(2)画力的图示的三个步骤：画力的图示的三个步骤：选定标度选定标度(用多

9、少毫米的线段表示多少牛的力用多少毫米的线段表示多少牛的力)；从作用点沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力从作用点沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加上刻度；的大小按比例确定线段的长度，并在线段上加上刻度；在线段的一端加箭头表示力的方向，箭尾在线段的一端加箭头表示力的方向，箭尾(或箭头或箭头)在在力的作用点上，力的方向所在的直线叫力的作用线力的作用点上，力的方向所在的直线叫力的作用线栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用2力的示意图力的示意图(1)力的示意图只画出力的作用点和方向，表示物体在这力的示意图只画出力的作用点和方

10、向，表示物体在这个方向上受到了力个方向上受到了力(2)力的图示与力的示意图不同，力的示意图只表示物体力的图示与力的示意图不同，力的示意图只表示物体受哪些力的作用及力的方向如何，不需要选定标度严格受哪些力的作用及力的方向如何，不需要选定标度严格画出线段的长度画出线段的长度栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用 物体物体A对物体对物体B的压力为的压力为20 N，如图所示，试画出，如图所示，试画出这个力的图示这个力的图示【审题指导审题指导】解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握以下三点：(1)明确受力物体是明确受力物体是A物体还是物体还是B物体物体(2)明确力的大小

11、、方向和作用点明确力的大小、方向和作用点(3)严格按照力的图示画法进行作图严格按照力的图示画法进行作图例例1栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用【精讲精析精讲精析】画力的图示的方法，画力的图示的方法，首先要选定一个合适的标度首先要选定一个合适的标度(1)选取标度选取选取标度选取5 mm长的线段表示长的线段表示5 N的力，如图所示的力，如图所示(2)从力的作用点从力的作用点O沿竖直方向画一线段，线段的长度为沿竖直方向画一线段，线段的长度为标度的标度的4倍，即取倍，即取20 mm长，并在线段上加上刻度长，并在线段上加上刻度(3)在线段端点处加上箭头，表示力的方向，如

12、图所示在线段端点处加上箭头，表示力的方向，如图所示【答案答案】见精讲精析见精讲精析栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用【规律方法规律方法】画力的图示应按上述三个步骤进行，同画力的图示应按上述三个步骤进行，同时应注意选定标度的科学性、规范性注意：时应注意选定标度的科学性、规范性注意：(1)不能用不能用不同标度画同一物体所受的各个力不同标度画同一物体所受的各个力(2)选标度应根据力选标度应根据力的大小合理设计一般情况下，线段应分为的大小合理设计一般情况下，线段应分为25段段(3)对于规则物体，力的作用点一般画在受力物体的几何中对于规则物体，力的作用点一般画在受力物体

13、的几何中心处心处栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用跟踪训练跟踪训练1(2013武汉高一检测武汉高一检测)图甲、乙中图甲、乙中A的重量均为的重量均为10 N，画出，画出它们所受重力的图示它们所受重力的图示栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用解析：此题按以下步骤进行作图：解析：此题按以下步骤进行作图：选定标度：此题用选定标度：此题用4 mm长的线段表示长的线段表示2 N的力的力从作用点从作用点(重心重心)沿力的方向画一线段，根据选定的标沿力的方向画一线段，根据选定的标度，线段长短和力的大小成正比，线段上加刻度，如图度，线段长短和力的

14、大小成正比，线段上加刻度，如图所示，沿竖直向下的方向画一段五倍于标度所示，沿竖直向下的方向画一段五倍于标度(即即20 mm)的的线段；线段；在线段上加箭头表示力的方向在线段上加箭头表示力的方向答案：见解析答案：见解析栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用要点二弹力的产生和弹力有无的判断方法要点二弹力的产生和弹力有无的判断方法1弹力的成因弹力的成因相互接触的物体间不一定存在弹力，只有当两个物体相相互接触的物体间不一定存在弹力，只有当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，才在接触位置对与它接触的物体产

15、生弹力所以弹力产才在接触位置对与它接触的物体产生弹力所以弹力产生的直接原因是由施力物体发生形变引起的生的直接原因是由施力物体发生形变引起的2弹力产生的过程弹力产生的过程栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用3弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法(1)根据弹力产生的条件来判断，弹力产生的条件有两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发生弹性形变，两个条件必须个：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才有弹力产生同时满足才有弹力产生(2)对于形变不明显的情况，可用以下两种方法来判断对于形变不明显的情况，可用以下两种方法来判断利

16、用假设法判断利用假设法判断可假设在该处把与物体接触的另一个物体去掉看此物可假设在该处把与物体接触的另一个物体去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力作用；否则，有弹力作用态则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用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，则必有相应的作用效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变受力物体的运动状果，或使受力物体发生形变或改变受力物体的运动状态，看

17、物体的受力是否与物体的运动状态相符合，从而态，看物体的受力是否与物体的运动状态相符合，从而确定物体所受弹力的有无确定物体所受弹力的有无栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用 (单选单选)在下图中，在下图中，A、B之间一定有弹力的是之间一定有弹力的是()例例2栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用【关键提醒关键提醒】解答本题时应把握以下两点：解答本题时应把握以下两点：(1)首先明确两物体间是否相互接触首先明确两物体间是否相互接触(2)利用假设法判定弹力是否存在利用假设法判定弹力是否存在【精讲精析精讲精析】两物体间产生弹力的条件除了相互接

18、触两物体间产生弹力的条件除了相互接触外，还要相互挤压产生弹性形变外，还要相互挤压产生弹性形变A、C、D图中图中A、B间间虽有相互接触，但不一定相互挤压，故选虽有相互接触，但不一定相互挤压，故选B.【答案答案】B【规律方法规律方法】分析两物体间是否有弹力，关键是明确分析两物体间是否有弹力，关键是明确弹力产生的两个条件弹力产生的两个条件(1)相互接触相互接触(2)发生弹性形变是否同发生弹性形变是否同时具备时具备栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用跟踪训练跟踪训练2如图所示，有一球放在光滑水平面如图所示，有一球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面上，并和光滑斜面AB接触

19、，球静止，分析球所受的弹力接触，球静止，分析球所受的弹力解析：可用解析：可用“假设法假设法”，即假设去掉，即假设去掉AB面，球仍然能够面，球仍然能够保持原来的静止状态，则可以判断球与保持原来的静止状态，则可以判断球与AB面的接触处没面的接触处没有弹力；假设去掉有弹力；假设去掉AC面，则球将向下运动，故在与面，则球将向下运动，故在与AC面面的接触处球受到弹力，其方向垂直于的接触处球受到弹力，其方向垂直于AC面向上面向上答案：球与答案：球与AB面无弹力；球与面无弹力；球与AC面有弹力面有弹力栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用要点三弹力方向的确定要点三弹力方向的确定

20、弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在迫使物体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，几种常见情况如下表：发生形变的那个物体上，几种常见情况如下表：类型类型方向方向示意图示意图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栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用类型类型方向方向示意图示意图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特别提醒：特别提醒：判断弹力方向的方法是：先明确两物体之

21、间判断弹力方向的方法是：先明确两物体之间作用的类型作用的类型,再根据各种类型的特点来判断弹力的方向再根据各种类型的特点来判断弹力的方向栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用 在如图所示的图中画出物体在如图所示的图中画出物体P受到的各接触点或面受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体P处于静止处于静止状态，丁中物体状态，丁中物体P(即球即球)在水平面上匀速滚动在水平面上匀速滚动【关键提醒关键提醒】解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握以下三点：(1)当物体与平面当物体与平面(或曲面或曲面)接触，弹力垂直于

22、面接触，弹力垂直于面(或曲面接或曲面接触点处切面触点处切面)(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长线过球心与球面接触的弹力方向延长线或反向延长线过球心例例3栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用【精讲精析精讲精析】甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中A点属于点与球面相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点属于点与杆相接触，弹力应垂直

23、于杆向上；丙中点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上；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处弹力垂直于斜处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中小球面向左上方，且都过球心；丁中小球P不管运动与否，都不管运动与否，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，即向上心，即向上栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用它们所受弹力的示意图如图所示它们所受弹力的示意图如图所示【答案

24、答案】见精讲精析见精讲精析【规律方法规律方法】作弹力示意图时确定力的方向的方法作弹力示意图时确定力的方向的方法(1)若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面；若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面；(2)若接触面之一为球面，则弹力一定过球心；若接触面之一为球面，则弹力一定过球心；(3)若接触面之一为曲面，则弹力一定垂直于过接触点的若接触面之一为曲面，则弹力一定垂直于过接触点的切面；切面；(4)若接触处之一为一直线，则弹力一定垂直于该直线若接触处之一为一直线，则弹力一定垂直于该直线栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用跟踪训练跟踪训练3(2013华南师大附中高

25、一检测华南师大附中高一检测)分别对下列分别对下列A、B图中小图中小球、球、C图中杆画出受力示意图图中杆画出受力示意图(A中小球用细绳挂在光滑中小球用细绳挂在光滑的墙上，的墙上，B中小球用细绳拴着搁在角上，中小球用细绳拴着搁在角上，C中杆放在光滑中杆放在光滑的半球型碗中的半球型碗中)栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用解析：各物体受力如图所示：解析：各物体受力如图所示：答案：见解析答案：见解析栏目栏目导引导引第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用要点四胡克定律的理解要点四胡克定律的理解1关于胡克定律应注意以下四点关于胡克定律应注意以下四点(1)成立条件：在弹性限度内成立条件：在弹性限度内(2)弹簧的形变量弹簧的形变量x：弹簧伸长：弹簧伸长(或缩短或缩短)的长度，不是弹簧的长度，不是弹簧的原长的原长(3)劲度系数劲度系数k：反映了弹簧的：反映了弹簧的“软软”、“硬硬”程度，由弹程度，由弹簧本身的性质决定簧本身的性质决定(4)推论式：推论式：Fkx，式中，式中F、x分别表示弹力的变化