高中物理 3.2 形变与弹力（精讲优练课型） 鲁科版必修1.ppt

第2节 形变与弹力,一、形变 1.定义：物体发生的_____、_____、_____等变化称为形变 2.弹性体：撤去外力后能恢复_________的物体 3.形变的分类： (1)弹性形变：_______发生的形变 (2)范性形变：物体发生形变后_________原来的形状的形变伸长,缩短,弯曲,原来形状,弹性体,不能恢复,4.弹性限度：当弹性体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不 能再_________，这个值叫弹性限度恢复原状,【判一判】 (1)任何物体都可以发生形变，但并不是所有的形变都是弹性形变 () (2)物体在外力停止作用后的形变叫弹性形变) (3)细钢丝被绕制成弹簧是弹性形变),提示：(1)任何物体都可以发生形变，撤去外力后能恢复原来形状的形变才是弹性形变 (2)弹性形变是撤去外力后能恢复原来形状的形变，并不是在外力停止作用后的形变 (3)若细钢丝被绕制成弹簧，撤去外力后能恢复原来形状就是弹性形变，若不能就不是弹性形变二、弹力 1.概念：物体发生弹性形变时，由于要_________， 会对与它接触的物体产生力的作用 2.方向：弹力的方向总是与物体形变的趋向_____， 以使物体恢复原状。

恢复原状,相反,3.胡克定律： (1)内容：在弹性限度内，弹性体(如弹簧)弹力的大小与弹性体伸长 (或缩短)的长度成__(A.正比B.反比) (2)公式： (3)适用条件：在弹性体的_________内A,弹性限度,压缩量,4.应用： (1)拉伸或压缩的弹簧可以储存_________ (2)弹簧具有弹性，可以_________、_________弹性势能,缓冲减震,自动复位,【判一判】 (1)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) (3)弹簧的弹力总是与其形变量成正比),提示：(1)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 (2)发生的形变不一定是弹性形变，不一定产生弹力 (3)在弹性限度内，弹簧的弹力与其形变量成正比，超过了弹性限度就不成正比了一、弹性形变和弹力产生 思考探究： 探究弹力产生的条件：,(1)如图甲所示：物体A、B并排静止在光滑水平面上，A、B之间有弹力吗? (2)如图乙所示：光滑物体A、B叠放在光滑水平面上，处于静止状态，A、B之间有弹力吗? 提示：(1)若移走物体A，物体B仍然静止，说明虽然A、B接触但相互之间没有弹力的作用。

(2)如果将物体A快速撤出，物体B会立即下落，这说明A阻止了B的下落，说明A、B之间有弹力的作用归纳总结】 1.产生弹力必备的两个条件： (1)两物体相互接触 (2)发生弹性形变2.判断弹力有无的三种方法：判断两物体间弹力有无时，除根据产生弹力的条件判断外，还有三种方法： (1)假设法 判断思路：假设在接触位置将与物体接触的另一物体去掉，看物体能否保持原来的状态 结论推断： a.若物体能保持原来的状态，则物体间无弹力作用 b.若物体不能保持原来的状态，则物体间有弹力作用2)运动状态判断法 判断思路：看除要研究的弹力外，物体所受的其他力与其运动状态是否满足相应的规律(目前是二力平衡的规律) 结论推断： a.若满足相应的规律，则两物体间不存在弹力作用 b.若不满足相应的规律，则两物体间存在弹力 (3)作用效果法：如果相互接触的物体间存在弹力，则必有相应的作用效果，或平衡其他作用力，或改变受力物体运动状态典例示范】判断图甲、乙、丙中小球是否受到弹力作用，若受到弹力，请指出其施力物体接触面光滑),【解题探究】 (1)假设弹力不存在，看是否能_____原来的状态 (2)假设弹力存在，看是否_____原来的状态。

保持,改变,【正确解答】用消除法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，施力物体是斜面，同时受细绳的弹力，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；丙图中小球只受水平面的弹力，不受斜面的弹力 答案：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；丙图中小球受到水平面的支持力误区警示】判断弹力有无的两大误区 (1)误认为只要有接触一定存在弹力作用，而忽略了弹力产生的另一个条件发生弹性形变 (2)误认为有形变一定有弹力，忽略了弹性形变与范性形变(撤去外力后不能恢复原状的形变)的区别过关训练】 1.(2015漳浦高一检测)一个正方形木块放在光滑的水平桌面上，下列说法正确的是() A.木块受到的弹力是由于木块底部形变造成的 B.木块受到的弹力是由于桌面形变造成的 C.木块对桌面的压力就是木块受到的重力 D.木块受到桌面对它向上的力有弹力和支持力两个力作用,【解析】选B木块受到的弹力是由于桌面发生形变造成的，则A错误，B正确；木块对桌面的压力与木块受到的重力大小相等，施力物体不同，则C错误；木块受到桌面对它向上的弹力也就是支持力的作用，则D错误。

2.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触关于小球的受力，说法正确的是(),A.重力和细线对它的拉力 B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力 C.重力和斜面对它的支持力 D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力 【解析】选A假设斜面对小球有支持力作用，拉小球的细线应与竖直方向有一定夹角，不会呈竖直状态，故小球不受支持力，即小球只受重力和细线的拉力作用，A项正确3.如图所示的形变中，哪些发生的是弹性形变?哪些发生的是范性形变?,【解析】甲中拉长的弹簧、乙中压缩的弹簧、丙中弯曲的跳板发生的是弹性形变，丁中压缩的橡皮泥发生的是范性形变 答案：见解析,【补偿训练】1.如图所示，A、B两物体并排放在光滑的水平面上，C物体叠放在A、B上，D物体是一光滑小球，悬挂在竖直线下端，且与斜面接触，若所有的接触面均光滑且各物体都处于静止状态，下列说法中正确的是(),A.B对A有弹力，且弹力方向水平向左 B.D与斜面接触时，斜面未发生形变 C.B对地面的压力大小等于B的重力 D.A、B物体对C在竖直方向上没有弹力,【解析】选BA、B间无弹力，若有弹力，A、B两物体会左右分开，选项A错误；D与斜面间无弹力，若斜面对D有弹力，则D不能在悬绳竖直的情况下静止，因此，斜面未发生形变，选项B正确；对于物体B，受到向下重力、C对B的压力及地面对B的支持力作用，地面对B的支持力等于B的重力和C对B的压力的合力，地面对B的支持力与B对地面的压力大小相等，方向相反，选项C错误；A、B对C的竖直向上的支持力与C的重力大小相等，方向相反，选项D错误。

2.下列各图中，所有接触面都是光滑的，所有P、Q两球都处于静止状态P、Q两球之间不存在弹力的是(),【解析】选D在题图A、B、C中，若将球Q拿走，球P均不能保持原来的静止状态，表明P、Q间存在弹力而对于D图的情况，若将球Q拿走，球P仍能保持静止，说明P、Q间不存在弹力故D正确二、弹力方向的确定 思考探究： 把装有水的瓶子放在一海绵上，如图所示1)瓶子受到海绵的弹力，是哪个物体发生形变而产生的?方向如何? (2)海绵受到瓶子的弹力，是哪个物体发生形变而产生的?方向如何? 提示：(1)瓶子受到海绵的弹力是海绵发生形变而产生的，方向竖直向上 (2)海绵受到瓶子的弹力是瓶子发生形变而产生的，方向竖直向下归纳总结】 1.弹力方向的特点：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状产生弹力，所以弹力的方向由施力物体的形变的方向决定，弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反2.几种常见弹力方向的对比：,,,,,,,,【典例示范】请在图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙中的物体P处于静止状态，丙中物体P在水平面上匀速滚动解题探究】 (1)图乙中物体P所受的两个弹力是否都指向圆心O? 提示：图乙中物体P所受的两个弹力都属于点面接触，方向都指向圆心O。

(2)图丙中地面对物体P的弹力方向与物体P是匀速运动还是静止是否有关系? 提示：无关，物体P无论是匀速还是静止，都处于平衡状态，所受的弹力和重力是一对平衡力，地面对物体P的弹力方向垂直地面向上正确解答】物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图： 答案：见正确解答,【过关训练】 1.在半球形光滑容器内放置一细杆m，细杆与容器的接触点分别为A、 B两点，如图所示，容器上A、B两点对细杆m的作用力的方向分别为 (),A.均竖直向上 B.均指向球心 C.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上 D.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力垂直于细杆向上,【解析】选D支持力、压力的方向垂直于接触面或其切面在A点，细杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直于该处球面的切面，指向球心；在B点，容器的边缘跟细杆的侧面接触，该处的支持力应垂直于细杆向上，D正确，A、B、C错误2.如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是(),A.球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上 B.球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下 C.球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上 D.球A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,【解析】选C。

球A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，垂直斜面向上；挡板给它一个压力，水平向右，故选项C正确补偿训练】如图所示，a的重心位于球心，b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向解析】三种情况都是点与点接触，圆球所受弹力的方向都是垂直于圆球的切面指向球心，即沿半径指向球心，如图所示，弹力的方向与重心的位置无关 答案：见解析,【规律方法】判断弹力方向的思路 (1)确定物体之间作用的类型 (2)确定产生弹力的物体 (3)找出使该物体发生形变的外力方向 (4)确定物体产生的弹力方向三、对胡克定律的理解 思考探究：如图所示1)“弓拉得越满”的含义是什么?弹性体的弹力与形变有什么关系? (2)弹簧的劲度系数与弹簧的弹力成正比、与弹簧的形变量成反比吗? 提示：(1)“弓拉得越满”代表发生的弹性形变量越大，形变越大弹性体的弹力越大 (2)弹簧的劲度系数由弹簧本身决定归纳总结】 1.影响弹力大小的因素：在弹性限度内，弹力的大小与形变量的大小有关，对同一物体来说，形变量越大，产生的弹力越大 2.弹簧弹力与弹簧伸长量(或压缩量)的关系： (1)胡克定律：实验表明，在弹性限度内，弹性体弹力的大小F跟弹性体伸长(或缩短)的长度x成正比，即F=kx。

其中，k称为弹性体的劲度系数，也称劲度，单位为牛顿每米，符号为N/m2)弹簧弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图像表示，如图所示3.对胡克定律的理解： (1)适用条件：胡克定律仅适用于在弹性限度内，计算像弹簧、橡皮条等弹性体的弹力 (2)x的含义：x是弹性体的形变量，即发生弹性形变后弹性体的长度跟本身的自然长度比较后伸长(或缩短)的长度，不是弹性体的长度3)k的含义：k是弹性体的劲度系数，由弹性体本身的性质(如材料、粗细、长度等)决定，与弹力大小无关k反映了弹簧的“软”“硬”程度，k越大，弹簧越硬，反之越软 (4)推论式：F=kx，式中的F、x分别表示弹力的变化量和弹性体形变量的变化量5)测量值：弹簧测力计(不计质量)的示数表示的是弹簧挂钩端所受的拉力大小当轻质弹簧处于静止时，弹簧测力计两端的两个力的大小相等，都等于弹簧测力计的示数4.弹力的应用： (1)弹簧能够储存能量：拉伸或压缩弹簧，必须克服弹簧的弹力做功，所做的功以弹性势能的形式储存在弹簧中因此弹簧具有储存能量的能力。